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Das Tier Teil dieser Studie wurde an der Metabolic Research Unit der University of Alberta, Edmonton, Kanada, mit allen tierexperimentellen Verfahren genehmigt (Protokoll # AUP00000131) von der University of Alberta Animal Care und Use Committee, geleitet und Tiere betreut nach an den Canadian Council of Animal Care-Richtlinien (1993).
1. Embryo Produktion, Isolierung von Gesamt-RNA und DNase-Behandlung
- Für die Tierversuchsprotokolle und Embryo - Entnahme beziehen sich in unseren bisherigen Publikationen 17, 18.
- Pool und Snap einfrieren ähnliche Stufe Embryonen aus jeder Kuh in flüssigem Stickstoff und dann halten bei -80 ° C bis zur RNA-Extraktion.
- Extrahieren Sie die Gesamt - RNA über eine spaltenbasierte RNA - Extraktions - Kits , die RNA aus pico-Skala Proben zu extrahieren ermöglicht (Kit Informationen finden Sie in der Materialliste zur Verfügung).
HINWEIS: Empfohlene Kit enthält: Konditionierungspuffer, Extraktion Buffer, 70% Ethanol, Waschpuffer 1, Waschpuffer 2, Elutionspuffer, RNA Reinigungskolonnen mit Sammelröhrchen und Mikrozentrifugenröhrchen. - In 10 & mgr; l Extraktionspuffer zu Röhrchen mit Embryonen und Inkubation für 30 min bei 42 ° C. Zentrifugenröhrchen bei 800 × g für 2 min Zellextrakt in das Reaktionsgefäß zu sammeln.
- Pipette 250 ul Konditionierungspuffer auf die Reinigungskolonne Filtermembran. Inkubieren der RNA Reinigungskolonne mit Konditionierungspuffer für 5 min bei Raumtemperatur. Zentrifugieren Sie die Reinigungskolonne in dem Sammelröhrchen bei 16.000 × g für 1 min.
- Pipette 10 & mgr; l 70% Ethanol in dem Gemisch aus RNA Extraction Buffer und Embryonen. Gut mischen durch Pipettieren von oben und unten. Pipette-Gemisch in die vorkonditioniert Reinigungskolonne.
- RNA zu binden, zentrifugieren der Reinigungskolonne für 2 min bei 100 xg und sofort von einer Zentrifugation bei 16.000 xg für 30 s folgen, um Strömung durch entfernen.
- Je 10081; L Waschpuffer 1 in die Reinigungskolonne und zentrifugieren für 1 min bei 8.000 x g.
HINWEIS: DNase-Behandlung, wenn die Durchführung der reversen Transkription oder Verstärkung nach der RNA-Isolierung empfohlen. - Digest genomische DNA direkt nach dem Schritt 1.8.
HINWEIS: Empfohlene DNase Kit ist in der Materialliste zur Verfügung. Empfohlene Kit enthält: DNase I-Stammlösung und Puffer. - Bereiten Mischung DNase Inkubation von 5 ul DNase I-Stammlösung mit 35 & mgr; l Puffer zu mischen. Mischen Sie vorsichtig invertieren.
- Pipette, um die 40 & mgr; l DNase Inkubationsmischung direkt in die Reinigungskolonne Membran. für 15 min bei Raumtemperatur inkubieren.
- Pipette 40 & mgr; l Waschpuffer 1 in die Säule Membranreinigung und dann bei 8000 × g für 15 s zentrifugiert.
- Je 100 & mgr; l Waschpuffer 2 in die Reinigungskolonne und zentrifugieren für 1 min bei 8.000 x g.
- Pipette weitere 100 & mgr; l Waschpuffer 2 in die Reinigungskolonne und Zentrifugefür 2 Minuten bei 16.000 x g.
- Übertragen Sie die Reinigungskolonne zu einem neuen 0,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen. Pipette 11 ul Elutionspuffer direkt auf die Membran der Reinigungskolonne. Um eine maximale Absorption von Elutionspuffer in die Membran zu gewährleisten, sanft berühren die Spitze der Pipette auf die Oberfläche der Membran, während die Elutionspuffer Abgabe.
- Inkubieren der Säule für 1 min bei Raumtemperatur. Zentrifugieren der Säule für 1 min bei 1000 × g Elution Buffer in der Säule zu verteilen, und dann drehen für 1 min bei 16.000 xg RNA zu eluieren.
- Verwenden Bioanalyzer Instrument nach den Anweisungen des Herstellers , die RNA - Qualität und Quantität 19 zu bewerten.
- Lagern Sie die RNA-Probe bei -80 ° C bis zur Verwendung.
2. RNA-Amplifikation und Markierung für Microarray-Analyse
HINWEIS: Zum ersten Mal Benutzer arbeiten mit RNA-Amplifikation und Kennzeichnungsverfahren, verwenden fünf ng spike in RNA aloden tatsächlichen aRNA Proben ng der Qualitätskontrolle Messung der RNA-Amplifikation und Hybridisierung zu überwachen. Der Spike-in RNA - Mix enthält zehn in vitro synthetisierten, polyadenylierte Transkripte in vorbestimmten Verhältnissen. Wenn das Verfahren korrekt durchgeführt, hybridisieren die markierten Transkripte spezifisch nur an komplementäre Kontrollsonden in Arrays und können die Daten abgetastet werden Qualitätskontrollsicherung mit minimaler Selbst- oder Kreuzhybridisierung zu verfolgen. Weitere Details Beschreibung in Bezug auf die mit Spikes-Kontrolle Intensitäten und Normalisierungsverfahren nach der Anordnung und Datenanalyse Scannen 20 zur vorherigen Publikationen verweisen, 21. Das folgende Verfahren wird auf die Routine Microarray-Benutzer gegeben.
- Bereiten 100 pg hoher Qualität RNA-Probe (RNA Integrity Number (RIN) Wert mindestens> 7,0) in einem Gesamtvolumen von 10 - 11 & mgr; l.
- Amplify die RNA-Proben mit einem Amplifikationskit in der Lage,arbeiten mit Pico-Skala Proben (weniger als 100 pg).
HINWEIS: Empfohlene Amplifikationskit Informationen finden Sie in der Materialliste zur Verfügung und folgt den Anweisungen des Herstellers ohne jegliche Änderung. - Verwenden, um eine fluoreszenzbasierte Quantifizierung des Profils der Größenbereich der amplifizierten aRNA auszuwerten.
- Verwenden Sie das Spektralphotometer Instrument (bezogen auf die Absorption bei 260 und 280 nm), um die Konzentration der amplifizierten aRNA zu messen.
- Lagern Sie den verstärkten aRNA bei -80 ° C bis sie bereit zur Kennzeichnung.
- Verwenden Sie 2 ug amplifizierte RNA für die Fluoreszenzmarkierung gemäß ULS aRNA Labeling Kit Benutzerhandbuch.
HINWEIS: Da Cyanine 547 und Cyanine 647 Farbstoff empfindlich auf Photoabbau und Cyanine 647 Farbstoff leicht durch Ozon abgebaut wird, nimmt das Markierungsverfahren in einer minimalen Menge an Licht und unter einer ozonfreien Umgebung. - Schalten Sie den Ozonfeld (1A) , bis das Niveau des Ozons 0,001 ppm.
- Haben die Reaktionsaufbau innerhalb des Ozons Feld (1B) durch Zugabe von 2 & mgr; l Cyanine 547 oder Cyanine 647, 2 ul Markierungspuffer, und dann auf ein Endvolumen von 20 ul mit RNase-freiem Wasser unter dem Sicherheitslicht einzustellen. Hinzufügen Dunkelkammer Filter auf die Lichtquelle.
- Vorsichtig mischen und die Röhrchen in einem Thermocycler bei 85 ° C für 15 min. Proben auf Eis stellen für mindestens 1 min. Spin down zum Inhalt von Rohren zu sammeln, bevor sie mit RNA-Extraktions-Kits fortfahren, mit Ausnahme Schritte im Zusammenhang mit DNase-Behandlung (1,9 bis 1,11), die Cy-Farbstoff-markierte amplifizierte RNA zu reinigen.
- Verwenden Sie das Spektralphotometer Instrument zu messen und die Konzentration der markierten amplifizierten RNA bestimmen und halten Sie die markierten aRNA bei -80 ° C maximal für 3 Tage vor dem Gebrauch.
3. Microarray-Hybridisierung und Waschen
HINWEIS: Die folgenden wichtigen Schritte angepasst sind, nach Zwei-Farben-Biochip-basierten Genexpressionsanalyse-Protokoll (Version6.5, Mai 2010).
- In gleicher Höhe von 825 von jedem Cyanine ng 547- und Cyanine 647-markierte aRNA und mischen sich mit 25x Fragmentierung und 10x Blockierpuffer.
- Das Gemisch wird bei 60 ° C für 15 min und kühl auf Eis für 1 min.
- In die gleiche Menge von 2x Hybridisierungspuffer und gut mischen.
- Zentrifuge bei 13000 rpm, dann ist die Mischung fertig für die Hybridisierung.
- Last 100 & mgr; l aus der Mischung auf das Array Rutsche und versiegeln Sie die Folie im Inneren der Hybridisierungskammer.
- Laden die zusammengesetzte Kammer in den Hybridisierungsofen für 17 h bei 65 ° C bei 10 Umdrehungen pro Minute im Ofen zu drehen.
- Waschen Sie die Arrays gemäß Protokoll mit Ozonschutzbehandlung durch in Stabilisierung Tauchen und Trocknen Lösung für 30 s.
- Entfernen Sie die Felder aus der Lösung und stellen Sie sicher, dass der Array-Oberfläche ohne Staubpartikel trocken ist
4. Scanning Microarray Slide
- Halten Sie die Arrays in dunklen Ort und schalten Sie scanner bis es gebrauchsfertig (15 Minuten Wartezeit).
- Legen Sie das Array-Barcode auf der linken Seite, in den Scanner und Scanvorgang zu starten. Führen Sie die Analyse vor Ort nach dem Software-Benutzerhandbuch und speichern die Daten als (GPR) Dateiformat.
5. Statistische Analyse
- Laden Sie die Software FlexArray http://genomequebec.mcgill.ca/FlexArray/license.php Klicken Sie auf "Import Rohdaten" und laden Sie die GPR - Dateien in FlexArray.
- Führen Sie die Normalisierung und die statistische Analyse bei Bedarf durch die Anweisung folgen. Hinweis: Berechnen Sie den Grenzwert für positive Punktauswahl in dieser Studie , wie es zuvor 22 beschrieben wurde.
- Wählen Sie das Drop-Down-Handbuch aus dem Grundstück Betrachter des FlexArray alle Signale, die die hybridisierten Spots und Hintergrund zu sehen. Hinweis: Ein ähnliches Bild von Spike bei den Kontrollen nach der Hybridisierung auf dem Microarray kann in früheren Studie 8 zu sehen.
- Wählen Sie einLöss Normalisierung innerhalb des Arrays durch ein Quantil zwischen Prozessanordnungen Normalisierung folgende von der FlexArray Drop-Down-Handbuch entsprechend.
- Exportieren Sie alle normalisierten Daten von FlexArray in eine Excel zur weiteren Verwendung einreichen.
6. Bioinformatik-Analyse
Die ursprüngliche Anmerkung der Sondensequenzen von Rinderembryonen spezifische Transkripte (BESTv1) Microarray zuvor 8 beschrieben worden ist . In dieser Studie, 20.403 einzigartige Gene Symbole (GS) wurden (erhalten Supplement File1 ) durch das EmbryoGENE Labor - Informations - Management - System (LIMS) ELMA (http://elma.embryo-gene.ca). Eine Liste von 6765 einzigartige Gene ( Supplement File2 ) wurde auf die alle positiven Signale nach Microarray - Normalisierungsprozess (Schritt 5 ausgewählt und entsprach0,5) aus Rinder Tag 7 Embryonen Genexpressionsprofil. Positive Signalschwelle wurde berechnet basierend auf durchlässigen Veröffentlichung 16 von der Signalintensität eines A - Wert.
- Zur Funktionsanalyse mit PANTHER (Protein - Analyse durch evolutionäre Beziehungen) Klassifizierungssystem 23, 24, führen Sie über den folgenden Link (http://www.pantherdb.org/about.jsp).
- Laden Sie eine Liste von 6765 embryospezifischen GS spezifischen biologischen Prozess zu identifizieren , während der embryonalen Entwicklung mit Hilfe von statistischen Überrepräsentierung Test und verwenden Standardeinstellung von Bos taurus (alle Gene in der Datenbank) als Referenzliste 25.
HINWEIS: Dies ermöglicht die Identifizierung von entwicklungsbezogenen Prozesse von den GO Begriffe, die statistisch über- oder unterdrückten eine binomische Test. - Stellen Sie P-Wert Schwelle bei <0,05 als Software-Standard. Die Daten können heruntergeladen und Exportet in Excel - Datei zur weiteren Auswahl 16.