تصف ورقة البروتوكول هذه منهجية الحقن المجهري لعدسة الدجاج الجنينية لفيروس RCAS (A) كأداة لدراسة الوظيفة في الموقع والتعبير عن البروتينات أثناء نمو العدسة.
مقالة منهجية
تصف ورقة البروتوكول هذه منهجية الحقن المجهري لعدسة الدجاج الجنينية لفيروس RCAS (A) كأداة لدراسة الوظيفة في الموقع والتعبير عن البروتينات أثناء نمو العدسة.
الدجاج الجنيني (Gallus domesticus) هو نموذج حيواني راسخ لدراسة تطور العدسة وعلم وظائف الأعضاء ، نظرا لدرجة تشابهها العالية مع العدسة البشرية. RCAS (A) هو فيروس ارتجاعي دجاج مؤهل للتكاثر يصيب الخلايا المنقسمة ، والذي يعمل كأداة قوية لدراسة التعبير في الموقع ووظيفة البروتينات البرية والطافرة أثناء تطوير العدسة عن طريق الحقن المجهري في التجويف الفارغ لحويصلة العدسة في مراحل النمو المبكرة ، مما يقصر عمله على خلايا العدسة المتكاثرة المحيطة. بالمقارنة مع الأساليب الأخرى ، مثل النماذج المعدلة وراثيا والثقافات خارج الجسم الحي ، فإن استخدام الفيروس القهقري للطيور RCAS (A) المختص بالتكرار يوفر نظاما فعالا للغاية وسريعا وقابلا للتخصيص للتعبير عن البروتينات الخارجية في أجنة الصيصان. على وجه التحديد ، يمكن أن يقتصر نقل الجينات المستهدف على خلايا ألياف العدسة التكاثرية دون الحاجة إلى محفزات خاصة بالأنسجة. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة عامة موجزة على الخطوات اللازمة لإعداد RCAS (A) للفيروس القهقري المؤتلف ، ونقدم نظرة عامة مفصلة وشاملة على إجراء الحقن المجهري ، ونقدم نتائج عينة من التقنية.
الهدف من هذا البروتوكول هو وصف منهجية الحقن المجهري لعدسة الدجاج الجنينية ل RCAS (A) (ساركوما الطيور / الفيروس القهقري A المختص بالتكرار). لقد ثبت أن التوصيل الفعال للفيروسات القهقرية في عدسة الدجاج الجنينية أداة واعدة للدراسة في الجسم الحي للآلية الجزيئية ووظيفة بنية بروتينات العدسة في فسيولوجيا العدسة الطبيعية والحالات المرضية والتطور. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام هذا النموذج التجريبي لتحديد الأهداف العلاجية وفحص الأدوية لحالات مثل إعتام عدسة العين الخلقي البشري. إجمالا ، يهدف هذا البروتوكول إلى وضع الخطوات اللازمة لتطوير منصة قابلة للتخصيص لدراسة بروتينات العدسة.
الكتاكيت الجنينية (Gallus domesticus) ، بسبب تشابهها في بنية العدسة ووظيفتها مع العدسة البشرية ، هي نموذج حيواني راسخ لدراسة تطور العدسة وعلم وظائف الأعضاء1،2،3،4. يعتبر استخدام الفيروس القهقري للطيور RCAS (A) المختص بالتكرار نظاما فعالا للغاية وسريعا وقابلا للتخصيص للتعبير عن البروتينات الخارجية في أجنة الصيصان. والجدير بالذكر أن لديها قدرة فريدة على حصر نقل الجينات المستهدفة في خلايا ألياف العدسة التكاثرية دون الحاجة إلى محفزات خاصة بالأنسجة ، باستخدام الإطار الزمني الفريد للتطور الجنيني الذي يسمح فيه وجود تجويف العدسة الفارغ بالحقن المجهري RCAS (A) في الموقع المقيد للتعبير عن البروتينات الخارجية داخل خلايا ألياف العدسة التكاثرية5 ، 6,7,8.
يعتمد إجراء الحقن المجهري لجنين الفرخ ، الموصوف بعمق هنا ، جزئيا في الأصل على عمل Fekete et. al.6 وتطويرها كذلك من قبل جيانغ وآخرون. AL.8 وقد تم استخدامه كوسيلة لإدخال كل من البلازميدات الفيروسية وغير الفيروسية في عدسة الكتاكيت الجنينية1،9،10،11،12،13. بشكل عام ، يوضح العمل السابق إمكانية استخدام هذه المنهجية لدراسة تطور العدسة ، والتمايز ، والاتصال الخلوي ، وتطور المرض ، واكتشاف واختبار الأهداف العلاجية للحالات المرضية للعدسة مثل إعتام عدسة العين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجريت هذه الدراسة وفقا لقانون رعاية الحيوان واللوائح التنفيذية لرعاية الحيوان وفقا لمبادئ دليل رعاية واستخدام المختبر. تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في سان أنطونيو. للحصول على نظرة عامة على البروتوكول ، انظر الشكل 1 ؛ انظر جدول المواد للحصول على تفاصيل حول جميع المواد والكواشف والأدوات المستخدمة في هذا البروتوكول.

الشكل 1: مخطط تجريبي. 1 . تتمثل الخطوة الأولى للبروتوكول في تحديد بروتين (بروتينات) مستهدف محدد ، وتحديد تسلسل (تسلسلات) الجينات المرتبطة ، وتوليد شظايا الحمض النووي. 2 . استنساخ تسلسل (تسلسلات) الجينات في ناقل فيروسي رجعي عن طريق الاستنساخ الأولي إلى ناقل محول ، 3. يليه ناقل فيروسي . 4 . تحضير جزيئات فيروسية عالية العيار باستخدام خلايا التعبئة والتغليف للحصاد والتركيز. 5 . الخطوة الأخيرة ، ومحور هذا البروتوكول ، هي الحقن المجهري لعدسة الدجاج للجزيئات الفيروسية RCAS (A) في تجويف العدسة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
1. تحضير الفيروسات القهقرية المؤتلفة عالية العيار

الشكل 2: الأدوات والإعداد للحقن المجهري لعدسة الفرخ . (أ) مجتذب ماصة ميكروماصة عمودية عمودية P-30. (1) ملحق داخلي يظهر ماصة زجاجية يتم سحبها. ب: (2) حاضنة البيض. احتضان بيضة الدجاج لمدة ~ 65-68 ساعة في حاضنة 37 درجة مئوية للوصول إلى المرحلة 18 (مع تجويف مركزي مغلق وفارغ) لحقن الفيروس القهقري. (ج) إعداد الحقن المجهري. (3) معدات الإضاءة ، (4) Pico-Injector ، (5) مجهر تشريح ، (6) Drummond micromanipulator ، (7) كمبيوتر / كاميرا للتصور. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. الحقن المجهري لعدسة الفرخ

الشكل 3: إعداد كتكوت الحقن الدقيق والتخطيطي. أ: فتح بيضة دجاج. ب: قطع الغشاء السلوي. (ج) الحقن المجهري لعدسة الدجاج. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بعد تحديد بروتين (بروتينات) مستهدف محدد وتحديد تسلسل (تسلسلات) الجينات المرتبطة به ، يتضمن النهج التجريبي الشامل استنساخ تسلسل (تسلسلات) الجينات في ناقل RCAS (A) للفيروسات القهقرية عن طريق الاستنساخ الأولي إلى ناقل محول ، يليه ناقل فيروسي. ثانيا ، يتم تحضير الجسيمات الفيروسية عالية العيار باستخدام خلايا التعبئة لحصاد وتركيز الفيروسات. تم وصف هاتين الخطوتين الرئيسيتين الأوليين إلى حد كبير وعرض النتائج التمثيلية في مكان آخر6،7،8،<...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر هذا النموذج التجريبي الفرصة للتعبير عن البروتين (البروتينات) ذات الأهمية في العدسة السليمة مما يؤدي إلى دراسة الأهمية الوظيفية لهذه البروتينات في بنية العدسة ووظيفتها. يعتمد نموذج الحقن المجهري للفرخ الجنيني جزئيا على عمل Fekete et. al.6 وتم تطويره بواسطة Jiang et. al.8 وقد تم استخدامه كوسيلة لإدخال كل من البلازميدات الفيروسية والعوامل مثل المنبهات والحمض النووي الريبي الصغير المتداخل (siRNA) والببتيدات في عدسة الكتاكيت1،9
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أن البحث قد أجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.
تم دعم هذا العمل من خلال منح المعاهد الوطنية للصحة (NIH): RO1 EY012085 (إلى JXJ) و F32DK134051 (إلى F.M.A) ، ومنحة مؤسسة ويلش: AQ-1507 (إلى JXJ). المحتوى هو مسؤولية المؤلفين وحدهم ولا يمثل بالضرورة الآراء الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة. تم إنشاء الأرقام جزئيا باستخدام Biorender.com.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.22 وميكرو ؛ م مرشح | Corning | 431118 | لإزالة الحطام الخلوي من الوسائط |
| 35 مم × 10 مم طبق ثقافة | FisherScientific | 50-202-030 | للاستخدام أثناء الحقن |
| الدقيق جهاز الطرد المركزي | Fisherbrand | 13-100-676 | محلول الغزل |
| يconstructs | GENEWIZ | - | لتوليد التركيبات تشريح |
| المجهر | AmScope | SM-4TZ-144A | تصور العدسة |
| لبادئات الحمض النووي PCR | الدقيق تقنيات الحمض النووي المتكاملة | - | توليد الاشعال: حلقة داخل الخلايا (IL) - Cx50 المحذوف (المخلفات 1 & ndash; 97 و 149 & - - 400) بالإضافة إلى متجه Cla12NCO تم الحصول عليه باستخدام الزوج التالي من البادئات: الإحساس ، CTCCTGAGAACCTACATCCT. antisense ، CACCGCATGCCCAAAGTACAC ILs من Cx43 (المخلفات 98 & ndash ؛ 150) و Cx46 (المخلفات 98 &ndash ؛ 166) كانت تم الحصول عليها بأزواج البادئات التالية: الإحساس ، TACGTGATGAGGAAAGAAGAGG ؛ antisense ، TCCTCCACGCATCTTTACCTTG. الإحساس ، CACATTGTACGCATGGAAGAG. ANTISENSE ، AGCACCTCCC في ACGGATTC ، على التوالي تم الحصول على قالب بناء Cla12NCO-Cx43 باستخدام الزوج التالي من البادئات: SENSE ، CTGCTTCGTACTTACATCATC. antisense ، GAACAC GTGCGCCAGGTAC ILs من Cx50 (المخلفات 98 &ndash ؛ 148) أو Cx46 (المخلفات 98 – 166) باستخدام تركيبات Cla12NCO-Cx50 و Cla12NCO-Cx46 كقوالب مع زوج من الاشعال التالية: Sense ، CACCATGTCCGCATGGAGGAGA ؛ أنتيسنس ، GGTCCCC TC CAGGCGAAAC. الإحساس ، CACATTGTACGCATGGAAGAG. antisense ، AGCACCTCCCCATACGGATTC ، على التوالي |
| Drummond Nanoject II حاقن نانولتر | أوتوماتيكي Drummond Scientific | 3-000-204 | الحقن الدقيق ماصة |
| مزدوجة معقوفة أضواء مجهر مضيئة | AmScope | LED-50WY | للتصور |
| Dulbecco ' s النسر المتوسط المعدل (DMEM) | Invitrogen | لثقافة الخلايا | |
| حامل | البيض - | حلقات الستايروفوم محلية الصنع بقطر 2 بوصة وارتفاع نصف بوصة | |
| حاضنة البيض | GQF Manufacturing Company Inc. | 1502 | لحضانة البيض المخصب |
| Fast Green | Fisher Scientific | F99-10 | لتصور حقن المخزون الفيروسي |
| بيض الدجاج الأبيض المخصب | Texas A & amp M University | N / A | نموذج المفضل للحقن المجهري (https://posc.tamu.edu/fertile-egg-orders/) مصل |
| الأبقار الجنينية (FBS) | مختبرات | لزراعة الخلايا | |
| مضاد للفأر المترافق بالفلورسين IgG | Jackson ImmunoResearch | 115-095-003 | لمكافحة FLAG 1: 500 |
| ملقط | FisherScientific | 22-327379 | لتحريك الأشياء و العزل |
| الشعيرات الدموية الزجاجية | Sutter Instruments | B100-75-10 | ماصة زجاجية دقيقة للحقن المجهري (OD 1.0 مم ، معرف 0.75 مم ، طول 10 سم) |
| Lipofectamine | Invitrogen | L3000001 | للتعداء |
| مجتذب الماصات الدقيقة العمودي اليدوي | Sutter Instruments | P-30 | للحصول على ماصة زجاجية بالحجم الصحيح |
| أنابيب | الطرد المركزي الدقيقFisherScientific | 02-682-004 | الذوبان |
| المجهر | Keyence | BZ-X710 | لتصوير تلطيخ |
| Parafilm | FisherScientific | 03-448-254 | وضع محلول |
| البنسلين / الستربتومايسين | Invitrogen | لزراعة الخلايا | |
| Pico-Injector | جهاز هارفارد | PLI-100 | لتوصيل كميات سائلة صغيرة بدقة من خلال الماصات الدقيقة عن طريق تطبيق ضغط منظم لفترة زمنية محددة رقميا |
| للأرانب المضادة للكتكوت AQP0 | ذاتية الإنشاء | - | Jiang JX و White TW و Goodenough DA و Paul DL. الاستنساخ الجزيئي والتوصيف الوظيفي لألياف عدسة الكتاكيت connexin 45.6. خلية مول بيول. 1994 مارس. 5(3):363-73. دوي: 10.1091 / mbc.5.3.363. |
| الأرانب المضادة للجسم المضاد FLAG | Rockland Immunichemicals | 600-401-383 | لتلوين FLAG |
| الرودامين المترافق المضاد للأرانب IgG & nbsp ؛ | Jackson ImmunoResearch | 111-295-003 | لمكافحة AQP0 1: 500 |
| وسادة تثبيت إسفنجية | أدوات Sutter | BX10 | لتخزين الماصة الدقيقة الزجاجية |
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