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Artículo de método

Detección del genoma y transcripciones de un virus ADN persistente en los tejidos neuronales por Fluorescente In situ La hibridación Combinado con inmunotinción

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DOI:

10.3791/51091

23 de enero de 2014

En este artículo

Resumen

Hemos establecido un fluorescente en el protocolo de hibridación in situ para la detección de un genoma del virus de ADN persistente dentro de las secciones de tejido de modelos animales. Este protocolo permite el estudio de proceso de infección por codetection del genoma viral, sus productos de ARN, y proteínas virales o celulares dentro de las células individuales.

Resumen

Codetection célula individual de un gen, su producto de ARN y proteínas reguladoras celulares es fundamental para estudiar la regulación de la expresión génica. Este es un reto en el campo de la virología, y en particular para los virus de ADN persistentes nucleares-replicantes que involucran modelos animales para su estudio. Tipo de virus del herpes simple 1 (VHS-1) establece una infección latente de por vida en neuronas periféricas. El virus latente sirve como reservorio, de la que se reactiva e induce un nuevo episodio herpética. La biología de las células de HSV-1 latencia sigue siendo poco conocida, en parte debido a la falta de métodos para detectar HSV-1 genomas in situ en modelos animales. Se describe un ADN de hibridación in situ fluorescente (FISH) enfoque detectar de manera eficiente bajo número de copias de genomas virales dentro de las secciones de los tejidos neuronales de modelos animales infectados. El método se basa en el antígeno desenmascarar a base de calor, y las sondas de ADN caseras directamente etiquetados, o sondas disponibles en el mercado. Hemos desarrollado una triple staienfoque ning, combinando ADN-FISH con ARN-FISH e inmunofluorescencia, utilizando amplificación de la señal peroxidasa basado para dar cabida a cada requerimiento de la tinción. Una mejora importante es la capacidad para obtener, dentro de 10 micras secciones de tejido, las señales de baja fondo que se pueden obtener imágenes en alta resolución por microscopía confocal y de campo amplio de epifluorescencia convencional. Además, la triple tinción trabajó con una amplia gama de anticuerpos dirigidos contra proteínas celulares y virales. El protocolo completo tarda 2,5 días para dar cabida a anticuerpo y penetración de la sonda dentro del tejido.

Introducción

Tipo de virus del herpes simple 1 (VHS-1) es un virus neurotrópico humano persistente, establecer una infección latente a largo plazo en las neuronas de los ganglios del trigémino (TG) del sistema nervioso periférico, de la que se reactiva periódicamente para replicar y propagarse. El HSV-1 del genoma es un ADN de doble cadena 150 kb de localización en el núcleo de la neurona de acogida donde permanece plásmidos cromatinizados como multicopia, que no se integran en el genoma de la célula huésped 1,2. Durante la latencia, el programa genético de HSV-1 ciclo de replicación está fuertemente reprimida, y la expresión génica está restringida a la transcri....

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Protocolo

Este método se utilizó en un estudio publicado previamente 22. Para el fondo general y descripción de la manipulación convencional en ISH, IF y FISH, sugerimos la siguiente bibliografía disponible 23.

1. Infección Animal

Todos los procedimientos con animales experimentales se ajustaban a las cuestiones éticas de la Asociación para la Investigación en Visión y Oftalmología (ARVO) Declaración para el uso de animales en la investigación, y fueron aprobados por el comité de ética local de la UPR-3296-CNRS, de acuerdo con la Comunidad Europea Directiva 86/609/CEE del Consejo. Todos los animales ....

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Resultados

Después de varios meses de extensas pruebas, descubrimos que desenmascarar química basada en el calor hizo latente HSV-1 genoma disponible para la hibridación fluorescente in situ. Durante el proceso, hemos intentado diversos procedimientos desenmascarar y tratamientos sólo en base al calor (es decir, el calentamiento de las secciones hasta la temperatura sub-ebullición en un horno de microondas) aparecimos eficiente. A continuación, prueba varios tampones de sal que se utilizan rutinariamente.......

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Discusión

El protocolo descrito aquí permite la detección de HSV-1 del genoma latente dentro de las neuronas de ratón secciones de tejidos neuronales. Nuestra comprensión de las vías que regulan la expresión de genes virales se ha visto limitado por la falta de método para detectar el HSV-1 ADN genómico in situ dentro de los tejidos neuronales. La información sobre el número de copias del genoma y la proporción de las neuronas infectadas provino principalmente de análisis de PCR en las neuronas disociadas 1.......

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

Damos las gracias a N. Sawtell (Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati, Cincinnati, Ohio, EE.UU.), S. Efstathiou (Universidad de Cambridge, Reino Unido) y James Hill (LSU Health Sciences Center, Nueva Orleans, EE.UU.) para proporcionar muestras de HSV-1 infectados con ratones y conejos, respectivamente, y para los reactivos; H. Masumoto (Instituto Kazusa DNA Research, Chiba, Japón) y S. Khochbin (Institut Albert Bonniot, Grenoble, Francia) útil para los debates.

Este trabajo fue financiado por becas del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) (programa ATIP, PL, http://www.cnrs.fr), la Agencia Nacional Francesa de I....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Ratones Balb/cJanvier, FranciaHembras de 6 semanas de edad Cepas
HSV-1 CepaSC16 (tipo salvaje)Véase Labetoule, M. et al. Invest. Oftalmo. Vis. Sci 44, 217– 225 (2003) para detalles sobre la cepa del VHS-1 y la preparación de la reserva de virus.
Clorhidrato de ketaminaSigmaK2753Inyección intraperitoneal de una solución que contiene ketamina (100 mg/kg) y xilacina (10 mg/kg)
Clorhidrato de xilacinaSigmaX1251
Paraformaldehído (PFA)Sigma158127Suspender 4 g de PFA en 90 ml de agua. Agregue 50 µ l de 1N NaOH, y calentar a 60 ° C en un baño de agua con agitación. El PFA se disuelve en unos 30 minutos. Agregue 10 ml de 10x PBS. Esta solución se puede preparar con anticipación y almacenar a -20 ° C en tubos de 5 ml. Cautela. Manipule debajo de una campana extractora.
Solución salina fisiológicaSigma07982-100TAB-F
1x PBS, pH 7.4 (estéril)Life Technologies10010-015 
SacarosaSigma84100Prepare una solución de sacarosa al 20% en 1x PBS.
Medio de inclusión de crioseccionamiento - Tissue-Tek OCT CompoundSAKURA4583 
Kit de purificación de ADN de vector grandeQiagen12462Para purificar el vector Cosmid o BAC que contiene el genoma HSV-1 y almacenarlo a -20 ° Kit
traducciónC Nick Roche Applied Sciences10 976 776 001 
Cy3-dCTPGE HealthcarePA53021Proteger de la luz
0.5 M EDTASigmaE6758 
G50 Mini columna giratoriaGE Healthcare27-5330-01 
ADN de esperma de salmón 10 mg/mlInvitrogen Life Technologies15632-011 
Etanol grado de biología molecularSigma87047Prepare una solución al 70%
Esperma de salmón ADNInvitrogen Life Technologies15632-011 
Formamida Grado de biología molecularSigmaF9037Precaución. Manipule debajo de la campana extractora.
Sonda comercial biotinilada HSV-1 Enzo Ciencias de la VidaENZ-40838 
Bolígrafo hidrofóbico ImmEdgeVector LaboratoriesH-4000 
20x Citrato de Sodio Salino (SSC)SigmaS6639Prepare una solución de 2x SSC en ddH20.
Triton X-100SigmaT8787Prepare una solución madre al 10% en agua y guárdela a +4 °C. Prepare la solución al 0,5% en 1x PBS justo antes de usar.
10 mM Citrato de sodio pH 6.0SigmaS1804Prepare una solución madre de 100 mM (10x). Pesa 10,5 g de ácido cítrico (MW 210,14). Precaución, irritante y tóxico, use mascarilla y guantes adecuados), y disolver en 400 ml de agua. Ajuste el pH a 6.0 con 1 N NaOH (precaución, irritante, use guantes). Ajustar a 500 ml con agua destilada. Diluir 10 veces en agua destilada antes de usar.
Ácido AcéticoSigma320099 
Metanol, grado de biología molecularSigma322415 
Sulfato de dextrano - MW 500.000EuromedexEU0606-A 
Solución de Denhardt (100x)Euromedex1020-A 
Cemento de caucho "FixoGum"Marabut290110000 
kit de purificación de ADN  - Qiaquick PCR kit de purificaciónQiagen28104 
T7 in vitro kit de transcripciónAmbion Life TechnologiesAM1314 
Biotina-16-UTPRoche Ciencias Aplicadas11388908910 
minicolumna de purificación de ARNQiagen73404 
Complejo de ribonucleósido vanadiloNueva Inglaterra BiolabsS1402S 
H2O2SigmaH3410Prepare una solución al 3% en agua destilada. Tienda en +4 ° C y proteger de la luz.
Levadura tRNAInvitrogen 15401011preparar una solución de 10 mg/ml en agua libre de ARNasa
Suero de cabra normalInvitrogenPCN5000 
Enla sección de resultados se utilizaron los siguientes anticuerpos primarios: anti-CENP-A de ratón (mAb de conejo C51A7, Cell Signaling Technologies) y anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology)
Anticuerpos fluorescentes secundariosInvitrogen Life TechnologiesLos anticuerpos secundarios fluorescentes utilizados habitualmente en nuestro protocolo son anticuerpos de cabra marcados con Alexa Fluor (IgG H+L). El anticuerpo utilizado en la sección de resultados es un anticuerpo anti-cabra conejo labizado con Alexa Fluor 488 (referencia A11001)
Kit de amplificación de señal de tiramida (TSA) - Estreptavidina + Alexa Fluor 350 (fluorescencia azul)Invitrogen Life Technologies#T20937TSA también están disponibles en el
kit de amplificación de señal de tiramida (TSA) de Perkin Elmer - Estreptavidina + Alexa Fluor 488 (fluorescencia verde)Invitrogen Life Technologies#T20932
Hoechst 33342Invitrogen Life TechnologiesH3570Prepare un 0.5 µ g/ml de solución en 1x PBS inmediatamente antes de usar. Deseche la solución restante.
Cubreobjetos de 22 mm x 50 mm. n° 1.5ciencias de microscopía electrónica de72204-04 
Medio de montaje con agente antidecoloración - VECASHIELDVector LaboratoriesH-1000Otro producto convencional es Fluoromount G de Electron, Microscopía Ciencia
, portaobjetos de vidrio SuperfrostFisherScientific12-550-15 
Equipo/MaterialNota de referenciade la empresa
Aguja para infecciónMicropipeta de vidrio estirada en caliente. Hecho a medida.
Equipo de disecciónMoria, FranciaTijeras y pinzas microquirúrgicas
Bomba peristálticaCole Palmer InstrumentsEasyload Masterflex
Dispositivo de bomba de microjeringa (Nano Pump)kdScientificKDS310 
CriostatoLeica FranciaCM 1510-1 
-80 ° C congeladorSanyoUltra Bajo -80 ° C
Horno 
Calentador de bloque secoEppendorf022670204 
Portaobjetos de incubadora fosoBoekel Scientific240000 
Coplin JarDominique Dutscher68512 
Contenedor para vidrierasDominique Dutscher68506 
Microscopio fluorescenteZeissresultados se recogieron con un Zeiss AxioObserver con objetivo 40X LD NeoFluor N.A 0.6, y 100X PlanApochromat N.A 1.3. Juego de filtros #38, #43 y #43. Fuente de luz fluorescente HXP 120. Cámara CCD CoolSNAP HQ2 fotométrica. La señal se observará más fácilmente en un microscopio reciente de alta eficiencia, como la serie Zeiss AxioImager/AxioObserver, la serie Ti-E/Ni-E de Nikon o la serie Leica DM/DMI6000
deLos kits de vidrio , microondas doméstico Las imágenes presentadas en la sección de

Referencias

  1. Knipe, D. M., Cliffe, A. Chromatin control of herpes simplex virus lytic and latent infection. Nat. Rev. Microbiol. 6 (3), 211-221 (2008).
  2. Bloom, D. C., Giordani, N. V., Kwiatkowski, D. L. Epigenetic regulation of latent HSV-1 gene expression. Biochim. Biophys. Acta....

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Etiquetas

Detección de HSV-1Análisis de tejido neuronalSeccionamiento del ganglio trigéminoDesenmascaramiento de antígenos mediante calorTinción triple de ADN-ARN-proteínaImágenes de microscopía confocalLocalización del genoma viralDetección de virus latentesCodetección de célula única