1. Whole-mount in situ Hybridisierung von Zebrafisch-Embryonen
1.1 Herstellung von Embryonen
- Sammeln Embryonen bei den erforderlichen Entwicklungsstadien. Bitte sehen Kimmel et al. 5 für embryonalen Stadium Beschreibung.
- Entfernen Chorions manuell mit einer Pinzette (Dumont Uhrmacher Pinzetten keine. 5).
- Fix Embryonen in einem 4% igen Paraformaldehyd (PFA) in PBS hergestellt (Phosphate Buffered Saline) über Nacht bei 4 ° C.
- Waschen mit PBS Embryonen mindestens 3x für jeweils 5 min bei Raumtemperatur gerührt.
- Shop Embryonen in 100% Methanol (MeOH) bei -20 ° C bis für die künftige Anwendung von Techniken, einschließlich whole-mount in situ Hybridisierung verwendet.
- Einfrieren inszeniert Embryonen in flüssigem Stickstoff zur RNA-Extraktion und bei -80 ° C
- Auszug aus RNA inszeniert Embryonen und synthetisieren cDNA für die PCR-Amplifikation und anschließende Klonierung.
1.2 Synthese von Digoxygenin-markierten RNA-Sonden
- PCR-Amplifikation und Klonierung von Genen für Sonde Vorlage. Setup-PCR-Reaktion mit einem Gesamtvolumen von 50 ul, wie in Tabelle 1 gezeigt. Verwenden Sie mehr genomische DNA oder weniger cDNA in der PCR-Reaktion als Matrize. Fügen Sie 10 min Verlängerung Zeit bei 72 ° C nach dem letzten Zyklus, um sicherzustellen, dass die PCR-Reaktionsprodukte in voller Länge und 3 'in Ordnung zu adenylierte TOPO-Klonierung zu erleichtern.
| Reagenz | Volume |
| Template DNA | 100 ng |
| PCR-Puffer (10x) | 5 ul |
| dNTPs (10 mM) | 2 ul |
| Primer (10 mM) | 1 uM jeweils |
| Wasser hinzu, bis ein Endvolumen von | 49,7 ul |
| Taq-Polymerase (5 Einheiten / & #956; l) | 0,3 ul |
| Reaction Volume | 50 ul |
Tabelle 1. PCR-Amplifikation Reaktion.
- Überprüfen Sie die Größe des PCR-Produkts mit Agarosegelelektrophorese. Die geschätzte Größe des PCR-Produkts für Sonde Synthese ist in der Nähe von 1 kb.
- Achten Sie besonders darauf Nuklease Kontamination durch Durchführung des Versuchs unter sterilen Bedingungen und mit Nuklease freiem Wasser zu vermeiden. In dem Fall, dass mehrere Produkte beobachtet werden, Gel-Reinigung des entsprechend dimensionierten PCR-Produkt, bevor mit Klonen unter Verwendung des TOPO TA Cloning Kit. Optimieren Sie die PCR-Reaktion, um das Aussehen von Verschmieren und mehrere Bänder zu beseitigen.
- Führen des TOPO Cloning Reaktion wie in Tabelle 2 angegeben. Kombinieren TOPO Vektor und PCR-Produkt und Inkubation bei Raumtemperatur für 5 min.
Reagenz Chemisch kompetente Zellen Electro Kompetente Zellen Frisches PCR Reaktionsprodukt 1-4 ul 1-4 ul Salzlösung 1 ul Das verwässerte Salzlösung 1 ul Wasser Bis zu Gesamtvolumen von 5 ul Bis zu Gesamtvolumen von 5 ul TOPO-Vektor 1 ul 1 ul
Endgültiges Volumen 6 ul 6 ul Tabelle 2. TOPO Cloning Reaktion.
- Integrieren / Einführung der TOPO-Klonierung Produkt in einem Schuss kompetenten Zellen. Tseinen Prozess wird als Transformation bezeichnet.
- Inkubieren der transformierten Zellen bei 37 ° C für mindestens 1 h bei 260 rpm, um die Expression der Antibiotika-Resistenzgene gewährleisten. Platte der Transformation Mix (50-100 ul) auf vorgewärmten Luria Bertani (LB)-Agarplatten mit 50 ug / ml Ampicillin und X-gal. Bei 37 ° C über Nacht.
- Bestimmen Sie die Anwesenheit des Inserts am Auftreten von weißen oder hellblauen Kolonien bezogen. Die TOPO Vektor enthält lacZ-Gen, die β-Galactosidase kodiert. In Gegenwart von X-gal bildet Herstellung von β-Galactosidase-blaue Farbe. DNA in das Plasmid stört die Bildung von funktionellen β-Galactosidase und weiße Kolonien ligiert hergestellt werden. Weiße Kolonien oder hellblaue Kolonien bestätigen das Vorhandensein des Einsatzes.
- Wählen Sie die weiße Kolonien von der Agarplatte mit sterilen Pipettenspitzen und legen Sie sie in das sterile 10 ml Röhrchen mit 4 ml LB Medien und Kultur bei 37 ° C im Inkubator geschüttelttor über Nacht bei 200 Umdrehungen pro Minute.
- Entschlacken Plasmid-DNA unter Verwendung von Plasmid DNA Kit nach Anweisungen des Herstellers.
- Linearisieren cDNA folgenden Plasmidreinigung durch Verdauen 5 ug cDNA für jede Sonde mit dem geeigneten Restriktionsenzym, das eine einzigartige, angeordnet 3 '(für Sense-Sonden) oder 5' (für Antisense-Sonden) zum Einsatz hat.
- Reinigen Sie die linearisierte DNA mit der Phenol / Chloroform-Extraktion-Methode. In gleichen Volumen Phenol / Chloroform Scheitelpunkt kräftig für 30 sec, Spin für 3 min bei 13.000 rpm bei 4 ° C. Die obere wässrige Phase in ein sauberes Gefäß und fügen gleichen Volumen Chloroform. Spin für 3 min bei 13.000 rpm bei 4 ° C. Die obere wässrige Phase in sauberes Röhrchen. In 10% Natriumacetat (3 M) und 2,5-fache Volumen 100% Ethanol ausgefällt DNA und bei -20 ° C über Nacht. Spin für 15 min bei 13.000 rpm bei 4 ° C. Ethanol entfernen und waschen das Pellet mit 75% Ethanol. Das Protokoll kann gestoppt werden und DNA kann st werdenverodert bei -20 ° C und wieder am nächsten Tag. Spin für 10 min bei 10.000 rpm bei 4 ° C. Entfernen Sie den Überstand sorgfältig und trocknen Sie das Pellet für 2 min bei Raumtemperatur. Das Pellet in 10 ul DEPC behandeltem Wasser und Inkubation bei 55 ° C für 20 min. Quantifizierung DNA-Konzentration mit Hilfe der UV-Spektralphotometer.
- Bewerten Sie die Reinheit durch Agarosegelelektrophorese mit 1 ul DNA auf einem 1% Agarosegel und läuft für ca. 30 min.
- Einrichten RNA Kennzeichnung Reaktion. Mit einem RNase freien Reaktionsphiole, fügen Sie 1-5 ug gereinigte DNA-Vorlage, um sterile, RNase-frei, DEPC-behandelten, doppelt destilliertem Wasser auf ein Volumen von 13 ul. Kühlen Sie das Reaktionsgefäß auf Eis und fügen Sie die folgenden Reagenzien (siehe Tabelle 3):
| Reagenz | Volume |
| NTP Markierungsmischung (10x) | 2 ul |
| Transkription BuffER (10x) | 2 ul |
| Schutz RNase-Inhibitor | 1 ul |
| RNA-Polymerase SP6 oder | |
| RNA Polymerase T7 | 2 ul |
| Endgültiges Volumen | 20 ul |
Tabelle 3. RNA Kennzeichnung Reaktion.
- Mischen des Reagenz leicht sammeln dann nach unten durch kurze Zentrifugation bei 2000 Upm für 30 sec bei Raumtemperatur und Inkubation des Reaktionsgemisches für 2 Stunden bei 37 ° C.
- Entfernen Sie die Template-DNA durch Zugabe von 2 ul RNase-freie DNase I. Inkubation für 30 min bei 37 ° C und stoppe die Reaktion durch Zugabe von 2 ul 0,2 M EDTA (pH 8,0).
- Fällung der Reaktionsprodukte durch Zugabe von 2,5 ul 4 M LiCl und 75 ul 100% Ethanol. Mischen Sie die Lösung und halten bei -20 ° C für 45 min or bei -20 ° C über Nacht und das Protokoll wieder am nächsten Tag.
- Zentrifugieren Sie die Suspension für 30 min bei 13.000 rpm bei 4 ° C, dann waschen Sie die Pellets mit 500 ul 70% Ethanol bei -20 ° C, Zentrifuge für weitere 10 min, trocken für 2 min gespeichert und Resuspension in 50 ul und Inkubation 30 min bei 37 ° C.
- Überprüfen Sie die Sonde Qualität und Integrität, indem Sie 1-2 ml auf 1% Agarosegel für ca. 30 min. Dies wird durch die Anwesenheit von einzelnen Produkt läuft auf der erwarteten Größe auf dem Gel bestätigt.
- Quantifizierung der Konzentration der Sonde durch Messung der Menge von RNA unter Verwendung Spektralphotometer. Die Ausbeute bei dieser Reaktion ist etwa 10 ug RNA (100-200 ng / ul).
1.3 Whole-mount in situ Hybridisierung
- TAG 1
- Rehydrierung
- Bereiten Körben mit Nylon-Mesh-(weniger als 1 mm Porengröße) und Eppendorf-Röhrchen. Konstruieren Sie die Körbe nach cutting Eppendorf Röhrchen (1,5 ml) zu entfernen, die konischen Enden. Zur Identifizierung einzelner Körbe verwenden verschiedene farbige Rohre und entfernen Sie die obere Felgen von Hälfte von ihnen.
- Schneiden Sie kleine Stücke von Nylon-Mesh, um die abgeschnittenen Enden der Eppendorf-Röhrchen zu decken. Haften der geschnittenen Enden der Rohre mit dem feinmaschiges durch Erhitzen auf einer elektrischen Heizplatte (Set zwischen mittlerem bis hohem) in einem Abzug. Nach dem Abkühlen entfernen Sie das überschüssige feinmaschiges aus den Körben und speichern sie in 100% Methanol bei Raumtemperatur.
- Aus dieser Lösung werden Verdünnungen von Methanol in PBS (75% [Vol / Vol [Methanol, 50% [v / v] Methanol und 25% [v / v] methanol) mit den ersten drei Vertiefungen der Platten mit sechs Vertiefungen gefolgt von 100% PBST (Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung mit 0,1% Tween-20) in den nächsten drei Brunnen.
- Betreff Embryonen in situ Hybridisierung die Prozedur mit den maßgeschneiderten Körbe wie in 1a und b Figurea gezeigt. Verwenden RNase-freie Lösungen bis zur Hybridisierungschritt in 6-Well-Platten (4 ml / Vertiefung). Um dies zu erreichen, stellen bis zu 6 Körbe in der ersten Wanne. Platz Korb mit Felge zuerst von Körben ohne Felgen in verschiedenen Farben nacheinander angeordneten gefolgt. Unter Verwendung dieser Anordnung bis zu 6 Genexpressionsmuster gleichzeitig bestimmt werden.
- Zeigen dehydriert Embryonen der gleichen Entwicklungsstufe zu den gleichen Korb (siehe Abbildung 1).
- Rehydrieren Embryonen indem Körbe aus man gut in den Sechs-Well-Platte auf die nächste (5 min für jeden Schritt). Mit sechs Bohrungen mit geeigneten Puffer gefüllt. Die Embryonen werden auf jeder Verdünnung unterzogen einmal. Auf diese Weise Embryonen 6x, 5 min / Wäsche gewaschen. Rehydratisierung der dehydrierten Embryos durch Ersetzen Methanol mit PBS gewaschen und dann durch Waschen mit 100% PBST 3x erreicht.
- Permeabilisierungs Digest die rehydriert Embryonen mit Proteinase K (10 ug / ml) bei Raumtemperatur, um sie durchlässig zu machen, wie in Tabelle 4 dargestellt .
| Embryonale Stadium (Stunden nach der Befruchtung) | Verdauung Zeitraum (Proteinase K) |
| Bis zu 6 | 15 sec |
| 6-12 | 30 sec |
| 12-18 | 3 min |
| 24 | 12-15 min |
| 48 | 25-30 min |
| 72 | 40 min |
| 96-120 | 50 min |
Tabelle 4. Permeabilisierungs Reaktion.
- Nachfixierung und PBST Washes
- Fix Embryonen durch Inkubation in 4% Paraformaldehyd (wt / vol) in 1x PBS für 20 min.
- Rückstände von Paraformaldehyd durch Waschen Embryonen 3x, 5 min / waschen, in 1x PBST.
- Acetylierung vorbereiten Acetylierungsgemisch (125 ul Triethanolamin und 27 ul Essigsäureanhydrid in 10 ml ddH 2 O) und Inkubation Embryonen zweimal für jeweils 10 Minuten. Um endogene Phosphatase-Aktivität zu minimieren, bereiten die Acetylierungsgemisch frisch, wenn erforderlich. Um überschüssiges Reagenz zu entfernen, waschen Embryonen zweimal in PBST (10 min / Waschgang)
- Prähybridisierung Prehybridize Embryonen durch die Übertragung von Embryonen aus Körben bis 1,5 ml sterile Eppendorf-Röhrchen und Inkubation mit 200 ul Hybridisierung Mischung für 2-4 Stunden in einem 70 ° C Wasserbad.
- Voradsorption der Antikörper entfernen etwa 50 Embryonen aus den Körben und übertragen Sie sie auf einem 1,5 ml sterile Eppendorf-Röhrchen. Inkubieren mit Anti-DIG-AP (1:500) Antikörper mit Blocking-Puffer (1x PBST, 2% Kälberserum [vol / vol], 2 mg / ml Rinderserumalbumin [BSA]) bei Raumtemperatur für 2-4 Stunden, und dann bei 4 ° C über Nacht speichern. Entfernen Sie aus dem Inkubator in der Früh eind ermöglichen Embryonen auf Raumtemperatur zu erreichen.
- Hybridisierung 100-200 ng Sonde an die vorhybridisierten Embryonen und Inkubation über Nacht bei 70 ° C im Wasserbad.
- TAG 2
- SSC (Saline-Natrium-Citrat) Wäscht
- Platz 50 ml Röhren der Hybridisierungsmischung (HM), 2x SSC und 0,2 × SSC in ein Becherglas mit Wasser in einem 70 ° C Wasserbad und Vorwärmen sie für mindestens 20 min. Entfernen Sie die Hybridisierung Reaktionsgemisch, das die Sonde, 1 ml vorgewärmten Hybridisierungsgemisch zu den Rohren und Inkubation für 15 min bei 70 ° C. Füllen Sechs-Well-Platten mit verschiedenen Verdünnungen von vorgewärmtem HM in 2x SSC indem HM 100% bis 50% bis 25% HM um überschüssige Reagenzien zu entfernen.
- Während des Wartens, füllen sechs-Well-Platten mit 2x SSC für Waschungen und halten sie bei 70 ° C
- Nach 15 min erfolgt die Embryonen aus der Tube auf die Körbe gehalten in den sechs Well-Platte mit der Verdünnung gefüllts von HM mit 2x SSC und waschen Sie die hybridisierten Embryonen, indem Sie den Korb aus man gut auf die nächste (je 15 min in einem 70 ° C Wasserbad). Waschen Embryonen 2x, 15 min / waschen, in 100% 2x SSC bei 70 ° C.
- Stellen Sie noch Wasserbad bei 65 ° C Füllen Sechs-Well-Platten mit 0,2 x SSC mit hoher Stringenz wäscht unspezifische Hybridisierung Transkript mit der Sonde zu vermeiden.
- Nachdem die Embryonen zweimal mit 2x SSC bei 70 ° C gewaschen, folgen zwei weitere 30 min in 0,2 x SSC Wäschen bei 65 ° C.
- PBST Wash Vorbereiten sechs-Well-Platten mit aufeinanderfolgende Verdünnungen von 0,2 × SSC in PBST wie folgt: 75% (vol / vol) 0,2 × SSC, 50% (vol / vol) 0,2 × SSC, 25% (vol / vol) 0.2x SSC, und die restlichen zwei Vertiefungen mit 100% PBST. Waschen der hybridisierten Embryonen, indem Sie den Korb aus man gut auf die nächste (5 min für jeden Schritt bei Raumtemperatur mit einer Wippe).
- Vorinkubation vorinkubieren Embryos für 3-4 Stunden bei Raumtemperatur in blocking-Puffer (1x PBST, 2% Kälberserum [vol / vol], 2 mg / ml BSA).
- Inkubation mit Anti-DIG-Antikörper inkubieren Embryonen mit einer Lösung von Anti-DIG-AP-Antikörper (1:5000) in Blocking-Puffer über Nacht bei 4 ° C unter leichtem Schütteln.
- TAG 3
- PBST Washes Bereiten Sie die Sechs-Well-Platten mit 4 ml / well PBST. Waschen bebrüteten Embryonen, indem die Körbe in der Sechs-Well-Platte mit PBST 6x für die Dauer von 15 min. Embryonen können bei 4 ° C gelagert werden und das Protokoll wieder am nächsten Tag.
- Prestaining Prestain die Embryonen durch Waschen 2x 15 min mit prestaining Puffer bei Raumtemperatur unter leichtem Schütteln vor der Inkubation in Gegenwart von BCIP (5-Brom-4-Chlor-3-Indolyl-Phosphat) und NBT (Nitroblautetrazolium). BCIP und NBT sind die Substrate für die Farbentwicklung der alkalischen Phosphatase-Aktivität verwendet. Seit Sonden werden mit alkalischer Phosphatase th befestigte Entwicklung der purpurroten Farbe zeigt die Expression des Ziel-Gens. Embryonen können bei 4 ° C gelagert werden und das Protokoll wieder am nächsten Tag.
- Färbung
- Inkubieren Embryonen bei Raumtemperatur im Dunkeln mit BCIP und NBT für 30 min.
- Überwachen Sie die Farbreaktion alle 30 min mit einem Stereomikroskop. Die Reaktionszeiten hängen von 15 min-16 h in Abhängigkeit von der Höhe der Genexpression. Die Reaktionszeiten sind kürzer für stark exprimierte Gene und mehr für schwach exprimierter Gene. Sense-Sonden erkennt Signale, wenn das Gen von Interesse bekundet komplementären Antisense (AS)-Transkripte.
- Stoppreaktion Nach der gewünschten Intensität der Färbung erreicht wird, stoppen Sie die Reaktion durch die Übertragung von Körben, die die Embryonen in die Vertiefungen mit dem Stop-Lösung (1x PBS, pH 5,5, 1 mM EDTA, 0,1% Tween). Dadurch wird vermieden, Weiterentwicklung der Farbe. Spülen Embryonen für 10 min 2x auf einer Wippe mit sanften agitation bei Raumtemperatur.
- Nachfixierung
- Inkubieren Sie die Embryonen in 4% Paraformaldehyd (wt / vol) in PBS für 20 min.
- Waschen Sie die Embryonen (5 min / Waschgang) dreimal mit PBST, um restliche Paraformaldehyd zu entfernen. Bewahren Sie die fixierte Embryonen in Stop-Lösung im Dunkeln bei 4 ° C.
- Montage, Beobachtung und Bildaufnahme
- Übertragen Sie die Embryonen auf ein Sechs-Well-Platte mit 100% Glycerin mit der minimal möglichen Volumen von PBS. Legen Sie die Sechs-Well-Platte auf einer Wippe und sanft über Nacht rühren bei Raumtemperatur in der Dunkelheit.
- Zeigen Embryonen in 100% Glycerin und dann beobachten, das Signal unter einem Stereomikroskop.
- Bilder erfassen und speichern als Tiff-Datei-Format oder jede andere Art, die die Produktion von qualitativ hochwertigen Bildern ermöglicht durch den Einsatz von Image-Software wie Photoshop (Abbildungen 3-6).
2. Doppelklicken I n-Situ-Hybridisierung
- Um dies zu erreichen doppelten Kennzeichnung der oben beschriebenen Methode aus 1.1 beschrieben - 1.3.1.7 verwendet wird, enthält aber gleichzeitige Inkubation sowohl Digoxygenin und Fluorescein markierten Sonden während der Hybridisierung.
- Folgen Sie dem gleichen Verfahren für die Post-Hybridisierung wäscht nämlich SSC und PBST Wäschen (Schritte 1.3.2.1 und 1.3.2.2) und die Blockierung Inkubationen (Schritt 1.3.2.3). Führen Antikörper und Verfärbung nacheinander wie unten beschrieben.
- Inkubieren Embryonen mit AP-gekoppelten-Anti-Digoxigenin-Antikörper (1:5000) bei 4 ° C unter leichtem Schütteln.
- Waschen und Inkubation mit BCIP-NBT (Schritte 1.3.3.1 - 1.3.3.6).
- Nach Erkennung, waschen Embryonen zweimal mit PBST bei Raumtemperatur für 20 min.
- Inkubieren Embryonen bei 65 ° C in PBST mit 1 mM EDTA für 30 min, um die anti-Digoxigenin-Antikörper zu inaktivieren.
- Inkubieren Embryonen in 100% Methanol durch Rehydratation in 75%, 50% und 25% Methanol, gefolgt with PBST und zurück für 1 Stunde PBST.
- Inkubieren Embryonen über Nacht mit AP-gekoppelten Fluorescein (1:2000) in Blocking-Puffer bei 4 ° C unter leichtem Schütteln.
- Waschen Embryonen mit PBST (Schritt 1.3.3.1) und Pre-Fleck Embryonen 2 mal für 15 min mit Pre-Färbung (0,1 M Tris-HCl, pH 8,2) bei Raumtemperatur unter leichtem Schütteln vor der Inkubation in Gegenwart von Fast Red . Protokoll kann gestoppt werden und Embryonen können gespeichert werden bei 4 ° C unter leichtem Schütteln und wieder am nächsten Tag.
- Lösen Sie eine Fast Red Tablette in 2 ml Färbepuffer unmittelbar vor dem Gebrauch.
- Starten Sie den Färbereaktion indem Embryonen im Färbepuffer mit Fast Red Reagenz.
- Stoppen Sie die Farbreaktion, wenn die gewünschte Farbintensität erreicht ist. Es kann von einigen Stunden bei Raumtemperatur auf ein oder zwei Tage dauern, wenn über Nacht Färbung bei 4 ° C. Stoppen der Reaktion sofort, wenn die Intensität der Färbung nicht weiter entwickeln oder beginnt zu zeigen unspezifischekeit, wenn der Sinn Kontrolle verglichen.
- Folgen Sie den Anweisungen oben für die verbleibenden Schritte nämlich Fixierung Beitrag skizziert, Montage-, Beobachtungs-und Bildaufnahme (steps1.3.3.5 und 1.3.3.6).