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Methodenartikel

Gentransfer in das Huhn Hörorgan von

9.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/53864

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17. April 2016

 , 

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Hörorgan vermittelt das Hören. Hier stellen wir eine modifizierte In-Ovo-Mikroelektroporationsmethode vor, die für die Untersuchung der Proliferation und Differenzierung von Vorläuferzellen im sich entwickelnden Hühner-Hörorgan optimiert ist.

Zusammenfassung

Hühnerembryonen sind ideale Modellsysteme zur Untersuchung embryonaler Entwicklung als Manipulationen der Genfunktion kann mit relativer Leichtigkeit in ovo ausgeführt werden. Das Innenohr Gehörsinnesorgan ist für unsere Fähigkeit, kritisch zu hören. Es beherbergt eine hochspezialisierte Sinnesepithel, die von mechano-Umwandlungs-Haarzellen (HC-) und der umgebenden Glia artigen Stützzellen (SCs) besteht. Trotz struktureller Unterschiede in den Gehörorgane, sind die molekularen Mechanismen , die Entwicklung des Hörorgans Regulieren evolutionär konservierten zwischen Säugetieren und Aves In ovo Elektroporation frühen Stadien bei E1 weitgehend begrenzt ist -. E3. Aufgrund der relativ späte Entwicklung des Hörorgan bei E5, Manipulationen des Hörorgan durch in ovo Elektroporation Vergangenheit E3 sind aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung des Hühnerembryo schwer in späteren Phasen. Die hier vorgestellte Methode ist eine vorübergehende Gentransferverfahren für Gene von Interesse Targeting anStufe E4 - E4.5 im Hühner auditorischen Sinnesorgan über in - ovo - Mikro-Elektroporation zu entwickeln. Dieses Verfahren ist anwendbar für Verstärkungs- und loss-of-Funktionen mit herkömmlichen Plasmid - DNA-basierten Expressionsvektoren und kann durch Zugabe von EDU (5-ethinyl-2'-desoxyuridin) zu den gesamten Embryo in der mit in ovo - Zellproliferationstest kombiniert werden Zeitpunkt der Elektroporation. Die Verwendung von grün oder rot fluoreszierende Protein (GFP bzw. RFP) Expressionsplasmide ermöglicht dem Experimentator, um schnell festzustellen, ob die Elektroporation erfolgreich den auditorischen Abschnitt des Entwicklungsinnenohr abgezielt. Bei diesem Verfahren wird Papier, repräsentative Beispiele für GFP elektroporiert Proben veranschaulicht; 96 Stunden nach der Elektroporation und des Hörorgans zur pro-sensorischen Bereich der GFP - Targeting wurde von RNA in situ - Hybridisierung bestätigt - Embryonen wurden 18 geerntet. Das Verfahren Papier stellt auch ein optimiertes Protokoll für die Verwendung des EdU Thymidinanalogon Zelle prolif zu analysierenration; ein Beispiel für eine EdU basierte Zellproliferationsassays, die Immunmarkierung kombiniert und klicken Sie auf EdU Chemie vorgesehen.

Einleitung

Trotz der Unterschiede in der Morphologie und Zell Strukturierung zwischen Säugetieren und Vogel auditorischen Sinnesorgan, die molekularen Faktoren und Wege verantwortlich für die sensorische HC Entwicklung sind gedacht , um evolutionär 1-3 konserviert werden. Die basilar Papille, die den Gehör HCs und der sie umgebenden SCs beherbergt, entwickelt als Aussackung des Innenohrs otocyst. Früh auf einem Pool von HC und SC Vorläufern ist innerhalb der Ohrplakode / otic Tasse neuralen sensorische zuständigen Domain (NSD) angegeben. Fate-Mapping - Daten belegen , dass die neuronale und sensorischen Linien verbunden sind und von der NSD entstehen in der antero-ve....

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Protokoll

Die Eier und unhatched Embryonen werden gepflegt und ethisch und menschlich behandelt. Alle Protokolle für unhatched Embryo Verwendung durch das Animal Care und Use Committee an der Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, Maryland genehmigt.

1. Eier und Herstellung von Expressionskonstrukten

  1. Eier:
    1. Inkubieren 3-4 Dutzend befruchtete Hühnereier (Gallus gallus) bei 37 ° C flach auf der Seite liegen.
      1. Nach 24 Stunden Inkubation ziehen 3 ccm Eiweiss mit einer Spritze aus dem runden hinteren Ende des Eis und das Loch mit durchsichtigem Klebeband abzudichten. Dies schafft eine Luftkammer....

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Ergebnisse

Bei diesem Verfahren wird DNA Papier Plasmid des grün fluoreszierenden Proteins aus (GFP) Expressionskassetten wurde in die Entwicklung von Hühner basilar Papille gezielte (BP) mit optimierten Parametern von 12 V und 4 Impulsen mit 100 msec Impulsdauer und Intervalle von 200 ms, ein Nachgeben ~ 50% Embryo-Überlebensrate und Effizienz von Plasmid-DNA in die BP-Targeting. Fluorescent Imaging von nativen GFP - Expression Embryonen in Entwicklungs zeigte diese Methode der Elektroporation ric.......

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Diskussion

Das hier beschriebene Verfahren der in - ovo - Mikro Elektroporation wird für den Gentransfer in die Entwicklungs Hörorgan optimiert. Es ist kompatibel mit Plasmid-DNA basierenden Expressionsvektoren typischerweise verwendet, um die Genfunktion / Ausdruck zu manipulieren. Der Zeitpunkt der Elektroporation bei E4 ist für Untersuchungen optimal, die im Hörorgan auf HC Entwicklung konzentrieren. Die wichtigsten Schritte sind die DNA in das Ohrbläschen Lumen Mikrospritz ohne mit der Nadel geht zu tief und .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Wir danken Dr. Doris K. Wu für Expressionsplasmide und in - situ - Sonden, die Johns Hopkins University Center für Sinnesbiologie Bildgebung Anlage und das Zentrum für Hören und Gleichgewicht. Diese Arbeit wurde von NIDCD Grants T32 DC000023 zu LE unterstützt

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Steril 1x PBS pH 7,4gibco10010-023
Fast Green FCF PulverSigmaF7252-5G
EdU PulverInvitrogenE10187
Click-IT EdU Alexa Fluor 555 Imaging KitInvitrogenC10338
HiSpeed Plasmid Midi Kit (25)Qiagen12643
ECM 830 ElectroSquarePorator BTX Harvard Apparat
Banane auf Micrograbber KabelsatzBTX Harvard Gerät45-0216
Rechtshänder & Mikromanipulatoren für LinkshänderWorld Precision Instruments Inc. M3301R & M3301L
Zwei 12-mm-Tische mit magnetischen Haltevorrichtungen und vertikalen 7-Zoll-PfostenWorld Precision Instruments Inc. M10
Metall Stahl Grundplatte 12x24 ZollWorld Precision Instruments Inc. 5479
Schere für Eier 12 cm lang, gebogen, 12 mm extrafeine Klingen; FederschereWorld Precision Instruments Inc. 14120
Micropippette Abzieher zum Ziehen von NadelnSutter Instrument Co.P-97
2,5x2,5 mm Box Platin HeizfilamentSutter Instrument Co. KG
Glaskapillarröhrchen/-nadeln/ohne Fasern/Borosil 1 mmFHC27-30-0
Hamilton Glasspritze 100 μ lHamilton80601 Modell 710LT
Mineralöl (schwer) für Hamilton GlasspritzeFisher ScientificO122-1
Polyethylenschlauch zum Verbinden der Glasspritze und der Glaskappennadeln / UngiftigBecton Dickinson and Company (BD)427420 Intramedic Clay Adams Brand
3 cc EinwegspritzenBecton Dickinson and Company (BD)309657
Einwegnadeln 21 GaugeBecton Dickinson and Company (BD)305122
Ein Paar 2 mm PlatinelektrodenBulldog Bio. / NepageneCUY611P3-2
ElektrodenhalterBulldog Bio. / NepageneCUY580
Ein Paar Dumont Feinzange Nummer 5Fine Science Tools (FST)
Unsichtbares Klebeband mit mattem Finish zum Versiegeln von EiernOffice Depot520-928
WattestäbchenFisher Scientific23-400-101
Sterile Filterspitzen

Referenzen

  1. Bissonnette, J. P., Fekete, D. M. Standard atlas of the gross anatomy of the developing inner ear of the chicken. The Journal of comparative neurology. 368, 620-630 (1996).
  2. Cantos, R., Cole, L. K., Acampora, D., Simeone, A., Wu, D. K. Patterning of the mammalian cochl....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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