يوليو 16, 2010
نظهر نهجنا لإيجاد العناصر المحتملة محسن من الجينات تنظم تنمويا وتقييمها من خلال وظيفتها transgenesis الزرد الفسيفساء.
مرحبا ، أنا إيريكا كيجي من مختبر شانون فيشر في قسم بيولوجيا الخلية والتطور في جامعة بنسلفانيا. أنا كريس ويبر ، أيضا من مختبر فيشر. وأنا شانون فيشر.
سنعرض لك اليوم إجراء لتحليل وظيفة العناصر المحسنة باستخدام التحول الجيني لسمك الزرد. نستخدم هذا الإجراء لدراسة لوائح النسخ للجينات المهمة في تطور الهيكل العظمي. لذلك دعونا نبدأ.
لتحديد التسلسلات غير المشفرة المحيطة بالجينات المرشحة ، نستخدم خوارزمية سلبيات سريعة ، والتي يمكن الوصول إليها كمسار على متصفح الجينوم UC SC. نحن مهتمون بشكل أساسي بالجينات المعبر عنها أثناء تطور الهيكل العظمي ، ولكن يمكن استخدام نفس النهج لدراسة أي جينات يتم التعبير عنها في التطور المبكر. في المثال الموضح هنا ، حددنا التسلسلات المحفوظة.
في الفترة المحيطة بجين المصد البشري ، نقوم بفحص الفاصل الزمني بأكمله للجينات المجاورة ونحدد قطعا منخفض الحجم لدرجة السجل المحدد يتوافق مع أعلى 5٪ تقريبا من التسلسل غير المشفر. بعد اختيار التسلسلات ، قم بتصميم بادئات باستخدام التمهيدي الثالث لتضخيم كل تسلسل من الجينوم البشري ، يجب اختيار بادئات الحمض النووي لتضخيم المنطقة المحفوظة بالإضافة إلى 30 زوجا أساسيا أو أكثر على كلا الجانبين. تضخيم منطقة الاهتمام بالبوليميراز عالي الجودة باستخدام الحمض النووي الجيني البشري ، واستخدم إجراءات البيولوجيا الجزيئية المختبرية القياسية لاستنساخ المنتج المضخم في ناقل تعبير.
المتجه المستخدم في هذا البروتوكول هو بوابة PG wc FOS GFPA. متجه الوجهة. بعد إنشاء المتجه ، طلب منه التبديل
يتم نسخ الإنزيم المطلوب للتبديل أولا في المختبر باستخدام مجموعة آلة M message M من Ambion و PGB 600 البلازميد قبل الحقن التجريبي. اختبر كل دفعة من التبديل للتأكد من فعاليتها عن طريق الحقن بمحسن معروف مثل جوارب الماوس. 10 محسن.
للتحضير للحقن ، اسحب الإبر المستخدمة في الحقن المجهري من زجاج شعري خيوط OD 1.2 ملم على مجتذب Sutter P 97 micropipet. استخدم برنامجا ينتج طرفا قويا مع تفتق حاد لاختراق الكوريون السليم بشفرة حلاقة نظيفة وشريحة ميكرومتر. اكسر الأطراف يدويا تحت مجهر استريو إلى قطر خارجي يبلغ حوالي 15 ميكرومتر.
يمكن تخزين الإبر لمدة يوم في طبق مغطى. الحفاظ على أعداد أسماك الحمار الوحشي في دورة مظلمة فاتحة منتظمة مع 14 ساعة من الضوء في ظل الظروف القياسية في اليوم السابق لإجراء الحقن المجهرية. تحضير الأسماك للتزاوج في الوقت المناسب في أحواض التكاثر الصغيرة.
ضع ثلاث إناث أو ذكرين لكل خزان في صفوف متوازية في صباح يوم الحقن الدقيقة بعد فترة وجيزة من بدء دورة الضوء. اجمع بين الذكور والإناث في المياه المعالجة بنظام نظيف لإنتاج البيض. تحقق من الأسماك بشكل متكرر واجمع البيض في غضون بضع دقائق من الإنتاج للحصول على دفعات متزامنة جيدا.
حافظ على إنتاج البيض لمدة ساعتين إلى ثلاث ساعات من خلال الاستمرار في الجمع بين مجموعات الأسماك الطازجة طوال الصباح مع ماصة زجاجية عريضة بطول خمسة بوصات وربع بوصة مزودة بمصباح من اللاتكس. قم بفرز الأجنة التي تم جمعها إلى أطباق بتري مقاس 60 × 15 ملم ، مملوءة جزئيا بوسط الجنين في مجموعات من 50 جنينا. ضع علامة على الوقت الذي تم جمعه على غطاء كل طبق.
لكل مجموعة من الأجنة التي تم جمعها ، احتفظ بطبق من 50 جنينا للتحكم في حقن الأونين بين مجموعات البويضات. قم بإعداد محاليل الحقن الطازجة عن طريق خلط المكونات التالية في أنبوب فوج دقيق وتخزينها على الثلج. ضع إبر الحقن في أطباق التثبيت واملأها ب 1.5 إلى ميكرولتر من محلول الحقن.
عن طريق سحب 500 نانو لتر قطرات على الطرف العريض لكل إبرة. سيتم سحب السائل إلى الحافة من خلال العمل الشعري. قم بإعداد إبرتين على الأقل لكل محلول حقن.
قم بتحميل الإبرة المملوءة في حامل الإبرة المحمول باليد لمضخة بيكو تعمل بالهواء المضغوط أو حاقن ضغط مماثل. تم تكوينه وتوصيله بخزان النيتروجين وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. قم بمعايرة أحجام الحقن عن طريق قياس قطر القطرات المطرودة إلى الزيت المعدني على شريحة ميكرومتر، وعادة ما يكون وقت الحقن 120 مللي ثانية.
بضغط 20 حصانا ، سأسفر عن قطرة من نانولتر واحد تقريبا باستخدام مجهر استريو بتكبير من ستة إلى 10 ×. امسك الجنين في مكانه باستخدام زوج من الملقط الناعم وادفع إبرة الحقن بضغط ثابت عبر القرنب إلى صفار الجنين في مرحلة الخلية الواحدة أو المرحلة المبكرة من الخليتين ، ضع طرف الإبرة في صفار البيض أسفل الخلايا الأريمية مباشرة ، وطرد ما يقرب من لتر واحد من محلول الحقن واسحب الإبرة لكل بناء نقوم بحقنه أكبر من أو يساوي 200 جنين بعد اكتمال الحقن. قم بفرز الأجنة عن طريق إزالة البويضات غير المخصبة والأجنة التالفة والحقن الفاشلة أو الأجنة التي لا تحتوي على فينول أحمر في التجديف.
ثم نحتضن الأجنة ووسط الجنين عند 28.5 درجة مئوية حتى الوقت المناسب للملاحظات. سنعرض لك الآن بعض النتائج التمثيلية لعناصر المحسن التي تنتج أنماطا محددة للأنسجة من تعبير GFP في جنين سمك الزرد. ندرس الجينات المعبر عنها في العظام أو الغضاريف أثناء.
فيما يلي مثال على عنصر محسن في المنبع من جين acan الذي ينظم التعبير في غضروف الوجه القحفي بعد ثلاثة أيام من الإخصاب. إليك محسن آخر هذه المرة من جين الوفير الذي ينظم التعبير في خلايا العظام. في خمسة أيام من المعززات العديدة التي حددناها ، نجد ارتباطا ضئيلا بين الموقع بالنسبة للجين وتنظيم التعبير.
عند اختيار التسلسلات المراد اختبارها ، من المهم أن تتذكر أن المحسن يمكن أن يكون مئات الكيلوقواعد في أعلى أو مجرى الجين أو في أحد الإنترونات كما هو موضح في هذا الجنين. لا يبدو أن جزءا كبيرا من التسلسلات ينظم التعبير الخاص بالأنسجة. غالبا ما تظهر هذه الخلايا القليل جدا من التألق أو قد تحتوي على عدد قليل من الخلايا المتناثرة في موقعين شائعين للتعبير خارج الرحم ، البشرة والعضلات الهيكلية.
لقد أوضحنا لك للتو كيفية تحديد عناصر المحسن المحتملة من خلال الحفاظ على التسلسل واختبار وظيفتها من خلال التكاثر الفسيفسائي في سمك الزرد. عند القيام بهذا الإجراء ، من المهم فحص جودة الحمض النووي والحمض النووي الريبي للحقن. تأكد أيضا من فحص جميع الأجنة المحقونة بعناية ، خاصة إذا كنت تتوقع التعبير فقط في مجموعة صغيرة من المبيعات.
هذا كل شيء. شكرا لك على المشاهدة ونتمنى لك التوفيق في تجاربك.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
توضح هذه المقالة إجراءً لتحليل عناصر المُعزِّز باستخدام تقنية التكوُّن الجيني في الأسماك الزُبرجدية. ينصب التركيز على دراسة التنظيمات النسخية للجينات المهمة لتطور الهيكل العظمي.
Evaluating enhancer sequences in zebrafish provides a rapid, cost-effective system for functional validation of non-coding regulatory elements from human DNA. This approach supports target validation by linking sequence conservation to spatial and temporal gene expression in a vertebrate model. It enables mechanistic de-risking of enhancer hypotheses before investing in costly mammalian models or screening campaigns.
The method fits within early discovery to assess enhancer function prior to lead identification, using zebrafish as a disease-relevant system for mechanistic insight.