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Methodenartikel

Transkriptom Profilieren In-Vivo Produziert Bovine Präimplantationsembryonen Mit Zwei-Farben-Microarray-Plattform

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DOI:

10.3791/53754

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30. Januar 2017

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die

Microarray-Technologie ermöglicht die quantitative Messung und Erstellung von Genexpressionsprofilen von Transkripten auf genomweiter Basis. Aus diesem Grund bietet dieses Protokoll ein optimiertes technisches Verfahren in einem zweifarbigen, maßgeschneiderten Rinderarray unter Verwendung von Rinderembryonen am Tag 7, um die Machbarkeit der Verwendung einer geringen Menge an Gesamt-RNA zu demonstrieren.

Zusammenfassung

Frühlicher Embryonalverlust trägt wesentlich zur Unfruchtbarkeit bei Rindern bei. Darüber hinaus wird das Rind aufgrund seines ähnlichen Entwicklungsprozesses zu einem interessanten Modell für die Untersuchung der Präimplantationsembryonalentwicklung des Menschen. Obwohl bekannt ist, dass genetische Faktoren die frühe Embryonalentwicklung beeinflussen, war die Entdeckung solcher Faktoren eine ernsthafte Herausforderung. Die Microarray-Technologie ermöglicht die quantitative Messung und Erstellung von Genexpressionsprofilen von Transkriptspiegeln auf genomweiter Basis. Eine der wichtigsten Entscheidungen, die bei der Planung eines Microarray-Experiments getroffen werden müssen, ist die Frage, ob ein ein- oder zweifarbiger Ansatz verwendet werden soll. Das zweifarbige Design erhöht die technische Replikation, minimiert die Variabilität, verbessert die Empfindlichkeit und Genauigkeit und ermöglicht Loop-Designs, die die gemeinsamen Referenzproben definieren. Obwohl Microarrays ein mächtiges biologisches Werkzeug sind, gibt es potenzielle Fallstricke, die seine Leistungsfähigkeit schwächen können. Daher demonstrieren wir in diesem Fachbeitrag ein optimiertes Protokoll für die RNA-Extraktion, Amplifikation, Markierung, Hybridisierung der markierten amplifizierten RNA mit dem Array, Array-Scanning und Datenanalyse unter Verwendung der Zwei-Farben-Analysestrategie.

Einleitung

Frühe embryonale Verlust in hoher produzierenden Milchkühe ist eine der größten Herausforderungen in der Milchindustrie 1, 2. Bovine hat sich ein interessantes Modell menschlichen preimplantation Embryoentwicklung zu studieren aufgrund ihrer ähnlichen Entwicklungsprozess 3, 4. Jedoch ist mehr Forschung erforderlich besseres Verständnis über Gene in bovinen frühen Embryonalentwicklung beteiligt zu haben.

Nach zwanzig Jahren seit Technologie der ersten Microarray 1995 entwickelte 5, ....

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Protokoll

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

  1. Für die Tierversuchsprotokolle und Embryo - Entnahme beziehen sich in unseren bisherigen Publikationen 17, 18.
  2. Pool und Snap einfrieren ähnliche Stufe Embryonen aus jeder Kuh in fl....

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Ergebnisse

Ein repräsentatives Ergebnis der Gesamt - RNA und verstärkt aRNA von Tag 7 Rinderembryonen ist in Abbildung 3 und zusammengefasst in Tabelle 1 dargestellt.

RNA-Integrität und das Profil kann nach der RNA-Extraktion beurteilt werden. Qualitätsbewertung von RNA könnte durch Bioanalyzer (3A) und nur diesen Proben mit RIN - Wert höher als 7,0 sind qualifiziert werden verwendet für.......

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Diskussion

Das erste Problem, Microarray-Analyse unter Verwendung von Tag 7 Rinderembryonen durchzuführen, ist nicht ausreichende Mengen an qualitativ hochwertigen RNA immer Genexpression für das Studium. Traditionellen Phenol / Chloroform-RNA-Extraktion und Ethanol-Fällungsverfahren ist nicht für den Tag 7 Embryonen empfohlen, was zu einer geringen Ausbeute und mögliche Überbleibsel phenol inhibierende RNA-Amplifikationsreaktion. Stattdessen wird eine Standard-Spalte-basierte Methode ist besser Gesamt-RNA zu isolieren und dann di.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Forschung unterstützt von Alberta Livestock and Meat Agency, Alberta Innovates - BioSolutions, Alberta Milk, and Livestock Research Branch, Alberta Agriculture and Forestry.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
PicoPure RNA-IsolationskitApplied BiosystemsKIT0204
RNase-freies DNase-Set (50)Qiagen79254
Agilent RNA 6000 Pico KitAgilent Technologies5067-1513
Arcturus RiboAmp HS PLUS KitApplied BiosystemsKIT0505
2100 Bioanalyzer InstrumentsAgilent TechnologiesG2940CA
RNA-SiebbandAgilent Technologies5067-5576
ULS Fluoreszenz-MarkierungskitKreatech DiagnosticsEA-021
Kundenspezifische Genexpressions-MicroarraysAgilent TechnologiesG2514F
Agilent Genexpressions-Waschpuffer 1Agilent TechnologiesTeil #5188-5325
Agilent Genexpressions-Waschpuffer 2Agilent TechnologiesTeil #5188-5326
2x Hi-RPM HybridisierungspufferAgilent Technologies  Teil #5190-0403
25x FragmentpufferAgilent TechnologiesTeil #5185-5974
10x GE BlockerAgilent TechnologiesTeil #5188-5281
Stabilisierungs- und TrocknungslösungAgilent Technologies Teil #5185-5979
Dichtungsschieber aktiviert durch Agilent SureHyb-TechnologieAgilent TechnologiesG2524-60012Packung mit 20 Dichtungsschiebern, 4 Microarrays/Objektträger
Zweifarbiges RNA-Spike-In-KitAgilent Technologies Cat# 5188-5279
GenePix 4000B Array-ScannerMolecular DevicesGENEPIX 4000B-U
Ozone Free BoxBioTrayOFB_100x200 GAL-Datei
Agilent Technologies-

Referenzen

  1. Royal, M. D., Smith, R. F., Friggens, N. C. Fertility in dairy cows: bridging the gaps. Animal. 2 (08), 1101-1103 (2008).
  2. Diskin, M. G., Murphy, J. J., Sreenan, J. M. Embryo survival in dairy cows managed under pastoral conditions. Anim. Reprod. Sci. 96 (3-4), 297-311 (2006).
  3. ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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