يتوسط العضو السمعي السمع. نقدم هنا طريقة معدلة في التكوين الكهربائي الدقيق في البيضا المحسنة لدراسة تكاثر الخلايا السلفية السمعية والتمايز في العضو السمعي النامي للدجاج.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يتوسط العضو السمعي السمع. نقدم هنا طريقة معدلة في التكوين الكهربائي الدقيق في البيضا المحسنة لدراسة تكاثر الخلايا السلفية السمعية والتمايز في العضو السمعي النامي للدجاج.
أجنة الدجاج هي أنظمة النموذج المثالي لدراسة التطور الجنيني كما يمكن إجراء التلاعب وظيفة الجين مع السهولة النسبية في البيضة. الأذن الداخلية السمعي الجهاز الحسي هو أمر حاسم لقدرتنا على الاستماع. ويضم ظهارة متخصصة للغاية الحسية التي تتكون من خلايا الشعر transducing والميكانيكية (المراكز الصحية) والمحيطة الدبقية مثل الخلايا الداعمة (المنبوذة). وعلى الرغم من الاختلافات الهيكلية في أجهزة السمع، الآليات الجزيئية التي تنظم تطوير الجهاز السمعي يتم حفظها تطويريا بين الثدييات وأفيس electroporation في البيضة محدودة إلى حد كبير في المراحل المبكرة في E1 - E3. نظرا للتطور في وقت متأخر نسبيا من الجهاز السمعي في E5، التلاعب من الجهاز السمعي بواسطة electroporation في البيضة الماضي E3 صعبة نتيجة لتطور متقدمة من الجنين الدجاج في مراحل لاحقة. الطريقة المعروضة هنا هي طريقة نقل الجينات عابرة لاستهداف الجينات في المصالح فيمرحلة E4 - E4.5 في تطوير السمعية الدجاج الجهاز الحسي عبر في البيضة-Electroporation للالصغرى. هذا الأسلوب ينطبق على gain- والخسارة من وظائف مع البلازميد التقليدية ناقلات التعبير المعتمدة على الحمض النووي ويمكن الجمع بين في البيضة مقايسة انتشار الخلايا بإضافة ايدو (5 إيثينيل-2'-deoxyuridine) إلى الجنين كله في وقت Electroporation لل. استخدام أخضر أو أحمر بروتين فلوري (GFP أو طلب تقديم العروض) البلازميدات التعبير يسمح للمجرب لتحديد بسرعة ما إذا كان Electroporation للاستهدفت بنجاح الجزء السمعي في الأذن الداخلية النامية. في هذه الورقة الطريقة، يتم توضيح الأمثلة النموذجية على GFP electroporated العينات. وكان حصاد الأجنة 18-96 ساعة بعد Electroporation للواستهداف GFP إلى منطقة موالية للالحسية للجهاز السمعي ما أكده الحمض النووي الريبي في الموقع التهجين. ويقدم ورقة الأسلوب أيضا على بروتوكول الأمثل لاستخدام الثيميدين التناظرية ايدو لتحليل prolif خليةeration. وتقدم مثالا للمقايسة انتشار الخلايا EDU على أساس أن يجمع المناعية وضع العلامات وانقر EDU الكيمياء.
وعلى الرغم من الاختلافات في الشكل والزخرفة الخلوية بين الثدييات والطيور الجهاز الحسي السمعي، ويعتقد أن العوامل الجزيئية ومسارات المسؤولة عن التنمية HC الحسية يجب الحفاظ تطويريا 1-3. حليمة القاعدي، الذي يضم المراكز الصحية السمعية والمنبوذة المحيطة بها، ويطور باعتبارها تجيب خارجي من الكيسة السمعية في الاذن الداخلية. في وقت مبكر على مجموعة من الأسلاف HC وSC المحدد ضمن اللوحاء أذني / أذني نطاق المختصة كوب العصبية الحسية (إس دي). توفر البيانات مصير رسم خرائط دليل على أن الأنساب العصبية والحسية ترتبط وتنشأ من NSD تقع في منطقة انتيرو بطني من الكأس أذني أو الكيسة السمعية في الفئران والدجاج 4،5. أولا، neuroblasts delaminate من NSD تثير الخلايا العصبية من العقدة-السمعية الدهليزي، الذي انشق في نهاية المطاف إلى العقد السمعي والدهليزي. هذه الخلايا العصبية يعصب المراكز الصحية الحسية في الأذن ونوى الداخلية في الدماغ. الخلايا عشرفي البقاء في مديرية الأمن القومي ويعتقد أن تثير مختلف بقع الحسية، بما في ذلك الجهاز الحسي السمعي، ويتألف من المراكز الصحية الحسية transducing والميكانيكية والمنبوذة المرتبطة بها.
في كل فرخ والفئران، الجهاز السمعي الحسي السلف خروج دورة الخلية وHC التمايز يحدث في معارضة التدرجات. في الفرخ، السلف السمعي-دورة الخلية خروج يبدأ حول ~ E5 وتقدم من القاعدة إلى القمة، ومن المركز إلى المحيط 6. في وقت لاحق يوم واحد، يبدأ HC التمايز في قمة وتقدم إلى قاعدة 7. دراسة تطوير الأذن الداخلية في الدجاج يوفر العديد من المزايا التقنية كما يمكن التحقيق الآليات الوظيفية مع السهولة النسبية في البيضة بدلا من التلاعب الأجنة في الرحم في نظم نموذج أخرى، الأمر الذي يتطلب عملية جراحية معقدة. الطريقة الموصوفة هنا يستخدم في البيضة Electroporation للالجزئي لاستهداف الجينات في المصالح في باسيلا الظنيص منطقة حليمة الأمامي-البطني في الحويصلة الأذنية على وجه التحديد في E4.
Electroporation للفي البيضة هو الاسلوب الذي راسخة وتستخدم عادة 8-14. ويستند مبدأ أسلوب Electroporation للفي حقيقة أن النيوكليوتيدات (على سبيل المثال، البلازميد، الحمض النووي الاصطناعي، أو الحمض النووي الريبي [أليغنوكليوتيد) واتهم سلبا. يتم حقن الحمض النووي في الأنسجة من الاهتمام. عندما يتم وضع التيار الكهربائي في جميع أنحاء الأنسجة، والتيار يفتح مسام عابرة في جدران الخلايا ويسمح لامتصاص الحمض النووي، كما يتدفق الحمض النووي سالبة الشحنة نحو القطب الموجب (الأنود). للتجارب مكاسب من وظيفة، وsubcloned جينات الفائدة عادة إلى التعبير البلازميدات التي تحتوي على أشرطة التعبير المناسبة للبروتين أخضر فلوري (GFP) أو بروتين أحمر فلوري (RFP). لفقدان وظيفة من التجارب القائمة على البلازميد المهيمنة يبني السلبية كاظمة، أو رني، أو يبني morpholino هم جتستخدم ommonly 15،16. لمنع الرنا الميكروي (ميرنا) وظيفة miRNAs يبني الاسفنج، التي عادة ما تكون البلازميد مقرها، ويمكن استخدامها 17. يسمح الطريقة هنا وصف للتحقيق في الآليات الجزيئية التي تتحكم في انتشار والتمايز في الجهاز السمعي، كما في البيضة طريقة Electroporation للالصغيرة يمكن الجمع بسهولة مع البيضة في فحص تكاثر الخلايا بإضافة EDU إلى الجنين كله.
يتم تنفيذ Electroporation للوإضافة ايدو في E4 في الحويصلة الأذنية، الذي هو قبل يوم واحد من بداية خروج دورة الخلية في الجهاز السمعي. تحليل الجهاز السمعي هو عادة يؤديها 18-96 ساعة بعد Electroporation للفي E5 (بداية من السلف الحسي خروج دورة الخلية)، E6 (بداية التمايز HC)، وE7 (خلال التمايز HC)؛ وفي وقت لاحق إلى ~ E9 (نهاية التمايز HC). هذه الطريقة Electroporation للنقل الجين هو عابر دائم تقريبا ~ 4 أيام، becau حدحد ذاته جينات الفائدة لا الاندماج في الجينوم، ولكن الأسلوب هو المعمول به للاستخدام مع البلازميد المناسب ناقلات التعبير المعتمدة على الحمض النووي، التي لا تملك القدرة على الاندماج في الجينوم، مثل نقل الجينات بوساطة Tol2-11. مع هذا الأسلوب GFP قوي أو التعبير طلب تقديم العروض يستمر ~ 4 أيام في القوقعة، وبعد ذلك نشير إشارات تتلاشى، بعد توفير نافذة متسع من الوقت لدراسة تطوير معقدة من الجهاز السمعي. هذا في البيضة طريقة نقل الجينات هي رواية ويسمح خصيصا لاستهداف الجهاز السمعي المفترض في E4، الذي هو الأمثل للتحقيقات التي تركز على التنمية HC في الجهاز السمعي. بل هو إضافة جيدة إلى الطرق البديلة، التي electroporate في مراحل نمو أصغر من ذلك بكثير 11،12 أو بالمقارنة مع استخدام في المختبر الحليمات القاعدي الثقافات يزدرع 18.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تتم رعاية البيض والأجنة لم يفقس لومعاملة أخلاقية وإنسانية. تمت الموافقة على جميع البروتوكولات للاستخدام الجنين لم يفقس من قبل رعاية الحيوان واستخدام اللجنة في كلية جونز هوبكنز للطب في بالتيمور بولاية ماريلاند.
1. البيض وإعداد التركيبات التعبير
2. الدجاج في البيضة الصغيرة Electroporation للوفي البيضة تكاثر الخلايا الفحص
حصاد 3. الأجنة ومعالجة الأنسجة لRNA في الموقع التهجين والمناعية
4. التقاط الصور والمعالجة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذا الحمض النووي طريقة رقة البلازميد التي تتكون من البروتين الفلوري الأخضر (GFP) أشرطة التعبير استهدف في الدجاج تطوير حليمة القاعدي (BP) مع المعلمات الأمثل من 12 فولت و 4 البقول مع 100 مدة النبضة ميللي ثانية وفترات من 200 ميللي ثانية، مما أسفر عن ~ 50٪ معدل البقاء على قيد الحياة الجنين والكفاءة البلازميد الحمض النووي تستهدف في BP. وأظهر التصوير فلوري التعبير GFP الأصلي في تطوير الأجنة هذا الأسلوب من Electroporation لليستهدف بشكل تفضيلي الجانب ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تحسين طريقة هنا وصف للفي البيضة Electroporation للالصغيرة للنقل الجينات في الجهاز السمعي النامية. وهو متوافق مع البلازميد ناقلات التعبير المعتمدة على الحمض النووي عادة ما تستخدم للتلاعب وظيفة الجين / التعبير. توقيت Electroporation للفي E4 هو الأمثل للتحقيقات التي تركز على التنمية HC في الجهاز السمعي. الخطوات الأكثر أهمية والصغيرة عن طريق الحقن، والحمض النووي في تجويف الحويصلة الأذنية دون الذهاب عميقة جدا مع الإبرة وإلحاق أضرار الحويصلة الأذنية (انظر الشكل 1A-D)...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
نشكر الدكتور دوريس ك وو لالبلازميدات التعبير وفي تحقيقات الموقع، ومركز جامعة جونز هوبكنز للمنشأة الأحياء التصوير الحسي ومركز السمع والتوازن. وأيد هذا العمل من قبل NIDCD غرانت T32 DC000023 جنيه
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| معقم 1x PBS درجة الحموضة 7.4 | gibco | 10010-023 | |
| مسحوق FCF أخضر سريع | Sigma | F7252-5G | |
| EdU مسحوق | Invitrogen | E10187 | |
| Click-IT EdU Alexa Fluor 555 Imaging Kit | Invitrogen | C10338 | |
| HiSpeed Plasmid Midi Kit (25) | Qiagen | 12643 | |
| ECM 830 ElectroSquarePorator | BTX Harvard Apparatus | ||
| Banana to Micrograbber Cable Kit | BTX Harvard Apparatus | 45-0216 | |
| اليد اليمنى & amp المعالجات الدقيقة اليسرى | World Precision Instruments Inc. | M3301R & M3301L | |
| مرحلتان من جهاز القابضة المغناطيسي مقاس 12 مم مع أعمدة عمودية مقاس 7 بوصات | World Precision Instruments Inc. ؛ | معدنية M10 | |
| مقاس 12 × 24 بوصة | World Precision Instruments Inc. ؛ | 5479 | |
| مقص للبيض بطول 12 سم منحني ، شفرات متناهية الصغر 12 مم ؛ مقص الربيع | العالمية للأدوات الدقيقة Inc. | 14120 | |
| مجتذب Micropippette لسحب الإبر | Sutter Instrument Co. | P-97 | |
| 2.5x2.5 مم صندوق البلاتين التدفئة خيوط | Sutter Instrument Co. | ||
| أنابيب زجاجية شعرية / إبر / بدون ألياف / بوروسيل 1 مم | FHC | 27-30-0 | |
| حقنة زجاجية هاميلتون 100 مو ؛ ل | زيت معدني هاميلتون | 80601 موديل 710LT | |
| (ثقيل) لحقنة زجاجية هاميلتون | فيشر Scientific | O122-1 | |
| أنابيب البولي إيثيلين لتوصيل المحقنة الزجاجية والإبر الشعرية الزجاجية / | بيكتون ديكنسون وشركاه غير السامة (BD) | 427420 Intramedic Clay Adams Brand | |
| 3 cc محاقن يمكن التخلص | منها Becton Dickinson and Company (BD) | 309657 | |
| يمكن التخلص منها 21 إبر | قياس Becton Dickinson and Company (BD) | 305122 | |
| زوج واحد من الأقطاب الكهربائية البلاتينية مقاس 2 مم | Bulldog Bio. / Nepagene | CUY611P3-2 | |
| حامل القطب الكهربائي | Bulldog Bio. / Nepagene | CUY580 | |
| زوج واحد من ملقط Dumont الناعم رقم 5 | أدوات العلوم الدقيقة (FST) شريط | ||
| غير مرئي غير لامع لختم البيض | مكتب ديبوت | 520-928 | |
| مسحات قطنية ذات رؤوس | فيشر Scientific | 23-400-101 | |
| مرشح معقمة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.