قد يكون توطين التعبير الجيني لأنواع معينة من الخلايا أمرا صعبا بسبب نقص الأجسام المضادة المحددة. نصف هنا بروتوكولا للكشف الثلاثي المتزامن للتعبير الجيني من خلال الجمع بين الحمض النووي الريبي المضان المزدوج في الموقع مع التلوين
المناعي.مقالة منهجية
* These authors contributed equally
قد يكون توطين التعبير الجيني لأنواع معينة من الخلايا أمرا صعبا بسبب نقص الأجسام المضادة المحددة. نصف هنا بروتوكولا للكشف الثلاثي المتزامن للتعبير الجيني من خلال الجمع بين الحمض النووي الريبي المضان المزدوج في الموقع مع التلوين
المناعي.الكشف عن التعبير الجيني في أنواع مختلفة من خلايا الدماغ على سبيل المثال، الخلايا العصبية، الخلايا النجمية، قليلة التغصن، السلائف دبقية قليلة التغصن والخلايا الدبقية الصغيرة، التي يمكن أن تعوق عدم وجود الأجسام المضادة الأولية أو الثانوية محددة لالمناعية. نحن هنا تصف بروتوكول للكشف عن التعبير عن ثلاثة جينات مختلفة في قسم المخ نفسه باستخدام مضان مزدوجة في الموقع التهجين مع تحقيقين جينات محددة تليها المناعية مع الأجسام المضادة من نوعية عالية الموجهة ضد البروتين المشفرة بواسطة الجينات الثالث. ويعتقد أن يتم التعبير عنها قليلة التغصن والخلايا الدبقية الصغيرة ولكن ليس في الخلايا النجمية والخلايا العصبية - وAspartoacyclase (ASPA) الجينات، والطفرات التي يمكن أن تؤدي إلى مرض المادة البيضاء البشري النادر - مرض كانافان. ومع ذلك، لم يتم بعد تأسيس نمط التعبير الدقيق للASPA في الدماغ. وقد سمح لنا هذا البروتوكول لتحديد ما ASPA يتم التعبير في مجموعة فرعية من الخلايا قليلة التغصن ناضجة لالثانية يمكن تطبيقه بصفة عامة إلى مجموعة واسعة من الدراسات نمط التعبير الجيني.
تتكون الخلايا الدبقية، وهي الخلايا الأكثر وفرة في الجهاز العصبي المركزي (CNS)، قليلة التغصن (الخلايا myelinating من CNS)، قليلة التغصن السلائف (مكتب خدمات المشاريع، التي تعرف أيضا باسم "خلايا NG2")، الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة. هناك اهتمام متزايد في وظائف الخلايا الدبقية وأدوارهم المحتملة في الأمراض العصبية 1. على سبيل المثال، مرض كانافان (CD) هو اضطراب وراثي الاعصاب تبدأ في مرحلة الطفولة مع حثل المادة البيضاء الإسفنجي والفقدان التدريجي للخلايا العصبية في وقت مبكر، مما يؤدي إلى الموت عادة قبل 10 سنة من العمر 2،3. طفرات في الجين Aspartoacyclase (ASPA) التي تؤدي إلى انخفاض شديد في النشاط ASPA 4 في مؤتمر نزع السلاح تم تحديدها. ASPA هو انزيم تحفيز deacetylation من N-acetylaspartate (NAA)، وهو جزيء تتركز بشكل كبير في الدماغ، وتوليد خلات واسبارتاتي 5-7. تظهر العديد من المرضى CD مستويات أعلى من ناه بسبب عدم وجود ASPA ميلانالناقلية. بعض الدراسات أن يخمن خلات المستمدة ناه-يمكن أن تكون مصدرا رئيسيا من الأحماض الدهنية / الدهون في الدماغ أثناء التطور ومؤتمر نزع السلاح قد تنجم عن انخفاض تركيب المايلين خلال تطوير الناجمة عن فشل ناه إلى تقسيمها 3،5،6.
ASPA وجدت في الغالب في الكلى والكبد والمادة البيضاء في الدماغ، ونظرا للدور الهام من الإقليمين في مؤتمر نزع السلاح، وقد درس التعبير الخلوية من هذا الانزيم في الدماغ عن طريق عدة مختبرات. من خلال النظر في النشاط الأنزيمي ASPA في الدماغ، وجدت دراسات سابقة أن الزيادة في النشاط ASPA أثناء نمو المخ يوازي مدار الساعة من تكون الميالين 8-10. على المستوى الخلوي، المقايسات للنشاط الأنزيمي وكذلك الموقع التهجين (ISH) والمناعية (IHC) في التحليلات تشير إلى أن ASPA يعبر عنها بشكل رئيسي في الخلايا قليلة التغصن في الدماغ ولكن ليس في الخلايا العصبية أو الخلايا النجمية 11-16. وقد وجدت بعض الدراسات أن ASPA ربما أيضايمكن التعبير عنها في الخلايا الدبقية الصغيرة في الجهاز العصبي المركزي 12،14. بيانات حتى الآن على التعبير ASPA في مكتب خدمات المشاريع محدودة. وفقا لدراسة حديثة حيث تم تحليل ترنسكربيتوم من أنواع مختلفة من الخلايا في قشرة الدماغ الماوس بما في ذلك الخلايا العصبية، الخلايا النجمية، مكتب خدمات المشاريع، قليلة التغصن التي شكلت حديثا، myelinating قليلة التغصن، الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا البطانية، وpericytes التي كتبها RNA التسلسل 17، وأعرب عن ASPA حصرا في الخلايا قليلة التغصن ، ولا سيما في myelinating قليلة التغصن (http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brain_rnaseq.html). وعلى الرغم من هذه الدراسات على نمط التعبير ASPA في الدماغ، لا يزال هناك عدد من الشكوك.
تقنيات مختلفة يمكن استخدامها لدراسة أنماط التعبير الجيني. IHC هو طريقة تستخدم عادة للكشف عن المنتجات وظيفية (أي البروتين) من التعبير الجيني في أقسام الأنسجة. وعلى الرغم من فائدتها كبيرة، وهذا الأسلوب له قيود تطبيقه وخصوصية ور تخضعس توافر ونوعية الأجسام المضادة اللازمة. وعلى سبيل المقارنة، ISH لديها ميزة كونها قادرة على الكشف عن التعبير عن أي الجينات على مستوى مرنا. ومع ذلك، فإنه يمكن أن يكون تحديا تقنيا لاستخدام عدة تحقيقات في نفس الوقت من أجل توطين التعبير الجيني لأنواع معينة من الخلايا. في هذه المقالة، نحن تصف بروتوكول الجمع مزدوج RNA مضان في الموقع التهجين مع immunolabelling مضان من البروتين. وقد استخدمنا هذه مجموعة من التقنيات لدراسة نمط التعبير عن الإقليمين في مخ الفأر. وتسمح هذه الطريقة دراسة دقيقة في التعبير الجيني باستخدام متحد البؤر المجهري.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أخلاقيات الإعلان:
الماوس تربية والتعامل معها هي وفقا للوائح المملكة المتحدة وزارة الداخلية والمبادئ التوجيهية لجنة الأخلاقيات كلية لندن الجامعية، والامتثال لقانون 1986 من المملكة المتحدة واللوائح التعديل لعام 2012 الحيوانات (الإجراءات العلمية).
ملاحظة: يجب أن تكون جميع الحلول مع اثيل pyrocarbonate (DEPC) - المياه المعالجة لتدمير أي ريبونوكلياز المتبقية. لتلقي العلاج DEPC، إضافة DEPC (1 مل لكل لتر)، يهز بقوة حتى اختفت جميع الكريات DEPC ثم الأوتوكلاف إلى تدهور DEPC.
1. RNA التحقيق التجميعي
2. الإرواء، التثبيت ومجموعة الأنسجة
3. Cryosectioning
4. التهجين
5. التصور FITC التحقيق
6. التصور DIG التحقيق
7. المناعية
8. تركيب
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توضح هذه المقالة طريقة لISH مضان مزدوجة تليها immunolabelling في أقسام مخ الفأر. ويرد وصف موجز لهذا البروتوكول في الشكل 1. وكانت الخطوة الأولى لتجميع تحقيقات محددة لالإقليمين وم ب ب (بروتين النخاعين الأساسي). للتأكد من أن تحقيقات قد تم توليفها، تم تشغيل قسامة صغيرة من كل رد فعل على هلام الاغاروز. قالب الخطي خافت وكمية كبيرة من التحقيق RNA يمكن رؤية (الشكل 2). ISH مضان مزدوج لالإقليمين...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر هذا البروتوكول إجراء خطوة بخطوة لRNA المزدوج في الموقع التهجين تليها المناعية. وقد استخدمنا هذا البروتوكول لتأكيد أن الإقليمين يعبر عنه قليلة التغصن ناضجة في العديد من مناطق الدماغ.
هذا الإجراء متعددة الخطوات لديها كثير من المزالق المحتملة التي يمكن أن تؤثر على الحساسية ويجب تجنبها. أولا، يجب أن تكون خالية ريبونوكلياز كل الحلول ومخازن تخزين للتفاعل النسخ. الثانية، واختيار القوالب [كدنا مهم ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
تم دعم العمل في مختبرات المؤلفين من قبل مجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية في المملكة المتحدة (BB/J006602/1 و BB/L003236/1) و Wellcome Trust (WT100269MA) ومجلس البحوث الأوروبي (ERC ، برنامج "الأفكار" 293544). تم دعم SJ من خلال زمالة EMBO طويلة الأجل. يشكر المؤلفون ستيفن غرانت على مساعدته الفنية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| QIAprep Miniprep | Qiagen | 27104 | |
| فورماميد منزوع الأيونات | Sigma | F9037 | ل ISH حجب عازلة |
| كلوريد الصوديوم | Sigma | S3014 | |
| Trizma Base | Sigma | T1503 | |
| حمض الهيدروكلوريك | VWR International | 20252.290 | |
| فوسفات الصوديوم أحادي القاعدة لامائي | Sigma | S8282 | |
| فوسفات الصوديوم ثنائي الهيدرات ثنائي القاعدة | Sigma | 30435 | |
| الخميرة tRNA | Roche | 10109495001 | |
| 50x حل Denhardt | Life Technologies | 750018 | |
| كبريتات ديكستران | Sigma | D8906 | |
| Aspa cDNA استنساخ | المصدر علم الأحياء | IRAVp968C0654D | |
| Sali | New England Biolabs | R0138 | |
| أسيتات الصوديوم | Sigma | S2889 | |
| الفينول المتوازن | Sigma | P4557 | |
| الكلوروفورم | سيجما ألدريتش | C2432 | |
| كحول الأيزواميل | Aldrich | 496200 | |
| الإيثانول | VWR International | 20821.321 | |
| T7 RNA بوليميراز | Promega | P4074 | |
| عازلة النسخ | Promega | P118B | |
| 100 ملي متر DTT | Promega | P117B | |
| UTP-DIG NTP مزيج | روش | 11277073910 | |
| Rnasin | Promega | N251B | |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| ورق ترشيح | فيشر | 005479470 | |
| السكروز | سيجما | 59378 | |
| ثنائي إيثيل بيروكربونات | سيجما | D5758 | |
| Pentobarbitone | Animalcare Ltd | BN43054 | |
| تشريح مقص | أدوات الدقة العالمية | 15922 | |
| 25 إبرة قياس | Terumo | 300600 | |
| مضخة تمعجية | كول بارمر للأدوات المحدودة | WZ-07522-30 | |
| مقص قزحية | فايس | 103227 | |
| 2 ملاقط | العالم للأدوات الدقيقة | 500230 | |
| مصفوفة الدماغ الإكليلية | أدوات الدقة | RBMS-200C | |
| شفرة الحلاقة | Personna Medical | PERS60-0138 | |
| OCT متوسطة | الأنسجة تيك | 4583 | |
| Cryostat / microtome | Bright | ||
| Superfrost plus slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| سترات الصوديوم | Sigma | S4641 | ل 65 درجة ؛ C غسل المخزن المؤقت |
| فورماميد | سيجما ألدريتش | F7503 | |
| توين -20 | سيجما ألدريتش | P1379 | |
| Coverslips | VWR International | 631-0146 | |
| Coplin Jar | Smith Scientific Ltd | 2959 | |
| كاشف حجب | Roche | 11096176001 | |
| مصل الأغنام المعطل بالحرارة | سيجما | S2263 | |
| قلم مسعور | Cosmo Bio | DAI-PAP-S | 1: 500 |
| & alpha ؛ -FITC POD - الجسم المضاد المترافق | Roche | 11426346910 | |
| TSA & trade ؛ Plus Fluorescein System | Perkin Elmer | NEL741001KT | 1: 1،500 |
| & alpha - DIG AP مترافق | Roche | 11093274910 | |
| أقراص حمراء سريعة | Roche | 11496549001.22 | |
| & micro ؛ مرشح M | Millex | SLGP033RS | |
| & alpha ؛ -Olig2 جسم النمل الأرنب | Millipore | AB9610 | |
| Alexa Fluor & reg ؛ 647 مترافق & ألفا ؛-أرنب الأجسام المضادة | تقنيات الحياة | A-31573 | 1: 1,000 |
| bisBenzimide H 33258 | sigma | B2883 | |
| تصاعد متوسط | Dako | S3023 | |
| Leica SP2 متحد البؤر مجهر | لايكا |
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