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Developmental Biology

의 사체 프로파일 링 Published: January 30, 2017 doi: 10.3791/53754
* These authors contributed equally

Introduction

높은 생산 젖소의 초기 배아 손실은 낙농 산업 1, 2의 주요 과제 중 하나입니다. 소는 그들의 유사한 발달 과정 3, 4 인간의 착상 전 배아 발달을 연구하는 흥미있는 모델이되고있다. 그러나, 더 많은 연구가 소 초기 배아 발달에 관여하는 유전자에 대한 이해가 요구된다.

첫 마이크로 어레이 기술 보낸 이십년 1995 5 개발 후보다 정교한 프로브 제작 기술 감소 인쇄 오류 및 마이크로 어레이 내의 상이한 플랫폼 (6) 사이의 어레이 칩의 변동의 개발. 개선 된 마이크로 어레이 기술은 초기 배아 질문에, 최근 임상 연구 7에서이 기술을 널리 응용 프로그램에서 결과를 uality 평가 (8).

마이크로 어레이 기술에 필요한 재료의 양이 큰 마이크로 어레이 기술은 초기에 초기 배아 발달로 연구 분야의 번호를 입력 못한 주된 이유이다. 최근 RNA 증폭 방법은 선형 RNA 재료 (9)를 시작 서브 나노 그램에서 마이크로 그램 수준까지 RNA를 증폭하도록 개선되었다. 시장에서 사용할 수있는 여러 상업 RNA 증폭 키트가 있습니다; 그러나, 더 많은 인기를 잘 개발 키트는 Ribo를 싱글 프라이머 등온 증폭 (10) 관련 및 T7 프로모터 (11) 방법을 구동된다. 가장 인기있는 안티센스 RNA 증폭는 5 '말단 (12)에 T7 프로모터에 연결하는 올리고 DT 프라이머와 시험 관내 전사에 사용합니다. 이 기술은 선형 증폭 후에 F 대표적인 안티센스 전 사체를 최대한 유지할 수 있도록또는 배열 하이브리드 13. 이 방법은 소 배아 (8)로부터 추출 된 총 RNA의 피코 그램 수준을 증폭하도록하고있다.

유니버설 링크 시스템 (ULS)를 직접 구아닌 (14)의 N7 위치에 배위 결합을 형성함으로써, 백금 결합 된 형광 염료 중 하나 시아닌 (547) 또는 시아닌 647로 DNA 또는 RNA 증폭을 통합 라벨링 방법입니다. 이 방법은 ARNA이 효소 방법 (15)에 의해 생성 된 수정 된 아미노 알릴에 비해 수정하지 않고 ARNA 증폭보다 안정적인 생성하는 배아 연구에 적응했다. 단일 염료와 두 개의 염료 라벨 두 가지 방법은 마이크로 어레이에 범용 연계 시스템을 사용하여 적용하고있다. 큰 마이크로 어레이의 비교 연구는 단일 및 두 개 컬러 배열 플랫폼 (6) 사이의 데이터 품질의 상관 관계가 있다고 하였다.

최근 두 T7 프로모터 드라이브N 안티센스 RNA 증폭 ULS 라벨링 방법은 마이크로 어레이 혼성화 8 16 아르나 물질을 표지 고품질의 충분한 양을 생성하기위한 더 신뢰성있는 프로토콜을 제공하기 위해 개발되었다. 따라서 본 연구는 예를 들어 7 일 소 배아를 사용하여 두 개의 색상에 관련된 마이크로 어레이 데이터 분석 RNA 추출의 중요한 단계 중 일부를 입증하는 프로토콜을 제공한다.

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Protocol

이 연구의 동물 부분은 알버타 동물 관리 및 사용위원회의 대학에 의해 모든 동물 실험 절차 승인 (프로토콜 # AUP00000131)와, 앨버타, 에드먼턴, 캐나다 대학의 대사 연구 단위에서 실시하고, 동물에 따라 마음에 든다고했다 동물 보호 가이드 라인의 캐나다 협의회 (1993)이다.

1. 배아 생산, 총 RNA와 DNase의 치료의 분리

  1. 동물 실험 프로토콜 및 배아 컬렉션에 대한 이전 간행물 17, 18을 참조하십시오.
  2. 수영장 및 액체 질소의 각 소에서 비슷한 단계의 배아를 동결 스냅 다음 RNA 추출 할 때까지 -80 ° C에서 보관하십시오.
  3. (키트 정보 자료 목록에서 사용할 수 있습니다) 피코 규모의 샘플에서 RNA를 추출 할 수있는 컬럼 기반의 RNA 추출 키트를 통해 총 RNA를 추출합니다.
    참고 : 권장 키트에는 다음이 포함 컨디셔닝 버퍼, 추출를 버퍼를선봉, 70 % 에탄올, 워시 버퍼 1, 세척 버퍼 2, 용출 버퍼, 수집 튜브 및 마이크로 원심 튜브와 RNA 정화 열입니다.
  4. 튜브 포함 배아에 10 μL 추출 버퍼를 추가하고 42 ° C에서 30 분 동안 품어. 2 분 동안 800 XG에 원심 분리기 튜브는 microcentrifuge 관에 세포 추출물을 수집합니다.
  5. 정제 컬럼 여과막에 250 μL 냉방 버퍼 피펫. 실온에서 5 분 컨디셔닝 버퍼와 RNA 정제 컬럼 인큐베이션. 1 분 동안 16,000 XG에서 수집 튜브의 정제 컬럼을 원심 분리기.
  6. 피펫 RNA 추출 버퍼 및 배아의 혼합물에 70 % 에탄올 10 μL. 로 pipetting 아래로 잘 섞는다. 컨디셔닝 정제 칼럼에 피펫 혼합물.
  7. 100 XG에서 2 분 동안 RNA, 원심 분리기 정화 열을 결합하고 즉시 통해 흐름을 제거하기 위해 30 초 동안 16,000 XG에서 원심 분리하여 수행하십시오.
  8. 피펫 (100)81, 8,000 X g에서 1 분 동안 정화 열 및 원심 분리기로 세척 버퍼 1의 L.
    참고 : DNase를 처리 RNA 분리 한 후 역전사 또는 증폭을 수행하는 경우 권장합니다.
  9. 바로 단계 1.8 이후 게놈 DNA를 소화.
    참고 : 권장 DNase의 키트는 재질 목록에서 사용할 수 있습니다. 추천 키트에는 다음이 포함 DNase의 I 원액 및 버퍼.
  10. 35 μL 버퍼 5 μL의 DNase I 원액을 혼합하여 DNase의 배양 혼합물을 준비합니다. 부드럽게 반전 섞는다.
  11. 정화 열 막에 직접 40 μL DNase의 배양 혼합물을 피펫. 실온에서 15 분 동안 인큐베이션.
  12. 피펫 40 μL 세척 정화 열 막에 버퍼 1과는 15 초 동안 8,000 XG에 원심 분리기.
  13. 8,000 X g에서 1 분 동안 정화 열 및 원심 분리기로 피펫 100 μL 세척 버퍼 2.
  14. 정화 열 및 원심 분리기로 또 다른 100 μL 세척 버퍼 (2) 피펫16,000 × g으로에서 2 분.
  15. 새로운 0.5 ML의 microcentrifuge 관에 정제 열을 전송합니다. 직접 정제 컬럼의 막 상에 용출 버퍼의 피펫 11 μL. 용출 완충제를 분배하는 동안 막에 용출 버퍼의 최대 흡수를 보장하기 위해 부드럽게 막 표면에 피펫의 끝을 터치.
  16. 실온에서 1 분 동안 열을 품어. 컬럼에서 용출 버퍼를 배포하는 1,000 XG에서 1 분 동안 열을 원심 분리 한 후 RNA를 용출 16,000 XG에서 1 분 동안 회전.
  17. RNA의 질과 양 (19)을 평가하기 위해 제조자의 지시에 따라 bioanalyzer 수단을 사용한다.
  18. 사용할 때까지 -80 ° C에서 RNA 샘플을 저장합니다.

2. 마이크로 어레이 분석을위한 RNA 증폭 및 라벨링

참고 : RNA 증폭 및 라벨 절차 작업 처음 사용자의 경우, RNA ALO에서 스파이크의 다섯 NG를 사용실제 아르나 샘플을 ng를하면 RNA 증폭 및 혼성화의 품질 제어 측정을 모니터링한다. 스파이크-에서 RNA 믹스는 소정의 비율로 열 체외 합성, 폴리아 데 닐화 성적 증명서가 포함되어 있습니다. 절차가 적절히 수행되면, 표지 사체 구체적 배열 상보 제어 프로브에만 혼성화하고 데이터는 최소한 자기 또는 교차 혼성화와 품질 관리 보증 추적 검사 할 수있다. 배열 및 데이터 분석을 스캔 한 후 제어 세기에 아군과 정상화 절차에 관한 더 자세한 설명은 이전 간행물 20, 21 참조입니다. 다음 절차는 일상적인 마이크로 어레이 사용자에게 제공됩니다.

  1. 11 μL - (10)의 총 부피 100 PG 고품질 RNA 시료 (RNA 무결성 번호 (RIN) 값 적어도> 7.0)을 준비한다.
  2. 증폭 키트에 수있는와 RNA 샘플을 증폭(작은 페이지 100로) 피코 규모의 샘플과 함께 작동합니다.
    참고 : 권장 증폭 키트 정보는 재질 목록에서 사용할 수 있으며 수정없이 제조업체의 지침을 따른다.
  3. 증폭 된 ARNA의 크기 범위의 프로파일을 평가하기 위해 형광 기반의 정량을 사용합니다.
  4. 증폭 아르나의 농도를 측정하기 위해 (260 및 280 nm에서의 흡광도)을 분광 광도계를 사용하여 악기.
  5. 라벨에 대한 준비가 될 때까지 -80 ° C에서 증폭 된 ARNA를 저장합니다.
  6. ULS ARNA 라벨 키트 사용 설명서에 따라 형광 라벨에 대한 증폭 된 RNA의 2 μg의를 사용합니다.
    주 : 647 염료 쉽게 오존에 의해 분해되고 광 열화 647 시아닌 색소에 민감한 시아닌 547 시아닌 이후는 표시 순서는 빛의 최소량 및 오존이없는 환경 하에서 이루어진다.
  7. 오존의 수준까지 오존 상자 (그림 1A)를 켜은 0.001 ppm으로합니다.
  8. (그림 1B) 내부의 반응 설치를 수행 한 다음 안전 등 아래의 RNase없는 물 20 μL의 최종 볼륨을 조정합니다. 광원에 암실 필터를 추가합니다.
  9. 부드럽게 혼합하고 15 분 동안 85 ° C에서 열 순환기의 튜브를 품어. 적어도 1 분 동안 얼음에 장소 샘플. 사이 영상 염색 표지 증폭 된 RNA를 정리하기 위해 (1.9부터 1.11까지) DNase의 처리에 관한 단계를 제외하고, RNA 추출 키트를 진행하기 전에 튜브의 내용을 수집하는 스핀 다운.
  10. 측정 및 표시 증폭 된 RNA의 농도를 결정하고 사용하기 전에 3 일간 -80 ° C의 최대 레이블 ARNA을 유지하기 위해 분광 광도계 악기를 사용합니다.

3. 마이크로 어레이 혼성화 및 세척

참고 : 다음 중요한 단계는 2 색의 마이크로 어레이 기반의 유전자 발현 분석 프로토콜에 따라 적응 (버전6.5 2010 년 5 월).

  1. 각 시아닌 547- 및 시아닌 647 표지 ARNA에서 ng를 825의 동일한 금액을 추가하고 25 배 조각과 10 배 차단 버퍼와 혼합.
  2. 15 분 동안 60 ℃에서 혼합물을 가열하고 1 분간 얼음 쿨.
  3. 배 하이브리드 버퍼의 같은 양을 넣고 잘 섞는다.
  4. 13,000 rpm에서 원심 분리 후 혼합물 하이브리드에 대한 준비가되어 있습니다.
  5. 배열 슬라이드에 혼합물로부터 100 μL를 넣고 하이브리드 챔버 내부의 슬라이드를 밀봉.
  6. 오븐에서 10 rpm으로 회전 65 ° C에서 17 시간 동안 하이브리드 오븐에 조립 챔버를 넣습니다.
  7. 안정화에 담그고 30 초 동안 용액을 건조하여 오존 보호 치료 프로토콜에 따라 배열을 씻으십시오.
  8. 어떤 먼지 입자를 용액에서 배열을 제거하고 배열 표면이 건조되어 있는지 확인

4. 스캔 마이크로 어레이 슬라이드

  1. 어두운 곳에서 배열을 유지하고 scann를 켭니다ER는 (15 분 대기 시간)을 사용하도록 준비 될 때까지.
  2. 스캐너에, 왼쪽에있는 배열 바코드를 넣고 스캔을 시작합니다. 소프트웨어 사용자 설명서에 따라 현장 분석을 수행하고 (GPR) 파일 형식으로 데이터를 저장합니다.

5. 통계 분석

  1. FlexArray 소프트웨어 http://genomequebec.mcgill.ca/FlexArray/license.php "가져 오기 원시 데이터"를 클릭하고 FlexArray에 GPR 파일을로드를 다운로드 할 수 있습니다.
  2. 필요한 경우 명령에 따라 정규화 및 통계 분석을 수행합니다. 참고 : 이전에 22 한 바와 같이 본 연구에서 긍정적 인 장소 선택에 대한 임계 값을 계산합니다.
  3. 모든 혼성 관광 명소 및 배경 신호를 볼 수있는 FlexArray의 줄거리 뷰어에서 수동 드롭 다운 메뉴를 선택합니다. 주 : 마이크로 어레이에 하이브리드 후 컨트롤에 아군의 비슷한 그림은 이전 연구 (8)에서 볼 수 있습니다.
  4. 선택FlexArray에서 배열 정규화 과정 사이의 분위수에 의해 다음과 같은 배열 내 황토 정상화 따라 매뉴얼을 내려 놓습니다.
  5. 엑셀로 FlexArray의 모든 정규화 된 데이터를 내보내기하는 것은 더 사용을 위해 파일.

6. 생물 정보학 분석

소 태아 특이 성적로부터 프로브 시퀀스의 원래 주석은 (BESTv1) 마이크로 어레이는 이미 8 설명되었다. 본 연구에서는 20,403 고유 한 유전자 기호 (GS)을 (를 얻었다 을 File1을 보충 EmbryoGENE 실험실 정보 관리 시스템 (LIMS) ELMA (http://elma.embryo-gene.ca)을 통해). 6765 고유 한 유전자 (목록이 있는 File2 보조 식품 )을 선택하고 마이크로 어레이 정규화 과정 이후의 모든 긍정적 인 신호 (5 단계에 해당되었다0.5) 7 일 소 태아 유전자 발현 프로파일에서. 포지티브 신호 임계치는 A 값의 신호 강도로부터 투과성 공보 16에 기초하여 계산 하였다.

  1. 분류 시스템 (23), 24 (진화 관계를 통해 단백질 분석) PANTHER와 기능 분석을 수행하려면 다음 링크 (http://www.pantherdb.org/about.jsp)을 엽니 다.
  2. 통계 overrepresentation 테스트를 사용하여 배아 개발하는 동안 특정 생물학적 과정을 확인하고 참조 목록 25 보스 황소의 기본 설정 (데이터베이스의 모든 유전자)를 사용하는 6765 배아 특정 GS의 목록을 업로드합니다.
    참고 :이 통계적으로 과다 또는 발현 이항 테스트를 사용하는 GO 용어에서 발달 관련 프로세스의 식별을 할 수 있습니다.
  3. 소프트웨어 기본값으로 <0.05에서 설정 P-값 임계 값. 데이터 다운로드 및 엑스포 될 수있다추가 선택 16 Excel 파일로 rted.

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Representative Results

7 일 소 배아로부터 총 RNA 증폭 아르나의 대표적인 결과가도 3에 도시되고 표 1에 요약 하였다.

RNA 무결성 및 프로파일은 RNA 추출 후 평가 될 수있다. RNA의 질 평가 bioanalyzer 기기 (도 3a) 및 이상 7.0 증폭 (표 1)에 사용되는 자격 RIN 값들만 샘플에 의해 수행 될 수있다.

품질과 증폭 된 RNA의 양을 증폭 후 평가되어야한다. 증폭 된 RNA 프로필 적절한 크기 범위의 유사성은 품질 제어 (도 3b)의 주된 요인이다. 두 라운드의 증폭 후, 증폭 된 RNA 단편 BP 200 내지 800 (도 3b)에 이르기까지 크기가 매우 유사하며비슷한 크기 범위의 모든 aRNAs 더 형광 라벨 선택됩니다. 또한, 원래의 총 RNA의 성공적인 증폭 아르나 (표 1) 중 적어도 둘 이상의 천 배 증가를 산출 할 것이다.

형광 표지 효율 라벨링 비율 정도에 따라 산출 할 수있다. 수식은 ULS ARNA 라벨 키트 사용 설명서에서 사용할 수 있습니다. 표시, 3.6 %가 1의 평균 - - 사용자 가이드는 라벨 비율의 정도가 1.0이어야한다 제안 100 뉴클레오티드 당 3.6 ULS 분자.

혼성화와 스캔 이미지 파일 FlexArray에서 볼 수있다. 마이크로 어레이 혼성화 및 세척 후 좋은 품질 스캔 한 이미지는 그림 4A에 표시됩니다. 표지 물질이이 범위보다 낮거나 높은 경우, 신호 검출 또는 높은 배경 레벨이 scanni 후에 감지되고 너무 낮을 것이다NG (그림 4B).

현재 연구에서, 긍정적 신호 임계 값은 7.6 (7.6 배경 <포지티브로 간주 7.6 이상 프로브 신호)로 설정 하였다. 약 20,826 긍정적 인 점을 나타내는 프로브 세트의 46 %는 소 7 일 배아 (그림 5)에서 붉은 색으로 표시됩니다. 주석이 달려 있지 않은 중복 유전자 기호를 제거한 후 만 6765 고유 한 유전자 기호 PANTHER 분석을 위해 남아 있습니다.

이 6,765 유전자는 7 일 소 배반포로 표현 된 독특한 RNA 전 사체를 나타냅니다. 소 배반포 특정 생물학적 과정을 찾기 위해 PANTHER Overrepresentation 테스트가 수행된다. 가장 높은 배 농축 지수 상위 10 유전자 온톨로지 (GO) 용어 ID는 (그림 6)를 선택한다. 일반적으로, 이러한 특정 GO 문구가 크게 활성화 된 세포 분열 과정을 같은 mitosi로 표현의 염색체 분리, 세포주기 및 세포질과 미토콘드리아 번역 개시의 규제.

그림 1
그림 1 : 오존이없는 상자 (A) 및 배열 라벨 반응 (B). A) 오존 자유로운 박스는 공기를 재활용 오존 및 마이크로 어레이 성능 동안 상자 내의 오존 수준을 모니터링하는 고감도 센서 오존 파괴 촉매 변환 장치로 구성된다. B) 라벨링 절차 및 배열 하이브리드는 오존에 의한 형광 시아닌 647 염료 저하를 방지하기 위해 상자 안에 수행 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 : PANTHER 유전자 목록 분석. 빨간색 화살표는 영역이 작성 될 필요가 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
도 3 : RNA의 대표 Bioanalyzer Electropherogram (A) 증폭 RNA (B)의 이미지. A) RIN 값, RNA 농도와 rRNA의 비율이 전체 결과를 표시합니다. B) 두 라운드 증폭 한 후 증폭 된 RNA의 프로필입니다. 증폭 된 RNA 단편 (200) 및 800 bp의 사이의 범위 내에있을 것으로 예상된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4 : 배열 강도지도의 이미지. (A) 녹색과 적색 채널 (파란색 녹색 왼쪽에 표시) 높은 지점의 강도와 낮은 배경으로 스캔 한 후 547 시아닌 647 신호를 시아닌에 해당 나타내는 배열 슬라이드의 좋은 이미지 (다크 블루와 오른쪽에 표시 색깔). (B) 빨강 채널에서 매우 높은 배경 이미지를 나타내는 배열 슬라이드의 나쁜 이미지 (시아닌 647 스팟 강도의 이미지에서 유사한 블루 그린 색상으로 상단 패널에서 표시). 칼라 차트는 다른 색에 대응하는 수치 값을 갖는 신호의 강도를 나타낸다. 신호 세기의 값은 진한 청색의 범위의 최저이다. 큰를 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의 R 버전입니다.

그림 5
그림 5 : 7 일 소 배아의 유전자 발현 프로파일에 대한 MA 플롯. 20,826 붉은 반점 배경 신호 위의 긍정적 인 신호를 표현. 배경 반점은 검은 색으로 강조 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 6
그림 6 : 최고 배 농축 지수와 10 유전자 온톨로지 (GO) 기간 ID를. 이러한 특정 GO 용어는 주로 같은의 유사 분열과 염색체 분리, 세포주기 조절 및 시작으로 활성 세포 분열 과정을 나타내는 세포질 및 트랜스 미토콘드리아LATION. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

견본 배아의 수 유형 배아 형태 학적 품질 RNA 농도 (페이지 / μL) RIN 증폭 중고 총 RNA (페이지) 증폭 된 RNA 농도 (NG / μL)
S1 4 배반포 1 급 및 2 (101) 8.6 858.5 3498.4
S2 1 배반포 2 급 (142) 7.4 1,207 1682.4 S3 배반포 1 급 (135) 8.8 1147.5 3185.3
S4 배반포 1 급 177 9 1504.5 2906.4
S5 (5) 배반포 1 급 636 8.3 5406 3437.5
S6 배반포 1 급 및 2 159 9.1 1351.5 1689.8
S7 배반포 1 급 (154) 9 1,309 4507.1
S8 4 배반포 1 급 (304) 8.5 2,584 3089.3
S9 (5) 배반포 1 급 282 9.1 2,397 3917.8
S10 6 배반포 1 급 및 2 (374) 9.4 3,179 2,979
S11 (5) 배반포 1 급 (272) 9.3 2,312 2,576
S12 배반포 1 급 (206) 9 1,751 2567.9

표 1 : 샘플 및 RNA 정보를 제공합니다. RNA의 농도 및 품질 추출 후 평가되어야한다. RNA 무결성 및 농도는 모든 bioanalyzer 의해 평가 될 수있다. RNA 무결성 번호가 이상 7.0이어야한다. RNA의 농도를 증폭 한 후 분광 광도계 장비에 의해 검사되어야한다. 엠브리오 품질이 국제 배아 이식 학회의 매뉴얼에 따라 평가 하였다 (제 3의 에디션., 사보이, IL).

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Discussion

첫 번째 문제는 유전자 발현 연구를위한 고품질의 RNA의 충분한 양을 받고 있지 않은 7 일 소 배아를 이용한 마이크로 어레이 분석을 수행한다. 기존의 페놀 / 클로로포름 RNA 추출 및 에탄올 침전 방법은 낮은 수율 및 RNA 증폭 반응 억제 할 수 남은 페놀의 결과로, 7 일 배아를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 대신에, 기준 열 기초 방법은 총 RNA를 분리 한 후 농도를 높이기 위해 최소 용출 버퍼로 RNA를 용출 좋다. 배아 당 총 RNA의 780 페이지의 평균은 동일한 방법론 (26)와, 현재 사용되는 동일한 RNA 추출 키트 (27), (28)를 사용하여 다른 리포트를 비교할 현재 연구에서 얻어진다. RNA 추출을 위해, 추출 전에 버퍼를 다시 완전히 용해 혼합하여 사용하거나 추출 완충액 바이알을 따뜻하게하기 전에 침전물을 용해 권장사용. 또한, 배양 시간은 추출 단계에서 RNA 수율 중요합니다. 42 ° C에서 전체 30 분 미만의 배양 시간은 RNA 수율을 감소시켰다.

열 DNase의 소화 총 RNA 정제 동안 게놈 DNA의 오염을 제거 할 필요가있다. DNase의 효소는 소용돌이 원심 분리에 매우 민감하다. 따라서, DNase의 버퍼 부드럽게 반전 혼합해야한다.

RNA의 품질은 7 혼성화 고려되지 않아야 하부보다는 RIN과 마이크로 어레이 분석 및 시료에서 매우 중요하다. 현재 연구에서, bioanalyzer 의해 얻어진 총 RNA 프로필 소 포배 (26), (27)로부터 이전 연구에서 관찰 된 것과 유사하다. 그것은 배아 전이에 모체 전에 난자 및 배아로부터 제조 특히 RNA 전 해칭 배아를 사용하는 경우 주목해야 할 가치는 RIN 값들은 7 이하이다 비해총 7 일 된 배아로부터 RNA 및 이에 의한 28S / 18S rRNA의 비율 (27)의 변동이다.

소 배아로부터 추출 된 RNA의 양은 플랫폼 혼성화 불충분하고, 따라서, RNA 증폭이 요구된다. 이러한 PCR과 같은 RNA 증폭 할 수있는 몇 가지 방법이 있으며, 시험 관내 전사 (IVT), 및 Ribo를-SPIA (싱글 프라이머 등온 증폭). 후자의 방법은 빠른이며 하루에 배열에 대한 충분한 자료를 제공하지만, 재료 (29)를 시작으로 ng를 적어도 5 필요합니다. 따라서, 우리는 (거의 100 페이지)을 낮은 원료 (12)와 함께 작업 할 수있는 IVT 방법을 선택했다. 또한, 이미 소 배아 성공적으로 (29)에서 추출 된 총 RNA를 증폭하기 위해 테스트되었습니다. 현재의 연구에서 우리의 증폭 방법은 배아 당 598 페이지 총 RNA에서 배아 당 ~ 28 μg의 증폭 된 RNA를 생산했다. Additionally은 두 라운드의 증폭 후, 우리 샘플 이전 연구 13, 15와 일치한다 (200 및 800 bp의 사이)과 유사한 프로필을 적절한 크기 범위를 보였다.

이 프로토콜에서, 우리는 비 효소 표지 프로토콜 백금 결합 시아닌 (시아닌 547 시아닌 647) 염료를 사용했다. 이 방법은 증폭 또는 비 증폭 RNA의 표시를 할 수 있습니다. 종래 표시를 갖는 증폭 단계 바이어스를 감소시키고 효소 적 방법에 비해 더 긴 단편을 생성 천연 뉴클레오티드를 사용하여 RNA를 증폭 높은 수율로 이어지는 허용한다. 시아닌 (547) 및 시아닌 647 염료 형광 염료가 2 색 배열하는 것이 좋습니다 일반적이다. 그러나, 시아닌 647 염료는 오존 분해에 민감하다. 휴대용 오존 모니터는 2 ppb의 아래 오존의 확인 수준을 확인하는 데 사용되어야한다. 또한, 먼지가없는 환경 혼성화 용액에 또는 두린 떨어지는 먼지를 방지 할 필요가있다g 스캔.

마이크로 어레이 실험은 1 또는 2 색 방식으로 설계 될 수있다. 각각의 실험 방법은 몇 가지 장점과 단점이 있습니다. 2 색의 디자인을 사용하면, 변동의 배경 소음을 감소 직접적인 비교를 허용하고 루프에 대한 공통 기준 샘플을 한정하여 설계한다. 실험 2 색 설계를 사용하여 수행 될 때 염료 특정 바이어스 실질적 결과에 영향을 미칠 수 있지만,이 편향은 염료 교환을 수행함으로써 완화 될 수있다. 이러한 기술 복제 실험 비용을 추가하지만 차동 식 (31)의 측정에 정확성과 민감도 모두를 향상시킬 수 있습니다.

(예 : 고릴라와 같은) 다른 생물 정보학 소프트웨어 PANTHER를 기준으로 보스 황소 게놈과 데이터 집합을 비교 수를 비교한다. 우리의 결과는 7 일 소 배아 개발하는 동안 생물학적 구성 요소를 다음과 기능이 포함되어 있음을 나타냅니다 중기 / ANAP의 규제를세포주기의 하세 전환, 유사 분열의 중기 / anaphase (핵분열 말기) 전이의 규제, 염색체 분리 조절, 미토콘드리아 번역, 단백질 K48-연결 유비퀴틴, ER은 소포 매개 교통, 핵 전사 mRNA의 이화 작용 과정, 번역 개시, 유사 분열 자매 염색 분체 분리를 골지하기 , 유사 분열 핵 분열.

어레이의 스캐닝의 증폭 된 RNA로부터 형광 표식이 논문에 제시된 프로토콜은 고품질의 데이터를 유지하기 위해 상기 환경 요소의 추가 인식하여 실행한다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
PicoPure RNA Isolation Kit Applied Biosystems KIT0204
RNase-Free DNase Set (50) Qiagen 79254
Agilent RNA 6000 Pico Kit Agilent Technologies 5067-1513
Arcturus RiboAmp HS PLUS Kit Applied Biosystems KIT0505
2100 Bioanalyzer Instruments Agilent Technologies G2940CA
RNA Screen Tape Agilent Technologies 5067-5576
ULS Fluorescent Labeling Kit Kreatech Diagnostics EA-021
Custom Gene Expression Microarrays Agilent Technologies G2514F
Agilent Gene Expression wash buffer 1 Agilent Technologies Part #5188-5325
Agilent Gene Expression wash buffer 2 Agilent Technologies Part #5188-5326
2x Hi-RPM Hybridization buffer Agilent Technologies  Part #5190-0403
25x Fragment buffer Agilent Technologies Part #5185-5974
10x GE Blocking Agent Agilent Technologies Part #5188-5281
Stabilization and drying solution Agilent Technologies  Part #5185-5979
Gasket slides enabled by Agilent SureHyb techonolgy Agilent Technologies G2524-60012 Pack of 20 gasket slides, 4 microarrays/slide
Two-Color RNA Spike-In Kit Agilent Technologies  Cat# 5188-5279
GenePix 4000B array scanner Molecular Devices GENEPIX 4000B-U
Ozone Free Box BioTray OFB_100x200
GAL file Agilent Technologies -

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References

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발달 생물학 이슈 119 배아 RNA 증폭 RNA 라벨링 2 색 마이크로 어레이 오존없는 환경
의 사체 프로파일 링<em&gt; 생체</em2 색의 마이크로 어레이 플랫폼을 사용하여&gt; 제작 소 착상 전 배아
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Salehi, R., Tsoi, S. C. M., Colazo,More

Salehi, R., Tsoi, S. C. M., Colazo, M. G., Ambrose, D. J., Robert, C., Dyck, M. K. Transcriptome Profiling of In-Vivo Produced Bovine Pre-implantation Embryos Using Two-color Microarray Platform. J. Vis. Exp. (119), e53754, doi:10.3791/53754 (2017).

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