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DOI: 10.3791/50957-v
Dongshan Yang1, Jifeng Zhang1, Jie Xu1, Tianqing Zhu1, Yanbo Fan1, Jianglin Fan2, Y. Eugene Chen1
1Center for Advanced Models for Translational Sciences and Therapeutics, Department of Internal Medicine,University of Michigan Medical Center, 2Department of Molecular Pathology,University of Yamanashi
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
在基因靶向工具最近发展使得生产淘汰赛(KO)的兔子可能。在目前的工作中,我们使用生成的锌指核酸酶(ZFN)五,载脂蛋白(APO)C-III KO兔。这项工作表明,ZFN是一个以生产KO兔高效的方法。
该程序的总体目标是开发用于研究人类心血管疾病的新型兔子模型。这是通过首先设计和合成靶向目标基因的锌指核酸酶来实现的。该程序的第二步是将 ZFN RNA 显微注射到原核期胚胎的细胞质中。
第三步是通过手术将胚胎移植给受体兔子。最后一步是对新生儿进行基因分型以识别转基因动物。通过 ZFN 进行总体基因靶向非常有效,这里通过创建 A OC 三基因敲除兔子来证明这一点。
这项技术是基因工程的里程碑,它是第一个能够生产无代码兔子的技术。这项技术的影响延伸到许多人类疾病的治疗,例如心血管疾病。人们越来越意识到,需要大型动物模型来更好地模拟人类的生理和病理。
当我们在 2009 年阅读报道使用红色显著核酸酶成功进行基因靶向的文章时,我们第一次有了这种方法的想法。一般来说,知道这种方法的人会很挣扎,因为它涉及细胞血浆显微注射构建体。虽然这种方法可以提供对基因靶向兔子的见解,但它也可以应用于其他系统,例如猪。
从超级排卵、性成熟的新西兰白兔开始,每天两次皮下注射 FSH,为期三天,每天增加剂量。最后一次 FSH 注射后 72 小时,静脉注射 200 IU HCG 以单独诱导排卵,此后立即使超级排卵雌性。此时,还必须准备一只接收动物。
授精后 16 至 18 小时,用戊巴比妥钠对超级排卵的供体兔实施安乐死。通过仔细收集整个子宫来恢复 UCT 浆。UCS 和卵巢结构通过从 UCT 的子宫端注射培养基,用 10 毫升作培养基冲洗每个 UCT。
将 UCT 卵巢端的冲洗培养基收集在培养皿中。回收的胚胎位于冲洗的培养基中。接下来,用作培养基洗涤胚胎 3 次。
然后将胚胎在 38.5 摄氏度的正常空气中在作培养基中孵育。在 19 到 21 小时。授精后,使用立体显微镜选择胚胎。
对于每种注射条件,收集大约 30 个处于原核阶段的胚胎,预计每个超级排卵女性有 30 到 40 个这样的胚胎。提前。从制造商处获得目标基因的 ZFN 集。
选择具有最佳 ZFN 分数的那些。在这个例子中,感兴趣的基因是 A OC 3。为了制备 ZFN mRNA,首先转录 ZFN 信使、体外 RNA 和多腺苷酸转录本。
接下来,纯化得到的 mRNA 和 resus。将其悬浮在 RNA spree 0.1 xte E 中,然后使用分光光度计测量 RNA 浓度,并在 10 微升小瓶中以 4 至 10 ng/μL 的浓度制备编码 ZFN 对的 mRNA 的等分试样以供储存。首先将显微注射阶段加热到 38 摄氏度。
要准备显微注射平台,首先,从单孔室载玻片中取出介质室,然后以 5 微升的作液滴。中等大小的载玻片,并用矿物油覆盖。将准备好的载玻片放在加热的显微镜载物台上。
接下来,将直径为 120 微米的固定移液器固定到微米纵器上,并将移液器放入平台上的培养基液滴中。现在解冻要在冰上注射的 mRNA。将它们装入注射移液管中,该移液管使用微量移液器拉拔器由硼硅酸盐玻璃毛细管锻造而成。
接下来打开连接到微型喷射器的压缩空气供应。接下来,将注射移液管固定到其支架上,并将其连接到第二个微米纵器。将此移液器也放入培养基液滴中。
现在将微量进样器配置为 1 至 5 pgo liter 的进样体积。打开注射移液管的尖端。轻轻敲击固定移液器。
使用玻璃移液器将 30 到 50 个胚胎转移到显微作中。降落在平台上。然后以 100 倍放大倍率。
使用固定移液器捕获胚胎。将固定移液管和胚胎对准现在低于 400 x 的注射针。将注射移液管推进胚胎。
小心避开细胞核。一旦质膜被刺穿,注射后踩下脚踏板注射 mRNA,拔出针头并释放胚胎。对所有剩余的胚胎重复该过程。
一旦它们全部注射,在胚胎培养物中洗涤胚胎 3 次。中速,每次洗涤 30 秒。然后将胚胎在 38.5 摄氏度和 5% 二氧化碳空气中孵育一到两个小时,然后将胚胎转移给同步接受者。
母兔。为了将胚胎培养到爆炸辅助阶段,培养箱必须有加湿空气。选择一只 5 到 12 个月大的雌性 NZW 兔,身体健康,体重 4 到 5 公斤。
首先给予促性腺激素,肌肉注射释放激素,准备她作为受体动物。注射激素后 16 至 24 小时,用氯胺酮和/或汽化的氟麻醉兔子。当兔子完全失去知觉时,它不会产生踏板反射。
手术前挤压脚垫时,用眼药膏保护眼睛并准备腹部。在手术过程中,记录兔子的生命体征。每 15 分钟一次,首先在皮肤上做一个约 2.5 厘米的切口,然后沿着肌肉层。
将每个卵巢连同连接的子宫角一起外侧,用拇指和食指夹住一个卵巢。通过小心插入的无菌移液管将胚胎转移到输卵管。通常每 10 个注射胚胎中有 25 到 30 个胚胎是可行的,并且它们都可以移植给一个受体。
通过用涂层可吸收缝合线闭合肌肉层来完成手术。用可吸收的皮下缝合线或简单的间断不可吸收皮肤缝合线缝合皮肤。然后让动物保持温暖并观察它直到它的严肃。
达到卧位。最初设计了 16 对 ZFN。第一组的目标破坏序列位于 OC 三组的外显子 2 处。
选择 1、2 和 3 并进行酵母处理。MEL 一个报告基因测定来确定 ZFN 活性集,一个的 ZFN 评分比第 2 组和第 3 组高 224.2%,远高于选择阈值,即内部阳性对照的 50%。因此,选择第一组进行体外验证实验,将第一组 mRNA 显微注射到 35 个兔胚胎中。
与未进行显微注射组的胚胎相比,显微注射组的 BL 率似乎较低,表明发育能力略有受损。显微注射组的 18 个胚胎在第 5 天发育到 BL 阶段,其中 16 个被测序。目标位点的 4 次突变频率远高于选择阈值,表明一组 1 对 ZFN 是有效的,总共 145 个胚胎。
将显微注射的第一组 ZFN mRNA 转移到 7 只假怀孕受体兔子中。未进行 ZFN 微量注射的新鲜冲洗胚胎在妊娠 30 天后转移至受体作为对照组。显微注射组诞生了 21 个试剂盒。
PCR 测序确定 5 例为阳性敲除。目标位点的插入缺失包括 2 次插入和 3 次缺失。生物信息学分析用于识别与第一序列不匹配 7 次或更少的潜在 ZFN 脱靶,仅鉴定出一个可能的脱靶位点,并且 PCR 在任何创始动物中均未检测到该位点的事件。
观看此视频。您应该对如何通过锌生产 knockout rabbits 有很好的了解。指核显微注射。
一旦掌握了胚胎收集,如果作得当,可以在四个小时内完成显微注射和转移。在尝试此程序时,请务必记住,注射材料是 RNA,这需要格外小心。按照此程序,将进行表型分析以了解目标基因的生物学规则。
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