نقدم هنا بروتوكولا يوفر أداة لفحص الآليات التنظيمية لجينات معينة أثناء تطور الحصين. يسمح استخدام التثقيب الكهربائي خارج الرحم وثقافة الشرائح العضوية بالتنظيم لأعلى ولأسفل للتعبير عن الجينات ذات الأهمية في الخلايا المفردة ومتابعة مصيرها أثناء التطور.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم هنا بروتوكولا يوفر أداة لفحص الآليات التنظيمية لجينات معينة أثناء تطور الحصين. يسمح استخدام التثقيب الكهربائي خارج الرحم وثقافة الشرائح العضوية بالتنظيم لأعلى ولأسفل للتعبير عن الجينات ذات الأهمية في الخلايا المفردة ومتابعة مصيرها أثناء التطور.
يوفر علم الوراثة للفأر أداة قوية لتحديد دور جينات معينة أثناء التطور. يوفر تحليل الأنماط الظاهرية الناتجة عن طريق الطرق الكيميائية المناعية والجزيئية معلومات عن الجينات المستهدفة المحتملة ومسارات الإشارات. يتطلب توضيح آليات تنظيمية محددة نظاما يسمح بالتلاعب بعدد صغير فقط من خلايا نسيج معين إما عن طريق الإفراط في التعبير أو الاستئصال أو إعادة إدخال جينات معينة ومتابعة مصيرها أثناء التطور. لتحقيق هذا التثقيب الكهربائي خارج الرحم لهياكل الحصين ، وخاصة التلفيف المسنن ، متبوعا بثقافة الشرائح العضوية يوفر مثل هذه الأداة. يسمح استخدام هذا النظام لإنشاء عمليات حذف الفسيفساء بتحديد ما إذا كان الجين المعني ينظم العمليات التنموية المستقلة للخلية مثل تكاثر الخلايا السلفية أو التمايز العصبي. علاوة على ذلك ، فإنه يسهل إنقاذ الأنماط الظاهرية عن طريق إعادة إدخال الجين المحذوف أو جيناته المستهدفة. على عكس التثقيب الكهربائي للرحم ، فإن نهج خارج الرحم يحسن معدل استهداف الطبقات العميقة من الدماغ بنجاح مثل التلفيف المسنن. يوفر التثقيب الكهربائي الكلي خارج الرحم وثراثة الشرائح العضوية أداة قوية لدراسة الآليات التنظيمية في بيئة شبه أصلية تعكس الظروف الذاتية.
الحصين يلعب دورا هاما في الذاكرة والتعلم وكذلك السلوك العاطفي. وتتكون واحدة تتمثل المهمة الرئيسية للتوحيد الذاكرة القصيرة الأمد إلى ذاكرة طويلة الأمد، الأمر الذي يتطلب مرونة عالية في الجهاز العصبي. التلفيف المسنن من الحصين بمثابة بوابة رئيسية لإدخال المعلومات وهي أيضا واحدة من مناطق الدماغ مع اثنين من تكوين الخلايا العصبية المستمر طوال فترة البلوغ 1،2. تطوير البنية الحصين يحدث خلال أواخر مرحلة التطور الجنيني وخاصة خلال أول 3 إلى 4 أسابيع بعد الولادة 3. خلال التنمية في وقت مبكر من التلفيف المسنن يتم تأسيس تجمع الخلايا الجذعية اللازمة لبعد الولادة وكذلك تكوين الخلايا العصبية الكبار 4. الخلايا العصبية تطوير تمر عبر مراحل مختلفة، من الخلايا الجذعية من خلال عدة مراحل من الخلايا الاصلية لغير ناضجة، وأخيرا الخلايا العصبية الناضجة خلال بعد الولادة، فضلا عن تكوين الخلايا العصبية الكبار. في مراحل مختلفة من الخلايا العصبية التعبير عنمطلوب جينات معينة للسماح للنضوج والتكامل من الخلايا العصبية الجديدة في قرن آمون الدوائر 5،6.
باستخدام الماوس علم الوراثة وتحليل النمط الظاهري من قبل المناعية وكذلك الأساليب الجزيئية يسمح تحديد نمط التعبير وظيفة العديد من هذه الجينات. وبالإضافة إلى ذلك تحليل ميكروأري وكذلك مناعي لونين (رقاقة) قدمت معلومات عن الجينات المحتملة المباشرة وغير المباشرة المستهدفة 7،8. ومع ذلك، لا يزال هناك العديد من الأسئلة المفتوحة بشأن الآليات التنظيمية للتنمية قرن آمون، وخاصة تطوير التلفيف المسنن. للحصول على مزيد من التبصر كيف يتم تنظيم الجينات المحددة نظاما مطلوب والسماح للتلاعب من عدد صغير من الخلايا أسفل-أو ما يصل التنظيم من الجين من الفائدة و / أو الجينات المستهدفة ومتابعة مصيرهم خلال التنمية. في الرحم Electroporation لل من shRNAs، كدنا] من الجينات في المصالح أو لجنة المساواة العرقية recombinaتوفر حد ذاتها مثل هذه الأداة. لضمان وجود الحمض النووي المطلوب أو الرنا صغيرة البلازميدات التعبير ينبغي أن تستخدم ل electroporation. ويتم تنفيذ هذا النهج بنجاح كبير في دراسة تطوير القشرية 9،10، ولكن هو نهج أكثر تحديا دراسة تطوير التلفيف المسنن بسبب الموقف من الهياكل قرن آمون في الدماغ طبقات أعمق.
السابقين الرحم بعد Electroporation للثقافة شريحة عضوي النمط هو نهج واحد للتحايل على هذه المشكلة 11،12. وعلى النقيض من في الرحم Electroporation لللا الجنين كله ولكن فقط الرأس ويستخدم يسمح بالتالي لوضع الأقطاب الكهربائية بطريقة أكثر ملاءمة لتوجيه shRNA / DNA نحو الحصين والتلفيف المسنن. مجموعتنا يعمل بنجاح السابق الرحم Electroporation لللدراسة دور عامل النسخ Bcl11b خلال تطوير التلفيف المسنن 8. Bcl11b لها دور مزدوج في التنمية التلفيف المسنن التي كتبها regulating السلف تكاثر الخلايا وكذلك التمايز كما يتضح من المناعية. لزيادة تحديد آلية لمشاركة Bcl11b في هذه العمليات، تم تعديل بروتوكولات للمجموعة Polleux 11،12 لدراسة التلفيف المسنن كما هو موضح أدناه في قسم البروتوكول. في النهج الأول تم تناول مسألة ما إذا كان Bcl11b وتنظيم الخلايا العصبية خلية تمايز الخلايا بشكل مستقل. فحص والنهج الثاني سواء Desmoplakin، جين هدفا مباشرا للBcl11b، كافية لانقاذ النمط الظاهري Bcl11b.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للقانون الألماني وتمت الموافقة من قبل المكاتب الحكومية في توبنغن: ملاحظة.
1. إعداد بال micropipettes، حلول والأغشية
2. حقن الحمض النووي و Electroporation من E15.5 وE18.5 الأجنة
3. تشريح الدماغ
4. Vibratome باجتزاء والثقافة شريحة
5. التثبيت من أقسام تلاه سهم المناعي تلطيخ
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الاجتثاث من عامل النسخ Bcl11b يتسبب في انخفاض قيمة تكاثر الخلايا الاصلية وتمايز الخلايا العصبية مما أدى إلى انخفاض حجم التلفيف المسنن وعدد الخلايا. وعلاوة على ذلك تفشل الخلايا العصبية متحولة إلى الاندماج في الدوائر قرن آمون مما تسبب في التعلم والذاكرة ضعف 8. للإجابة على الأسئلة بشأن الآلية التنظيمية (ق) من Bcl11b في هذه العمليات كان يعمل Electroporation للالرحم السابقين.
معالجة مسألة ما إذا كا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الحصين له وظيفة هامة في التعلم والذاكرة. التلفيف المسنن هي أيضا واحدة من منطقتين في الدماغ حيث يحدث تكوين الخلايا العصبية، ليس فقط خلال تطوير ولكن أيضا في جميع أنحاء مرحلة البلوغ. بعد الولادة والكبار عائدات تكوين الخلايا العصبية قرن آمون بطريقة مماثلة تنطوي على العديد من العوامل المشتركة. وتحديد الآليات التنظيمية لهذه العوامل أن تكون مفيدة جدا في فهم الأمراض الاعصاب والتي بدورها سوف تؤدي إلى علاجات جديدة واتخاذ تدابير وقائية. الحصول على هذه المعلومات احدة يتطلب نظاما لمعالجة الخلا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
تم دعم هذا العمل بمنح من Deutsche Forschungsgemeinschaft إلى SB (BR-2215; SFB 497 / A9).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أدوات اللحام / البني Micropipette Puller | Sutter Instruments (الولايات المتحدة الأمريكية) | P-97 | |
| ماصات الزجاج الناعم | Warner Instruments | G100F-4 | |
| Microgrinder | Narishige ، اليابان | EG-44 | |
| وحدة قوس التخدير | Harvard Apparatus | PY2 34-0412 | |
| Halovet Vaporizer | Harvard Apparatus | PY2 34-0398 | |
| نظام فلوفاك | جهاز هارفارد | PY2 34-0387 | |
| IMS Fluosorber | هارفارد جهاز | PY2 34-0415 | |
| غرفة التخدير | جهاز هارفارد | PY2 34-0460 | |
| المثقف الكهربائي | BEX Company | CUY21 EDIT | |
| ملاقط مع أقطاب قرصية | شركة | BEX LF650P3 | أقطاب كهربائية 3 مم ل E15.5 |
| ملاقط مع أقطاب قرصية | شركة BEX | LF650P5 | أقطاب كهربائية 5 مم ل E18.5 |
| Picospritzer III | Parker Hannifin Corporation | P / N 052-0500-900 | |
| HM 650 V هزي بليد ميكروتوم ، 230 فولت | حراري علمي | 920120 | |
| مجهر | تشريح كارل زايس مجهر Gmbh | Stemi SV8 | |
| مجهر مقلوب | Leica | Leica DM IL LED | |
| مجهر متحد البؤر | Leica | Sp5II | |
| 6 طبق جيد | BD Falcon | # 353502 | |
| 6 أطباق جيدا | CELLTAR | # 657160 | |
| إدراج ثقافة الأنسجة | BD Falcon | # 353090 | |
| Fast Green | Sigma | F7252 | |
| Laminin | Sigma | #L2020 | |
| Poly-L-lysine | Sigma | #P5899 | |
| مقص الربيع | أدوات العلوم | الدقيقة 15003-08 | |
| مقص | 14084-08 | ||
| ملقط | دومون # 55 | 11255-20 Inox | |
| HBSS 10x | Life Technology | 14180-046 | |
| BME | Life Technology | 41010-26 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.