배수성 조작 수정 된 프로토콜은 초기 배아 세포질 분열에 한 사이클 실속을 유도하는 열 쇼크를 사용한다. 이 프로토콜은 제브라에서 설명되지만, 다른 종에도 적용 할 수있다.
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배수성 조작 수정 된 프로토콜은 초기 배아 세포질 분열에 한 사이클 실속을 유도하는 열 쇼크를 사용한다. 이 프로토콜은 제브라에서 설명되지만, 다른 종에도 적용 할 수있다.
배수성의 조작은 diploids에 tetraploids에 diploids, 또는 haploids 유용한 변환, 수 있습니다. 그것은 단일 이형 어머니 동질 접합체의 직접 제작이 가능하기 때문에 제브라 다니오 레 리오의에서는 특별히 동형 gynogenetic diploids 생성 유전자 분석에 유용하다. 이 문서에서는 첫 번째 세포주기, 열 쇼크 2 (HS2) 동안 열 펄스에 따라 배수성 복제에 대한 수정 된 프로토콜을 설명합니다. 중심 소체 복제의 억제를 통해,이 방법은 제 2 셀주기 동안 정확한 세포 분열 스톨 초래한다. 영향을받지 DNA 복제에 결합 정확한 하나의 사이클 부문 스톨은 전체 게놈 중복을 초래한다. 이 방법과 관련된 프로토콜은 하나의 세포주기 분할 지연과 배수성 중복을 일으킬 계란과 정자 수집, 정자의 자외선 치료, 체외 수정 및 열 펄스를 포함한다. 이 프로토콜의 수정 된 버전을 적용 할 수있다다른 동물 종의 배수성 변화를 유도한다.
이 프로토콜은 gynogenetic haploids (그림 1) 또는 tetraploids의 생산에서 동형 접합 gynogenetic diploids의 생성에서와 같이 제브라 피쉬 배아의 배수성의 조작을 할 수 있습니다. 이것은 정확히 하나의 세포주기 (도 2A, 2B)에 대응하는 세포질 분열에 지연을 유도함으로써 달성된다. 세포질 분열의 중요한 한주기 지연은 열 충격으로 처리함으로써 달성된다. 같은 원래 Streisinger에 동료에 의해 설명 열 충격 (HS)의 표준 프로토콜은 최초의 세포주기 (1) 동안 한주기 세포 분열 마구간의 결과로, 기간 13 ~ 15 MPF 동안 온도 펄스를 포함했다. 이 프로토콜의 효율은 최근 열 충격 처리 슬라이딩 시간 윈도우 초기 세포주기 스캔에 의해 개선되었다. 이 검사는 여전히 최초의 세포주기 (22 ~ 24 MPF) 내에서, 열 충격에 대한 나중에 포인트를 확인하는 EMBR의 높은 비율의 결과이 경우 제 2 셀이 사이클에 영향을주는 하나의 사이클 세포 분열 실속과 YOS. 제 세포주기 동안 실험 조작은 2 셀 사이클 동안 세포 분열을 방해 DNA를 콘텐츠 복제를 일으킬 관찰은 또한 다른 어류 3,4-보고되었다. 용어 "2"히트 펄스 표준 HS 방법보다 이후 시점에서 발생하고, HS2에 의한 세포주기 지연이 제 2 셀의주기 동안 발생하는 반사 - 우리는 열 충격이 (HS2와 같은 변형 된 프로토콜 참조 ). 이러한 연구는 열 쇼크 후 세포질 분열 구속의 기초는 다음의 세포주기에서 스핀들 형성 및 유도를 밭고랑에 영향 히트 펄스 중에 중심 소체 복제의 억제는 것을 보여 주었다. HS2의 100 %에 가까워 세포주기 정지의 수율 결과, 표준 HS 2보다 4 배 이상으로 배수성 복제까지의 요금.
태아 치료 재치하 할구 세포 사이클링 동안 열 충격이 많은 악영향을 전시, 그 열 충격을 제안하는 것은 세포 분열이 필요한 여러 프로세스에 영향을 미칩니다. 열 쇼크가 세포 사이클 (기간 0-30 MPF)의 개시 이전에인가되는 반면에, 만약 그 중심 소체 복제와 특이 간섭 일관된 효과를 보이며 다른 중요한 세포 과정이 영향을 미치는 것으로 보이지 않는다 . 이 연구는 할구 분할의 개시 이전에 시간이 특히 중심 소체 억제를 통해 배수성을 조작하는 도구로 열 충격을 사용하는 의무가 발달 기간이 나타납니다 것으로 나타났다. 중심 소체 복제에 열 쇼크를위한 명백한 선택의 근본적인 원인은 알 수 있지만, 이러한 오 백혈구 세포와 같은 특정 유형의 열 스트레스 하에서 관찰 중심체 하부 구조의 선택적 분해와 관련 될 수있다.
배아 드의 시간 동기화velopment은 체외 수정 (IVF)에 의해 달성된다. 에 배체가 하나의 사이클 세포질 분열의 실속 HS2에 의한 이배체 배아에서 수정 결과 중 처리되지 않은 정자를 사용. 그 DNA를 불 활성화 가교, 하나의 사이클 세포질 분열 스톨이 gynogenetic diploids이 될 HSII 유도에 gynogenetic 반수체 배아 (6) 결과를 전달 UV 처리 된 정자의 사용. 때문에 결과 전체 게놈 중복의, 후자 gynogenetic diploids는 게놈에 걸쳐 하나 하나 현장에서 동형 접합이다. 간결함을 위해, 우리는 "haploids"및 "동형 접합 diploids"로 동형 접합 gynogenetic 이배체 배아로 반수체 배아를 gynogenetic을 참조하십시오. 가능한 비옥 한 경우, 동형 접합 diploids 멸균 및 치명적인없는 라인을 시작하는 데 사용할 수 있습니다. HS2에 의한 직접 동형 접합체는 쉽게 피 시험 메모리의 이형 캐리어 인 여성에서 동형 접합 diploids 때문에, 유전자 분석이나 유전 화면에 통합되어야한다높은 고정 (50 %)의 비율을 2 동형 접합체의 관리 포인트 전시 속도.
다음 프로토콜은 HS2을 수행하고 전체 동형 접합체와 배수성 중복을 유도하는 단계를 설명합니다. 배체 생산을 위해, 정자 솔루션은 치료해야한다. 동형 이배체 제조 정자는 UV 처리에 의해 불 활성화되어야한다. 논의에서 설명 된 바와 같이 또한 가시 안료 마커는 동형 diploids의 식별을 용이하게하기 위해 사용될 수있다. 최상의 결과를위한 IVF 절차가이 기간 내에 발생해야하므로 주로 자신의 빛을주기 7, 두 성인과 계란의 시작의 처음 3 시간 동안 Zebrafish의 친구는 활동 일주기 (8)에 민감합니다.
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매디슨과 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC) 가이드 라인 (위스콘신 대학 - - 매디슨 보증 번호 A3368-01) 모든 동물 실험은 위스콘신 대학에 따라 실시 하였다.
1. 중단 된 결합을 통해 계란 컬렉션 여성을 선택
참고 : IVF 기반 프로토콜 수동 압력 9 여성의 성숙한 계란의 압출에 의존하고 있습니다. 이전 프로토콜 난자 방출 거동을받은 암컷없이 탱크 또는 쌍 교배 직접 암컷을 사용했지만 (제브라 피쉬 라인에 따라 약 20 % 이하)이 여성의 단지 작은 분획은 수동 압력에 압출하고 유능한 계란을 얻었다. 개선 된 절차에서, 여성은 사전 분류 직접 육안으로 달걀 누워 위해, 상대의 즉각적인 중단 다음에 있습니다. 이 절차는 거의 모든 여성이 돌출하고 유능한 계란이 중단 짝짓기 단계 수율을 통해 미리 선택, 매우 효과적이다수동 압력에 따라.
2. 정자 솔루션을 준비
참고 : IVF r에정자 솔루션 성숙 계란의 노출에 elies. 이 솔루션은 (HS2 처리에 동형 접합 이배체 배아가) 반수체 접합체를 생성하기 위해, 또는 (HS2 처리 될 배체 배아에있는) UV 처리 이배체 접합체를 생성하기 위해, 치료가 될 수 있습니다. 이전 정자 제조 프로토콜은 실시간 남성의 항문 영역으로부터 이리를 수집 모세관의 사용을 제안하지만, 남성의 단지 작은 분획이 이리 9 수득 이것은 비효율적 인 방법이었다. 아래에 제시 프로토콜은보다 안정적인 결과를 얻을 수 전단 해부 고환에서 정자의 준비, 대신에 의존합니다.
3. UV 처리
주 : UV 처리는 배아 비활성 렌더링하기 위하여 정자 DNA를 가교하기 위해 사용된다. gynogenetic 반수체 또는 동형 접합 gynogenetic 배체 배아를 생성 할 때이 단계에만 사용됩니다. UV 처리를위한 정자 용액이 고환 (단계 2.4)의 조각에서 분리되어야, 큰 조각은 UV 처리에서 정자를 보호 할 수 있습니다.
성숙한 계란 4. 수동 압출
참고 : 쉽게 마취 및 수동 압력 계란을 얻을 것입니다 자연 교배의 중단에 의해 얻어진 여성. 이 절차를 수행하는 동안, tricaine 처리는 신중하게 여성의 복구를 방지 할 수있다 과다 노출을 방지하기 위해 제어되어야한다.
시험관 아기 (5)
참고 : 자연 십자가에서 Zebrafish의 수정은, 외부 결합 동안 달걀 물과 정자에 의해 동시 발매 및 활성화에 따라 달라집니다. 물의 존재에 정자 용액에 계란을 노출하여 체외 수정을 모방에서이 과정. 물의 양이 유효 정자의 농도를 증가시키기 위해 (1 mL)을 원래 작다. 정자에 의해 바인딩 15 ~ 20 초 10 <내에서 발생/ SUP>, 물 체적은 증가 될 수있다. 융모막 정자가 11, 12 바인딩에 대한 능력의 창을 제한하여 클러치의 마지막 동기화에 더 기여를 해제. 생성 된 배아 따라서 초기 절단 단계 동안 거의 동시에, 세포 분열주기를 나타낸다.
6. 열 충격 치료
주 : 초기 배아 적용 열충격 후속 세포주기 중에 2 스핀들 형성을 구동 중심 소체 불완전한 보수 결과 중심 소체 복제를 억제한다. 고랑 형성 (13)의 부족 턴 결과 스핀들의 부재.
한 번의 사이클 세포질 분열 스톨와 태아 7. 선택
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한 셀 사이클 토키네 스톨에도 불구하고, DNA 복제 배아 (도 1)의 DNA 콘텐츠의 중복 결과, 예컨대 배아 정상적으로 발생한다. Streisinger에 열 충격 프로토콜 (표준 HS)는 기간 13~15분 게시물 수정 (MPF) 동안 열 펄스를 포함하고 파생 된 방법은 여기에 설명 된 반면, 35 MPF 1, 2에서 첫 번째 배아 세포 분열 동안 주로 세포질 분열 체포를 유도, 열 쇼크 2 (HS2)가, 기간 22 ~ 24 MPF 동안 열 충격을 사용하고 50 MPF (; 2,3,4 그림 2)에서 두 번째 배아 세포 분열 동안 세포질 분열 체포를 유도라고도합니다. 24 HPF에서 배아의 관찰 그들이 이배체 또는 동형 접합 배체 배아의 정상적인 형태 특성, 또는 반수체 배아의 형태 특성 축 짧고 넓은 몸을 여부를 결정하는 수 (그림 3) ...
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중요한 단계
체외 수정에 효과적 조건에서 작동하는 것이 중요합니다. 성숙한 계란 (1 단계)의 좋은 공급을 보장하기 위해, 암컷이 짝짓기에 대한 설정은 적어도 5 일 동안 짝짓기 십자가에 설정 한 안하고 임신하는 표시해야합니다. 사육 중단하는 동안, 관찰자는 자연 계란 압출의 첫 등장에 대해 적절하게 15 ~ 30 탱크를 모니터링 할 수 있습니다. 제 달걀 가장 계란은 IVF 절차에 대한 암컷 내부에 남아 있도록하기 위하여, 자연 교배를 통해 방출 될 때 정합 중단 최대한 빨리 발생한다. 이제 성숙 계란을 수동으로 압출 준비가이 여성은, 이후 계란 릴리스에 명백한 효과없이 최대 2 시간 동안 분리 상태로 유지 될 수있다. 효과적인 정자 용액 (2 단계)를 준비하기 위해, 남성은 강력하고 이상적으로 제브라 피쉬 남성 번식의 특징 인 붉은 색조로 표시됩니다. 깨끗한 절개는 일반적으로 레모을 포함한다신체의 후방 및 전방으로 당겨 수영 방광쪽으로 잡아 당겨 장 트랙을 ving. 중앙 내장...
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저자는 경쟁적인 재정적 이해관계를 가지고 있지 않습니다.
이 작업은 NIH 보조금 R21 HD068949-01 및 RO1 GM065303의 지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 제브라피쉬 짝짓기 상자 | Aqua Schwarz | SpawningBox1 | |
| NaCl | Sigma | S5886 | |
| KCl | Sigma | P5405 | |
| Na2HPO4 | Sigma | S3264 | |
| KH2PO4 | Sigma | P9791 | |
| CaCl< sub>2 | Sigma | C7902 | |
| MgSO4-7H2O | Sigma | 63138 | |
| NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
| Tricaine | Western Chemical | Tricaine-D (MS 222) | FDA 승인 (ANADA 200-226) |
| Tris base | Sigma | 77-86-1 | 1 M Tris pH 9.0 준비 |
| HCl | Sigma | 920-1 | 1 M Tris pH 9.0 |
| 물고기 그물 (세밀한 메시) (4-5 인치) | PennPlax | (ThatFishThatPlace # 212370) | 는 ThatFishThatPlace에서 사용 가능 |
| 표준 상점에서 사용 가능한 | 플라스틱 스푼 | ||
| 해부 가위 | Fine Science Tools | 14091-09 | |
| 해부 집게 | Dumont | SS | Fine Science Tools에서 사용 가능 |
| 해부, 스테레오스코프(투과 광원 포함), | Nikon | , SMZ645 | 또는 동급 |
| , 반사 광원(LED 암) | Fostec | KL1600 LED | 또는 동급 |
| 페트리 플레이트, 직경 | 모든 제조사 | ||
| Eppendorf 튜브 1.5ml | 모든 제조사 | ||
| 얼음 양동이 | 모든 제조사 | ||
| Pipetteman P-1000 | 모든 제조사 | ||
| 피펫 팁 1,000 µ l | 모든 메이커 | ||
| 좁은 주걱 | 피셔 | 14-374 | |
| 우울증 유리판 | Corning Inc | 722085 (피셔 고양이. No 13-748B) | 는 Fisher Scientific |
| UV l에서 | UVP | 모델 XX-15 (cat No. UVP18006201) | Fisher Scientific에서 구할 수 있습니다. 이 모델에서는 관찰되지 않았지만 일부 UV 소스는 시간이 지남에 따라 강도가 감소하는 것으로 관찰되었습니다(이 경우 수정 및 문제 해결 참조). |
| UV 안경 | 모든 제조사 | ||
| 종이 타월 | 모든 제조사 | ||
| Kimwipes | Kimberly-Clark | 06-666-11 | Fisher Scientific |
| Timer 스톱워치 | 에서 구할 수 있습니다.모든 메이커 | ||
| 워시 병 | Thermo Scientific | 24020500 Fisher Scientific 사에서 구할 수 | |
| 있습니다 주방 매장에서 사용 가능한 | 차 여과기 | ||
| , 비커, 250ml (2) | Corning Inc. | 1000250 | Fisher Scientific |
| 수조 (2) | 0.1 C (예 : >< / em> << sub>2 < / sub >O Bath Series) | ||
| Hanks' 용액 1 | 위의 | 참조 8.0g NaCl, 0.4g KCl, 100ml ddH2O. 4°C에서 보관하십시오. | |
| 행크스의 용액 2 | : | 참조 | 0.358 g 무수 Na2< / sub>HPO4< / sub>, 0.6 g KH2 < / sub>PO 4< / sub> 100 ml ddH 2< / sub> O. 4 ° C에 보관하십시오. |
| 행크스의 용액 4 | (위 참조 | : 50 ml ddH<>2< / sub>O에 0.72 g CaClsub2< / sub> 참조. 4 °C에 보관하십시오. | |
| 행크의 프리믹스는 | 위의 내용을 참조 | 하고 다음 순서로 추가합니다 : 10.0 ml 용액 1; 1.0 ml 용액 2; 1.0 ml 용액 4; 86.0ml ddH2O; 1.0ml 용액 5. 4 °에 저장; C | |
| 행크스의 용액 6 | (위 참조 | : 10ml ddH<<>>sub2< / sub>O에 0.33g NaHCOsub3< / sub> 참조. IVF 절차 당일 아침에 신선하게 준비하십시오. | |
| Hank's Solution (최종 솔루션) | 위 참조 | Combine 990 μ 행크의 l ' s 프리믹스 및 10 μ l: 갓 만든 용액 6 (NaHCO3 용액) |
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