The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Swedish was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Department of Biology, University of Iowa, 2Molecular Targeting Technologies, Inc.
Duncan, J., Kersigo, J., Gray, B., Fritzsch, B. Combining Lipophilic dye, in situ Hybridization, Immunohistochemistry, and Histology. J. Vis. Exp. (49), e2451, doi:10.3791/2451 (2011).
Som går utöver enskilda geners funktion att skära djupare i genen regleringsnät kräver multipla mutationer kombineras i ett enda djur. En sådan analys av två eller flera gener behöver kompletteras med in situ hybridisering av andra gener, eller immunohistokemi av deras proteiner, både helt monterade utveckla organ eller avdelningar för detaljerad lösning av den cellulära och vävnad uttryck förändringar. Kombinera flera gen förändringar kräver att skapa eller flipase till villkorligt bort gener och undvika embryonala dödlighet. Krävs avel system ökar dramatiskt och kostnaden står i proportion till antalet muterade gener, med ett resultat av mycket få djur med hela repertoaren av genetiska önskade modifieringar. Amortizing den stora mängd arbete och tid för att få dessa få värdefulla exemplar som bär multipla mutationer kräver vävnad optimering. Dessutom undersöker ett enda djur med flera tekniker gör det lättare att korrelera brister gendeletion med uttryck profiler. Vi har utvecklat en teknik för att få en mer grundlig analys av ett visst djur, med förmåga att analysera flera olika histologiskt igenkännbara strukturer samt gen-och proteinuttryck alla från samma prov i båda monterade hela organ och sektioner. Även möss har använts för att demonstrera effektiviteten av den här tekniken kan tillämpas på ett brett spektrum av djur. För att göra detta kombinerar vi lipofila färg spårande, hela montera in situ hybridisering, immunohistokemi, och histologi att extrahera största möjliga mängd data.
1. Lipofila Dye Injection
Tissue Förberedelser:
Alla vävnader dissektioner och manipulationer utförs på djur som fastställs i 4% paraformaldehyd (PFA) i 0,1 M fosfatbuffert (pH 7,4) med transcardial perfusion med peristaltiska pumpar med lämplig storlek nålar. Vävnaden kan lagras i 4% PFA i kylskåp i upp till 6 månader. Alla förberedelser och manipulationer bedrivs i 0,4% eller högre PFA tills montage med glycerol för avbildning. Detta belopp av PFA eliminerar effektivt RNaser och bevarar RNA för in situ hybridisering.
Dye Förvaring:
Alla färgämnen bör förvaras i en sluten mörkt utrymme för att minimera luftcirkulation och exponering för starkt dagsljus, eftersom de är ljuskänsliga. För att undvika korskontaminering, bör en separat uppsättning instrument användas för att hantera varje färgämne.

Figur 1. Schematisk översikt av experimentet. Örat är utsatt för att möjliggöra visualisering av alla strukturer. Lipofila färgämne är sedan injiceras och får diffusa. Efter spridning distinkta neuronpopulationer kan ses märkas av olika färgämnen. Nästa, in situ hybridisering (Sox2) utförs på örat och etiketter mRNA uttryck. Immunohistokemi sker sedan(Myo7, tubulin) att visualisera proteinuttryck. Följt av histologiska avsnitt där både in situ hybridisering och immunhistokemi kan visualiseras.
2. In situ hybridisering
Om du vill börja med in situ hybridisering (varefter spårning med lipofila färgämnen kommer att vara omöjligt), se vävnad beredning i del 1. Varje tvätt, om inte anges, utförs med 2 ml lösning i rumstemperatur på en inverter / mixer. Var noga med att arbeta i en ren, RNas miljö.
| Tabell 1. Proteinas K koktiden på musen vävnad. | |
| AGE (embryonala dag) | Tid (minuter) |
| E8.5 | 6 |
| E9.5 | 10 |
| E10.5 | 13 |
| E11.5 | 15 |
| E12.5 | 17 |
| E14.5 | 18 |
| E16.5 + | 20 + |
* Prover kan avbildas i detta skede och / eller efter immunohistokemi steg läggs till (del 3 nedan).
Lösningar:
3. Immunohistokemi
Steg 1 och 2 kan utelämnas om del 2 avslutades. I så fall se till att alla glycerol eller annan monteringsmedium tvättas bort. Observera att inte alla antikroppar fortfarande kommer att kunna upptäcka sina epitop efter proteinas K matsmältningen. Vi har en kort lista med antikroppar som kan användas i kombination med in situ hybridisering i däggdjur som de behåller sin specificitet (se tabell 2).
Lösningar
| Tabell 2. Antikroppar som arbetar med proteinas smälta K vävnad. | ||
| Katt # | Punkt | Vender |
| 25-6790 | Anti-myosin-VIIA polyklonal | Proteus Biosciences |
| 25-6791 | Anti-myosin-VI polyklonal | Proteus Biosciences |
| 9661 | Klyvs caspase-3 polyklonal | Cellsignalering |
| T7451 | Anti-Acetylerade tubulin Monoclonal | Sigma |
| PRB-238C | Prox1 polyklonala | Covance |
4. Histologi
Histologi kan införas efter del 1 för att öka upplösningen av lipofila färgämnet spårning i tjocka hela fästen som unga hjärnor eller efter avslutad del 2 eller 3. För seriell hjärnan sektioner rekommenderar vi Compresstome VF-700 mikrotom (Precisionary Instruments Inc., Greenville, North Carolina) för att erhålla ett enhetligt avsnitt tjocklek. Frysta snitt är mindre optimala på grund av ökad färga läckage under snittning processen 3. Beredning av seriella sektioner och montering i glycerol 4 är den metod som föredras av vävnad förberedelse när hela fästen eller fästen ytan inte tillåter tillräcklig visualisering av vävnad regioner av intresse. Vävnad kan också därefter inbäddade i epoxiharts och skär i 1-2 ìm tjocklek med hjälp av glas eller diamant knivar för TEM. När du använder denna teknik mest immunofluorescens kommer att kvarstå och är ännu mer stabil efter plast inbäddning, dock kommer alla lipofila spårning vara helt förlorad i detta skede som de löser sig i alkohol och epoxiharts. Var försiktig så proverna kommer att vara ljuskänslig tills de är inbäddade.
För Compresstome VF-700 mikrotom sektionering, följa rekommendationerna i Precisionary Instruments Inc.
Epoxy Bädda / Sektionering:
Lösningar
5. Representativa resultat

Figur 2. Lipofila färg placering och bildbehandling i en mus embryo. Tre olika våglängd lipofila färgämnen injicerades och inkuberas att låta visualisering av trigeminusnerven (TN), glossopharyngeal nerv (GN) och vagusnerven (VN) centrala prognoser. A) lipofila färgämne placering i de perifera delarna av tre kranialnerver att tillåta spridning till hjärnstammen för visualisering av deras centrala processer. TN är märkt med NeuroVue Röd, GN: NeurVue Maroon, och VN: NeuroVue Jade. B) Samma mus som i (A) efter inkubation. Vissa diffusion kan ses med brightfield mikroskopi. C) Samma mus som i (A och B). Den hindbrain har dissekerat och platta monteras. Några märkning av de centrala processerna av den märkta tre nerver kan ses med brightfield mikroskopi. D) Confocal bilden av (C). Med användning av konfokala specifika nervceller kan ses, och användning av tre olika färgämnen gör för bedömning av fördelningen av varje population i förhållande till andra. Färgämnen var avbildade sekventiellt. NeuroVue Jade avbildades på en excitation av 488 nm och utsläpp 500-550 nm. NeuroVue Red avbildades på en excitation av 535 nm och utsläpp 550-600 nm. NeuroVue Maroon avbildades på en excitation av 643 nm och utsläpp på 650-700 nm.

Figur 3. Schematisk översikt av experiment. Örat är utsatt för att möjliggöra visualisering av alla strukturer. Lipofila färgämneinjiceras sedan och får diffusa. Efter spridning distinkta neuronpopulationer kan ses märkas av olika färgämnen. Nästa, in situ hybridisering (sox2) utförs på örat och etiketter mRNA uttryck. Immunohistokemi sker sedan (Myo7, tubulin) att visualisera proteinuttryck. Följt av histologiska avsnitt där både in situ hybridisering och immunhistokemi kan visualiseras.
I denna video visar vi en metod att kombinera fyra tekniker för att maximera datainsamling och sammanhållning genom att korrelera data inom ett visst djur (figur 3). Detta tillvägagångssätt kommer att minska mängden av avel och därmed tiden för att få publicerbara data samtidigt förbättra informationen om co-lokalisering och korrelat effekter av mutanter. Även om embryonala möss används i denna video, vuxen mus samt andra djur som kyckling, Xenopus och zebrafisk kan analyseras med hjälp av dessa tekniker också. När man använder andra arter proteinas K matsmältningen kan behöva ändras. Här använder vi olika fluorescerande NeuroVue färgämnen för att specifikt märke upp till tre neuronala populationer av intresse. Fördelen med dessa färgämnen är att de kan användas i muterade möss, vilket kan vara problematiskt när enbart förlita sig på immunohistokemi som kan eller inte kan påverkas av de mutationer som ska analyseras, och de etiketter nervceller retrogradely och anterogradely 5. En färsk studie har också ökat antalet neuron populationer som kan märkas samtidigt till sex 2. Efter kan lipofila färgämnet spåra samma vävnad av intresse sedan analyseras med hjälp av in situ hybridisering, för analys av gentranskription och kan därefter analyseras med hjälp av immunhistokemi för protein distribution. Den senare analysen kan kompletteras med detaljerade histologi som kan lägga till i fenotypen karakterisering 6. Denna multifaktoriell analys har potential att vinna nya insikter genom korrelat analys inom samma djur som annars kan vara osannolika eller åtminstone i behov av mer omfattande protokoll och mus avel.
Mus vävnad samlades i enlighet med de riktlinjer och regler som anges av University of Iowa institutionella Djurvård och användning kommittén (ACURF 0.804.066).
Konfokala bilder erhölls vid University of Iowa Carver Center for Imaging. Finansieringen kom från en SBIR bidrag (MH079805) till BF Ytterligare stöd för uppfödning av möss för detta projekt har tillhandahållits av NIDCD (5R01DC00559007) till BF
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| in situ Hybridization: | |||
| PC DIG wash + block buffer set | Roche Group | 1585762 | |
| Premix 20x SSC Buffer | Roche Group | 1666681 | |
| Proteinase K 20mg/ml | Ambion | AM2546 | |
| Diethyl Pyrocorbonate (DEPC) | Research Products International Corp. | D43060 | |
| Formamide | Sigma-Aldrich | F9037 | |
| Dextran Sulfate | Research Products International Corp. | D20020 | |
| BM Purple | Roche Group | 11442074001 | |
| Anti-Dig-AP Fab fragments | Roche Group | 11093274910 | |
| RNase A enzyme 10mg/ml | Fermentas | EN0531 | |
| RNase Away | Research Products International Corp. | 7003 | |
| Salmon Sperm DNA 10mg/ml | Invitrogen | 15632-011 | |
| Stericup Filter Unit 0.22µm; 500ml | EMD Millipore | SCGVU05RE | |
| Filter Discs 0.2µm; 25mm | Whatman, GE Healthcare | 6780-2502 | |
| Phosphate buffered saline PH 7.4 packets | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Immunohistochemistry: | |||
| Goat Serum | Sigma-Aldrich | G9023 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8532 | |
| Hoechst Dye | Polysciences, Inc. | 9460 | |
| Histology: | |||
| Poly/Bed 812 Embedding Media/DMP-30 Kit | Polysciences, Inc. | 08792-1 | |
| Propylene oxide | Sigma-Aldrich | 110205 | |
| Gluteraldehyde Solution 50% | Fisher Scientific | G151 | |
| DPX Mountant | Fluka | 44581 | |
| Rocker | MidSci | 55D1114 | |
| Heat Block | Fisher Scientific | 11-715-125D | |
| Rotator | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 400110Q | |
| Incubator set to 60° | Fisher Scientific | 11-690-625D | |
| Dye tracing: | |||
| Microscissors | Geuder | G-19775 | |
| Fine Forceps | E.M.S | 72680-F | |
| NeuroVue dye: Maroon, Red, Jade | MTTI | FS-100(1,2,6) | |
| 1X phosphate buffered saline (PBS) | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Dissecting scope | Leica Microsystems | M205 FA | |
| Incubator set to 36° | Fisher Scientific | 11-690-506DQ | |
| Confocal Microscope | Leica Microsystems | LSM 510 | |
| Slides | Surgipath | 00240 | |
| Coverslips | Surgipath | 00106 | |
| RPI | Glycerol | G22025-0.5 | |
| Paraformaldehyde (4% and 0.4%) | Fisher Scientific | T353-500 |