Une combinaison de différentes techniques pour optimiser la collecte des données à partir de tissus de la souris est présentée.
Article de méthode
Une combinaison de différentes techniques pour optimiser la collecte des données à partir de tissus de la souris est présentée.
Au-delà de la fonction du gène simple de couper profondément dans les réseaux de régulation génétique nécessite de multiples mutations combinées dans un seul animal. Une telle analyse de deux ou plusieurs gènes doit être complétée par hybridation in situ d'autres gènes, ou immunohistochimie de leurs protéines, en tout monté organes en développement ou des sections pour la résolution détaillée des altérations de l'expression cellulaire et tissulaire. Combinant des altérations de gènes multiples nécessite l'utilisation de la CRE ou au conditionnel flipase supprimer les gènes et d'éviter la létalité embryonnaire. Les schémas de sélection requis améliorer considérablement les efforts et le coût proportionnel au nombre de gènes mutés, avec un résultat de très peu d'animaux avec le répertoire complet des modifications génétiques souhaitées. Amortir la vaste quantité d'efforts et de temps pour obtenir ces quelques spécimens précieux, qui sont porteuses de mutations multiples nécessite l'optimisation des tissus. Par ailleurs, une enquête sur un seul animal avec des techniques multiples, il est plus facile de mettre en corrélation des défauts délétion du gène avec des profils d'expression. Nous avons développé une technique pour obtenir une analyse plus approfondie d'un animal donné, avec la capacité d'analyser plusieurs structures histologiquement identifiable ainsi que l'expression des gènes et des protéines tout à partir du même échantillon dans les deux organes tout monté et sections. Bien que les souris ont été utilisés pour démontrer l'efficacité de cette technique, il peut être appliqué à un large éventail d'animaux. Pour ce faire, nous combinons lipophiles colorant de traçage, monter toute l'hybridation in situ, immunohistochimie et l'histologie pour extraire la quantité maximale possible de données.
1. Lipophiles injection de colorant
Préparation des tissus:
Tous les dissections des tissus et des manipulations sont réalisées sur des animaux fixés dans du paraformaldéhyde 4% (PFA) en tampon phosphate 0,1 M (pH 7,4) par perfusion transcardial utilisant des pompes péristaltiques avec des aiguilles de taille appropriée. Les tissus peuvent être stockés dans 4% PFA dans le réfrigérateur pendant jusqu'à 6 mois. Toutes les préparations et les manipulations sont effectuées dans 0,4% ou plus PFA jusqu'au montage avec le glycérol pour l'imagerie. Ce montant de PFA élimine efficacement RNases et préserve l'ARN pour l'hybridation in situ.
Stockage Dye:
Tous les colorants doivent être stockés dans un compartiment sombre et fermé pour minimiser la circulation d'air et l'exposition à lumière du jour, comme ils sont photosensibles. Pour éviter la contamination croisée, un ensemble distinct d'instruments devraient être utilisés pour traiter chaque colorant.

Figure 1. Vue schématique d'expérience. L'oreille est exposée pour permettre la visualisation de toutes les structures. Colorant lipophile est ensuite injecté et a permis de diffuser. Après la diffusion des populations distinctes de neurones peut être vu étiquetés par différents colorants. Ensuite, l'hybridation in situ (Sox2) est effectuée sur l'oreille et l'expression des ARNm des étiquettes. L'immunohistochimie est ensuite réalisée(Myo7, la tubuline) pour visualiser l'expression des protéines. Suivi par les coupes histologiques dans lequel les deux hybridation in situ et immunohistochimie peuvent être visualisées.
2. Hybridation in situ
Dans le cas où vous voulez commencer par hybridation in situ (après quoi le traçage avec des colorants lipophiles sera impossible), se reporter à la préparation des tissus dans la partie 1. Chaque lavage, sauf si indiqué, est réalisée avec 2 ml de solution à température ambiante sur un onduleur / mixeur. Être sûr de travailler dans un endroit propre, RNase environnement libre.
| Tableau 1. Temps de la digestion protéinase K sur le tissu de la souris. | |
| AGE (jour embryonnaire) | Temps (minutes) |
| E8.5 | 6 |
| E9.5 | 10 |
| E10.5 | 13 |
| E11.5 | 15 |
| E12.5 | 17 |
| E14.5 | 18 |
| E16.5 + | 20 + |
* Les échantillons peuvent être imagées à ce stade et / ou après l'étape de l'immunohistochimie est ajouté (partie 3 ci-dessous).
Solutions:
3. L'immunohistochimie
Les étapes 1 et 2 peuvent être omis si la partie 2 a été achevée. Dans ce cas, assurez-vous que tous glycérol ou tout autre support de montage est lavé. Notez que tous les anticorps seront toujours en mesure de détecter leur épitope après la protéinase K digestion. Nous avons une courte liste des anticorps qui peuvent être utilisés en combinaison avec l'hybridation in situ dans les tissus des mammifères car ils conservent leur spécificité (voir tableau 2).
Solutions
| Tableau 2. Les anticorps qui travaillent avec la protéinase K tissu digéré. | ||
| Cat # | Item | Vendeur |
| 25-6790 | Anti-myosine VIIA polyclonaux | Proteus Biosciences |
| 25-6791 | Anti-myosine-VI polyclonaux | Proteus Biosciences |
| 9661 | Clivée Caspase-3 polyclonaux | Signalisation cellulaire |
| T7451 | Monoclon anti-tubuline acétyléeal | Sigma |
| PRB-238C | Prox1 polyclonaux | Covance |
4. Histologie
Histologie peut être introduit après la partie 1 pour augmenter la résolution du colorant lipophile traçage dans épaisses montures entiers tels que le cerveau juvénile ou après la fin des parties 2 ou 3. Pour des coupes de cerveau de série, nous recommandons l'Compresstome VF-700 microtome (Precisionary Instruments Inc, Greenville, Caroline du Nord) pour obtenir une épaisseur uniforme de la section. Des sections congelées sont moins optimales en raison de fuites de colorant plus grande pendant le processus de coupe 3. Préparation des coupes sériées et de montage dans la glycérine 4 est la méthode préférée de préparation des tissus où se monte tout ou montages en surface ne permet pas une bonne visualisation des régions tissu d'intérêt. Les tissus peuvent ensuite également être incorporé dans une résine époxy et de réduire à 1-2 um d'épaisseur à l'aide de couteaux de verre ou de diamant pour TEM. Lorsque vous utilisez cette technique la plus immunofluorescence restera et qui est encore plus stable après inclusion plastique, cependant, tous lipophiles traçage sera entièrement perdu à ce stade car ils se dissolvent dans une résine époxy et de l'alcool. Prenez des précautions que des échantillons seront sensibles à la lumière jusqu'à ce qu'ils soient embarqués.
Pour Compresstome VF-700 de sectionnement microtome, suivez les recommandations de Precisionary Instruments Inc
Époxy Embedding / sectionnement:
Solutions
5. Les résultats représentatifs

Figure 2. Lipophiles de placement de colorant et d'imagerie dans un embryon de souris. Trois colorants longueur d'onde différente lipophiles ont été injectés et incubé pour permettre la visualisation du nerf trijumeau (TN), nerf glossopharyngien (GN), et du nerf vague (VN) les projections centrales. A) Placement colorant lipophile dans les parties périphériques de trois nerfs crâniens pour permettre la diffusion au tronc cérébral pour la visualisation de leurs processus centraux. Le TN est étiqueté avec NeuroVue Rouge, GN: Maroon NeurVue, et VN: Jade NeuroVue. B) la même souris que dans (A) après incubation. Certains de diffusion peuvent être vus en microscopie fond clair. C) même souris que dans (A et B). Le cerveau postérieur a été disséquée et plat monté. Certains d'étiquetage des processus centraux des trois nerfs marqué peut être vus en microscopie fond clair. D) l'image confocale de (C). Avec l'utilisation des neurones spécifiques confocale peut être vu, et l'utilisation de trois colorants différents permet l'évaluation de la distribution de chaque population par rapport aux autres. Colorants ont été imagées séquentiellement. Jade NeuroVue a été imagée à une excitation de 488 nm et d'émission 500-550 nm. NeuroVue Rouge a été imagée à une excitation de 535 nm et une émission de 550 à 600 nm. Maroon NeuroVue a été imagée à une excitation de 643 nm et émission à 650-700 nm.

Figure 3. Aperçu schématique de l'expérimentation. L'oreille est exposée pour permettre la visualisation de toutes les structures. Colorant lipophile estensuite injecté et a permis de diffuser. Après la diffusion des populations distinctes de neurones peut être vu étiquetés par différents colorants. Ensuite, l'hybridation in situ (Sox2) est effectuée sur l'oreille et l'expression des ARNm des étiquettes. L'immunohistochimie est ensuite réalisée (Myo7, la tubuline) pour visualiser l'expression des protéines. Suivi par les coupes histologiques dans lequel les deux hybridation in situ et immunohistochimie peuvent être visualisées.
Dans cette vidéo, nous démontrons une méthode pour combiner quatre techniques en vue de maximiser la collecte des données et la cohésion en corrélant les données au sein d'un animal donné (figure 3). Cette approche permettra de réduire le montant de l'élevage et donc du temps nécessaire pour obtenir des données publiables, tout en améliorant l'information sur la co-localisation et des effets corrélatifs de mutants. Bien que les souris embryonnaires ont été utilisées dans cette vidéo, souris adultes ainsi que d'autres animaux comme le poulet, xénope, poisson zèbre et peuvent être analysés en utilisant ces techniques aussi bien. Lors de l'utilisation d'autres espèces protéinase K digestion peut être nécessaire de modifier. Ici, nous utilisons différents colorants fluorescents NeuroVue spécifiquement l'étiquette jusqu'à trois populations de neurones d'intérêt. L'avantage de ces colorants est qu'elles peuvent être utilisées dans des souris mutantes, qui peut être problématique lorsque s'appuyant uniquement sur l'immunohistochimie qui peuvent ou peuvent ne pas être affectés par les mutations à analyser, et ils l'étiquette neurones rétrograde et anterogradely 5. Une étude récente a également augmenté le nombre de populations de neurones qui peuvent être étiquetés simultanément à six 2. Après, le colorant lipophile traçage du même tissu d'intérêt peuvent alors être analysés en utilisant l'hybridation in situ, pour l'analyse de la transcription du gène et peuvent être ensuite analysées par immunohistochimie pour la distribution des protéines. Cette dernière analyse peut être complétée par l'histologie détaillée qui peut ajouter à la caractérisation phénotypique 6. Cette analyse multifactorielle a le potentiel d'acquérir de nouvelles connaissances à travers l'analyse corrélative au sein du même animal qui pourrait autrement être improbable ou moins dans le besoin de protocoles plus vaste et la reproduction de la souris.
Confocale images ont été obtenues à l'Université de l'Iowa Carver Centre d'Imagerie. Le financement a été fourni par une subvention SBIR (MH079805) à BF soutien supplémentaire pour la reproduction des souris pour ce projet a été fourni par NIDCD (5R01DC00559007) au BF
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| in situ Hybridation : | |||
| PC DIG lavage + blocage tampon ensemble | Roche Group | 1585762 | |
| Tampon SSC 20x pré-mélangé | Roche Group | 1666681 | |
| Protéinase K 20 mg/ml | Ambion | AM2546 | |
| Diéthyl pyrocarbonate (DEPC) | Research Products International Corp. | D43060 | |
| Formamide | Sigma-Aldrich | F9037 | |
| Dextrane sulfate | Research Products International Corp. | D20020 | |
| BM Purple | Roche Group | 11442074001 | |
| Fragments Fab anti-Dig-AP | Roche Group | 11093274910 | |
| enzyme RNase A 10 mg/ml | Fermentas | EN0531 | |
| RNase Away | Research Products International Corp. | 7003 | |
| ADN de sperme de saumon 10 mg/ml | Invitrogen | 15632-011 | |
| Unité de filtration Stericup 0,22μm ; 500 ml | EMD Millipore | SCGVU05RE | |
| Disques filtrants 0,2μm ; 25 mm | Whatman, GE Healthcare | 6780-2502 | |
| Sachets de solution saline tamponnée au phosphate, pH 7,4 | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Immunohistochimie : | |||
| Sérum de chèvre | Sigma-Aldrich | G9023 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8532 | |
| H–chst Colorant | Polysciences, Inc. | 9460 | |
| Histologie : | |||
| Milieu d'inclusion Poly/Bed 812/DMP-30 | Polysciences, Inc. | 08792-1 | |
| Oxyde de propylène | Sigma-Aldrich | 110205 | |
| Solution de glutaraldéhyde 50 % | Fisher Scientific | G151 | |
| Milieu de montage DPX | Fluka | 44581 | |
| Agitateur rotatif | MidSci | 55D1114 | |
| Bloc chauffant | Fisher Scientific | 11-715-125D | |
| Rotateur | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 400110Q | |
| Incubateur réglé à 60° | Fisher Scientific | 11-690-625D | |
| Traçage par colorant | |||
| Microciseaux | Geuder | G-19775 | |
| Pinces fines | E.M.S | 72680-F | |
| Colorant NeuroVue : Marron, Rouge, Jade | MTTI | FS-100(1,2,6) | |
| 1X solution saline tamponnée au phosphate (PBS) | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Dissection du champ d'application | Leica Microsystems | M205 FA | |
| Incubateur réglé à 36° | Fisher Scientific | 11-690-506DQ | |
| Microscope confocal | Leica Microsystems | LSM 510 | |
| Lames porte-lames | Surgipath | 00240 | |
| Coverslips | Surgipath | 00106 | |
| RPI | Glycérol | G22025-0.5 | |
| Paraformaldéhyde (4 % et 0,4 %) | Fisher Scientific | T353-500 |