2012年6月28日
基于大规模并行 DNA 测序技术的基因组组装通常是高度片段化的。物理染色体图谱的开发可能会改善基因组组装。在这里,我们展示了染色体制备、荧光原位杂交和成像的创新方法,这些方法显着提高了物理图谱开发的通量。
该程序的总体目标是使用高压染色体制备将 DNA 探针定位到蚊子多坦染色体上,然后进行 C 2 中自动荧光杂交和自动成像。这是通过首先使用高压方法制备 Polytan 染色体扩散来实现的。该程序的下一步是使用 Nick 平移方案用荧光染料标记基因组背 DNA,从而制备荧光探针。
第三步是使用自动玻片染色系统进行 C 2 荧光杂交。最后一步是使用自动荧光成像系统扫描和拍摄标记的染色体。最终,图像可以显示荧光标记的 DNA 探针在多染色体上的定位。
该技术或现有方法(如标准手动原位杂交方案)的主要优点是,最高通量的物理映射方案可产生更一致的结果,并显著减少手动作时间。该方案首先在采血后约 25 小时解剖半重力雌性和非重力雌性,以便在它们处于 Christopher 的第三阶段时收集卵巢。在这个阶段,卵泡内带有护士细胞的透明区域应呈圆形,收集 5 名女性的卵巢并将它们固定在 500 微升新鲜制备的改良汽车噪音溶液中。
然后,它们可以在室温下储存长达 24 小时或在零下 20 摄氏度下储存更长时间。接下来,在制作卵巢解剖载玻片之前,准备汽车噪音溶液和 50% 丙酸。将每对卵巢置于一滴新鲜的汽车噪声溶液中,放在解剖显微镜下的无尘载玻片上。
用解剖针劈开卵巢。将所有卵巢碎片转移到六张含有 50% 丙酸的干净载玻片上。使用解剖针将毛囊彼此分开。
然后用纸巾擦去所有残留的纸巾。再加入一滴 50% 丙酸,等待 3 到 5 分钟。传说,卵泡在 50% 丙酸中放置 3 到 5 分钟可显着改善染色体扩散。
接下来,贴上盖玻片并再等待一分钟以展开细胞核。用滤纸和塑料包裹载玻片。将 Dremel 设置在 3 到 5, 000 RPM 之间,并在大约一分钟内,将旋转的 dremel 尖端轻轻旋转在盖玻片上。
用相位显微镜确认传播质量,并在需要时将 dremel 应用更长时间,以使染色体变平。将第二个盖玻片放在第一个盖玻片旁边,然后将盖玻片与另一台显微镜夹在一起。接下来滑动,用塑料片和滤纸包裹载玻片,将包装载玻片放入虎钳中,将载玻片挤压至 85 至 120 英寸磅之间。
将所有六张载玻片上的染色体展平后,解开载玻片并去除多余的载玻片以进一步展平染色体。将玻片在 55 摄氏度下在玻片变性杂交系统中孵育 10 至 15 分钟。接下来,将玻片浸入液氮中至少 15 秒或直到气泡停止。
然后用剃须刀片快速取下盖玻片,并立即将玻片置于 50% 乙醇的冷中 5 分钟。按顺序对每张幻灯片重复此过程。在 70%a、90% 和 100% 乙醇浴中脱水载玻片。
将它们浸入每个浴槽中 5 分钟。最后,载玻片风干后,它们可以供鱼类染色。自动化设备执行程序中的大部分步骤,但探针标记除外。
因此,在加载设备之前,使用商业 NIC 翻译方案用荧光染料标记 DNA,并准备好探针,将载玻片和试剂加载到自动载玻片中,从而制备荧光探针。染色系统并对系统进行编程以执行以下步骤。首先,供应 800 微升 1 XPBS,持续 20 分钟。
其次,吹干载玻片。第三,在一个 XPBS 中用 450 微升 4% 福尔马林固定载玻片 1 分钟。然后用 100% 乙醇洗涤玻片 1 秒、2 次和 2 分钟。
乙醇浴后,再次吹干载玻片。现在将玻片在 45 摄氏度下加热两分钟,以避免起泡。然后应用 20 微升 DNA 探针,然后滴入矿物油和盖玻片,然后在自然界中将染色体在 90 摄氏度下放置 10 分钟。
然后将玻片设置为 42 摄氏度杂交 14 小时。杂交后,将严格性洗涤在 42 摄氏度下洗涤 2 分钟,然后连续施用 4 次 1 秒 2 个 XSSC 并干燥。然后在 42 摄氏度下涂抹 800 微升 0.4 XSSC,持续 10 分钟,分两次,然后再洗涤一次,在 25 摄氏度下涂抹两次 XSSC,持续 10 分钟。
现在涂抹 50 微升溜溜球,然后是矿物油和盖玻片。将玻片在 25 摄氏度下孵育 10 分钟。然后取下盖玻片。
在两个 XSSC 中洗涤玻片 4 次,每次洗涤 1 秒,然后吹干玻片。最后,将 15 微升延长金抗褪色试剂涂抹到每张载玻片上,并附上新的盖玻片。启动 Accord plus 自动扫描系统,从奥林巴斯卤素灯泡的 U-R-F-L-T 电源开始。
然后是计算机,最后是带有相机附件的显微镜。现在先打开 duet 软件包,设置 10 倍预扫描。单击联机按钮,输入新的案例 ID 并分配幻灯片 ID。
单击标有 bf 的点。这是 brightfield 选项。选择扫描选项以 10 x pre-scan。
选择 2, 500 x 圆、10, 000 x 圆或矩形。单击 set and run。然后,好的,按照提示正确调整扫描,然后单击 完成.
要开始扫描,请按 main 选项卡返回主屏幕。现在单击脱机按钮,找到分配的案例 ID 和幻灯片 ID。然后点击离线。
在左上角的黑框中扫描。单击箭头并选择 10 x 预扫描。找到感兴趣的图像后,使用箭头浏览扫描的图像。
双击目标区域中间的屏幕,然后按 snap。这将以图像为目标,以便在选择所有目标后稍后捕获。右键单击每张图像,单击分类,选择 10 x 预扫描,然后选择 polytan。
返回主菜单并设置 40 倍预扫描。再次选择 online 并选择一张幻灯片。将 BF 更改为 ffl,并将任务名称更改为重新访问 dash X 40 dash rg。
将最后一个设置正下方的部分更改为重新访问 dash all。然后运行程序并按照提示进行作。要设置自动化,请单击 Start matching views 按钮以匹配 10 x 和 40 x 图像。
单击 finish 开始扫描。完成后,单击分类并查看图像。使用高压技术制备来自女性异常冈比亚的卵巢护士细胞多坦染色体。
这种方法不会破坏或改变大部分染色体结构。它使弯曲的染色体变平,从而露出在常规制备中看不到的隐藏细条带。用从异常 S Gambia nd Tam 背文库获得的 back DNA 克隆探测染色体。
该文库由异常 S Gambia 害虫菌株的星形幼虫中的雄性和雌性首先产生。按照此程序,可以执行自动高通量物理映射,以促进基于染色体的基因组组装的快速开发。
本研究介绍了一种用于将DNA探针定位到蚊子多线染色体的高通量实验方案。通过采用高压染色体制备技术和自动化成像技术,该方法显著提高了物理图谱构建的效率和一致性。
高通量物理染色体作图解决了基因组组装质量中的一个关键瓶颈问题,直接影响下游的基因组分析和进化研究。通过实现DNA探针的快速、一致定位,该方法有助于降低靶点验证的风险,并提高比较基因组学工作流程中的预测可靠性。自动化技术的整合减少了人工操作时间,增强了实验的可重复性,使该方法成为适用于大规模测序项目的可扩展技术。
该方法适用于从早期基因组测序到注释及比较分析的整个发现过程,特别是在需要物理图谱分辨率来解决组装缺口或错误组装时尤为适用。