مخطوطة يوفر هنا مجموعة بسيطة من طرق لتحليل إفراز ونشر بروابط الموسومة fluorescently في القيطم. ويوفر هذا السياق لاختبار قدرة بروتينات أخرى لتعديل توزيع يجند والسماح التجارب التي قد تعطي نظرة ثاقبة آليات تنظيم التدرجات محدثة التخلق.
مقالة منهجية
مخطوطة يوفر هنا مجموعة بسيطة من طرق لتحليل إفراز ونشر بروابط الموسومة fluorescently في القيطم. ويوفر هذا السياق لاختبار قدرة بروتينات أخرى لتعديل توزيع يجند والسماح التجارب التي قد تعطي نظرة ثاقبة آليات تنظيم التدرجات محدثة التخلق.
يصف هذا البروتوكول وسيلة لتصور بروابط توزيعها عبر حقل من الخلايا. سهولة التعبير عن البروتينات الخارجية، جنبا إلى جنب مع حجم كبير من الخلايا في الأجنة في وقت مبكر، وجعل القيطم المورق نموذجا مفيدا لتصور بروابط الموسومة GFP. يتم ترجمتها من mRNAs الاصطناعية بكفاءة بعد الحقن في مرحلة مبكرة أجنة القيطم، والحقن يمكن أن تستهدف خلية واحدة. عندما جنبا إلى جنب مع التتبع النسب مثل غشاء المربوطة طلب تقديم العروض، وحقن الخلايا (ونسله) التي تنتج البروتين overexpressed يمكن بسهولة أن يتبع. يصف هذا البروتوكول وسيلة لإنتاج الموسومة من fluorescently WNT وShh على بروابط من حقن مرنا. أساليب تنطوي على ميلCRO تشريح إإكسبلنتس الأدمة (القبعات الحيوان) وتحليل يجند نشر في عينات متعددة. باستخدام التصوير متحد البؤر، معلومات عن إفراز يجند ونشر أكثر من مجال الخلايا يمكن الحصول عليها. التحليلات الإحصائية للصور مبائر توفر البيانات الكمية على شكل تدرجات يجند. قد تكون هذه الطرق مفيدة للباحثين الذين يرغبون في اختبار آثار العوامل التي يمكن أن تنظم شكل تدرجات محدثة التخلق.
أثناء التطور الجنيني المبكر، والخلايا التي ارتكبت تدريجيا لمتابعة الأنساب محددة من التمايز: وهذا يعني مجموعة من مكتملة النمو (أو المحفزة) الخلايا تصبح مقيدة تدريجيا إلى إقامة السكان من الخلايا الاصلية العزم على أن تؤدي إلى نوع خلية واحدة. إشارات الخلية خلية مركزية لتنظيم مواصفات النسب أثناء التطور الجنيني. سوف تكون هناك حاجة التلاعب في هذه الإشارات لتوجيه الخلايا الجذعية نحو مصائر خاصة لدعم العلاجات الطبية الجديدة.
وأكد عدد صغير نسبيا من مسارات الإشارات خلال التنمية، بما في ذلك مسارات الاستجابة إلى الفصيلة TGF (nodals وأفضل الممارسات الإدارية) 1-2، عوامل النمو FGFs 3، 4 Wnts، والقنافذ 5. هذه البروتينات يفرز ربط مستقبلات موجودة على غشاء الخلية لتنشيط نقل الإشارة وبالتالي تغيير التعبير الجيني و / أو سلوك الخلية. تنظيم محكم من علامة الخليةalling أمر ضروري للمواصفات سلالة الخلايا والتطور الطبيعي. في حين أن الحديث المتبادل بين هذه الممرات مهم في تحديد مصير الخليوي، ويجند نفسه واحد يمكن أن تثير ردود متميزة في تركيزات مختلفة. وقد وصفت التدرجات محدثة التخلق منذ أكثر من 100 سنة بوصفها نظرية لشرح كيفية مختلف أنواع الخلايا يمكن أن تجنيها من حقل الخلايا 6. تشوير الجزيئات التي تنتجها مجموعة واحدة من الخلايا قد نشر على نطاق معين، وخفض التركيز في مسافة أكبر من المصدر. والخلايا المعرضة للإشارة لرد على تركيز المحلية في مركزها في مجال الخلايا، والخلايا في مواقع متميزة تستجيب بشكل مختلف لمستويات مختلفة من الإشارات. الدليل على وجود morphogens يأتي من الدراسات في وقت مبكر من ذبابة الفاكهة الجنين 7 و القرص الجناح 8، وكذلك الأطراف الفقارية 9 و 10 الأنبوب العصبي.
وهناك حاجة إلى أساليب لفيvestigate كيف التدرجات محدثة التخلق يتم وضع وتحديد جزيئات أخرى مهمة في تنظيم هذه التدرجات. وقد استخدمت التجارب أنيقة باستخدام المناعية لتصور البروتينات الذاتية في الجسم الحي في سياق خلفيات وراثية مختلفة لتحقيق التدرجات محدثة التخلق 11-12. ومع ذلك، والأجسام المضادة جيدة والمسوخ محددة ليست متوفرة دائما، لذلك نحن هنا وصف البروتوكول باستخدام overexpression من بروابط الفلورسنت في القيطم، لتوفير بديل، طريقة بسيطة لتشريح كيفية منتجات الجين الخارجية يمكن أن تؤثر في توزيع بروابط عبر حقل من الخلايا. يوفر القيطم المورق نظام ممتاز لإجراء هذا النوع من التجارب مع تطور الأجنة من الخارج بحيث يمكن الوصول إليها في المراحل الأولى. حجمها كبير (1-1.5mm في القطر) يبسط microinjection والتلاعب الجراحية ومراحل الأريمة الخلايا هي سهلة لصورة لأنها لا تزال كبيرة نسبيا (حوالي 2081؛ م عبر). دراسات Overexpression في القيطم هي بسيطة للقيام: مرنا حقنها في الجنين في وقت مبكر يمكن أن تستهدف خلايا معينة، ويتم ترجمتها بكفاءة.
تم إنشاء الموسومة fluorescently بنيات Wnt8a / Wnt11b-HA-EGFP باستخدام pCS2 Wnt8a-HA 13، pCS2 Wnt11b-HA 14 و EGFP. الببتيد HA مهم لتشمل، ليس فقط لتوفير علامة الجزيئية إضافية، ولكن أيضا لأنه يعتقد أن تتصرف كفاصل فصل البروتينات WNT وEGFP يسمح كل من المنتجات الجينات لتعمل. التركيبة المستخدمة لتصور Shh على استخدمت في السابق لتوليد الماوس المعدلة وراثيا تعبر عن Shh على-EGFP الانصهار البروتين 15؛ هذا وقدمت تفضلت اندي مكماهون. الأهم من ذلك، هو استنساخ العلامة GFP لجميع بنيات 3 'إلى تسلسل إشارة بحيث يتم الاحتفاظ بها بعد المعالجة. ومن الضروري أيضا لضمان أن البروتين النهائي يتضمن تسلسل المطلوبة للتعديلات، مثل وadditioن من الدهون كما هو الحال بالنسبة لShh على وWNT ligands.The cDNAs تم subcloned في pCS2 + ناقلات التعبير الذي هو الأمثل لبرودوشن مرنا الاصطناعية. ويشمل المروج SP6 وإشارة تذييل بعديد الأدينيلات (http://sitemaker.umich.edu/dlturner.vectors).
العمل الموصوف هنا يوفر بروتوكول بسيط للمقارنة بين إفراز ونشر الموسومة fluorescently WNT وShh على الموسومة بروابط. عن طريق حقن كميات محددة من مرنا الاصطناعية، وبروتوكول circumnavigates أي مشاكل المرتبطة التعبير متغير من نواقل مختلفة استخدام منشطات مختلفة. وقد تم مؤخرا تطبيق هذه الأساليب لتحقيق في الآثار المترتبة على سلفات endosulfatase heparan Sulf1 على Shh على-EGFP وWnt8a / إفراز Wnt11b-HA-EGFP ونشرها في القيطم 16-17.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أجريت التجارب على الحيوانات تحت رخصة مكتب المملكة المتحدة الرئيسية في الهندسة الكهربائية والميكانيكية وتمت الموافقة على التجارب التي أجريت من قبل لجنة جامعة يورك الأخلاق في الامتثال للوصول: الأخلاق بيان (الحيوان البحوث: الإبلاغ عن التجارب المجراة) المبادئ التوجيهية. (https://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines).
1. استراتيجية لتوليد الموسومة fluorescently الليجندات
وفيما يلي مثال للبروتوكول subcloning Wnt8a-HA وEGFP إلى pCS2، من أجل إنتاج في إطار الاندماج بناء Wnta-HA-EGFP:
2. مرنا التجميعي: توليد Template
3. مرنا التجميعي: النسخ في المختبر
4. توليد القيطم المورق الأجنة
5. Microinjecting القيطم الأجنة
6. استئصال الحيوان كاب إإكسبلنتس
7. التصوير
ملاحظة: تم إجراء التصوير خارج باستخدام مجهر متحد البؤر مقلوب. وقد تم اختيار وضع امدا للتصوير لأن هذا يسمح fluorophores متعددة متداخلة مع التوقيعات لاستخدامها، وإزالة مشكلة الحركة عينة المحتملة بين بالاشعة.
تحليل 8. صورة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يقدم تحليلا متحد البؤر من إإكسبلنتس الغطاء الحيواني معربا عن البروتينات الموسومة fluorescently نظام فعال لتصور توزيع يجند تحت ظروف تجريبية مختلفة. في مثال واحد، وتوزيع GFP الموسومة يظهر Shh على (الشكل 1). في المرحلة 2-خلية، يتم حقن أجنة القيطم في كل من الخلايا التي تحتوي إما مع مرنا التحكم أو مع مرنا الترميز لSulf1، وهو الانزيم الذي يعدل سطح الخلية heparan كبريتات ويؤثر على Shh على محدثة التخلق التدرج 16. هذه الأجنة يتم تربيتها حتى المرحلة 32 خ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جزء أساسي من هذا البروتوكول هو توليد بروابط نشطة بيولوجيا والتي تتم معالجتها عادة، يفرز، وقادرة على استثارة رد فعل في الخلية المستقبلة، على الرغم من وجود شاردة الفلورسنت المرفقة. فمن الأهمية بمكان لإثبات أن المنتج الجينات fluorescently الموسومة نشطة بيولوجيا باستخدام الفحص المناسب. لShh على-GFP، تم تأكيد القدرة على تفعيل التعبير عن ptc1 16. Wnt8a لديه قدرة قوية بشكل ملحوظ للحث على المحور الثانوي عندما أعرب في واحد بطني قسيم أرومي 20-21، وتبين Wnt8a-H...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس للمؤلفين مصالح مالية متنافسة.
وقد تم تمويل من قبل BBSRC هذا العمل منحة الهندسة الكهربائية والميكانيكية (BB / H010297 / 1)، حصة studentship BBSRC ريال، وstudentship MRC إلى SWF.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Agarose | Melford | MB 1200 | |
| Ammonium acetate | Ambion | من Megascript SP6 Kit AM 1330 | |
| Bicarbonate | VWR International | RC-091 | |
| نترات الكالسيوم | Sigma | C13961 | |
| غطاء تناظري (m7G (5 ')) الأنظمة | الحيوية | التطبيقية AM 8050 | |
| الكلوروفورم | سيجما | C 2432 | |
| L-Cysteine hydrochloride monohydrate | Sigma | C7880 | |
| dNTPs | Invitrogen | 18427-013 | |
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك (EDTA) | Sigma | O3690 | |
| الإيثانول | VWR الدولي | 20821.33 | |
| Ficoll 400 | Sigma | F 4375 | |
| Fiji Image J | تحميل مجاني http://fiji.sc/Fiji | ||
| Gentamycin | Melford | G 0124 | |
| حمض الخليك الجليدي | Fisher Scientific | A / 0400 / PB17 | |
| زلات غطاء زجاجي ، رقم 1.5 ؛ | مستلزمات المختبرات العلمية | 22X22-SGJ3015. 22X50-SGJ3030 | |
| مجتذب إبرة زجاجية | Narishige | Narishige PC -10 | |
| إبر سحب زجاجية | Drummond Scientific | 3-000-203-G / X | |
| الغدد التناسلية المزمنة البشرية (HCG) Intervet | |||
| Isopropanol | Fisher Scientific | P / 7500 / PB17 | |
| كلوريد الليثيوم (LiCl) | Sigma | L-7026 | |
| LSM710 و برنامج Zen (2008-2010) | برنامج Carl Zeiss | ||
| Matlab | Mathworks | http://uk.mathworks.com/ | |
| الماء الجزيئي | فيشر ساينتفيك | BP 2819-10 | |
| طلاء الأظافر | الأحذية | الباركود 3600530 373048 | |
| مقياس الطيف | الضوئي Lab.tech الدولي | ND-1000 / ND8000 | |
| طبق بتري (55 مم) VWR | International | 391-0865 | |
| الفينول كلوروفورم | سيجما | P3803 | |
| برنامج فوتوشوب | Adobe | http://www.photoshop.com/products | |
| بوليميراز الحمض النووي عالي الدقة و المخازن المؤقتة | Biolabs | M0530S عازلة - M0531S | |
| كلوريد البوتاسيوم (KCl) فيشر | Scientific | P / 4280/53 | |
| شريط عازل PVC | Onecall | SH5006MPK | |
| Gel Extraction Kit ؛ | Qiagen | S28704 | |
| المخازن المؤقتة لإنزيمات التقييد | Roche | SuRE / CUT مجموعة العازلة 11082 035 001 | |
| DNAse الخالي من RNAse | Promega | ME10A | |
| شفرات فولاذية خلفية أحادية الحافة | Personna | 66-0403-0000 | |
| كلوريد الصوديوم (NaCl) | مجموعة نسخ فيشر Scientific | 27810.364 | |
| SP6 | Ambion | AM1330 | |
| الشرائح الزجاجية | Thermo Fisher | SHE 2505 | |
| Tris base | Invitrogen | 15504-020 | |
| إبر | محلية الصنع | ||
| Zen lite البرمجيات | Carl Zeiss | تحميل مجاني http://www.zeiss.co.uk/microscopy/en_gb/downloads/zen.html |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن