Nous présentons une méthode pour la production d’in vitro auto-entretenue oscillations mitotique au niveau unicellulaire en encapsulant les extraits d’oeufs de Xenopus laevis dans eau-dans-huile microémulsions.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Nous présentons une méthode pour la production d’in vitro auto-entretenue oscillations mitotique au niveau unicellulaire en encapsulant les extraits d’oeufs de Xenopus laevis dans eau-dans-huile microémulsions.
Mesure en temps réel des oscillations au niveau unicellulaire est important afin de découvrir les mécanismes de l’horloge biologique. Bien que les extraits en vrac préparés à partir d’oeufs de Xenopus laevis ont été puissantes en disséquant les réseaux biochimiques sous-jacentes de la progression du cycle cellulaire, leur mesure moyenne de l’ensemble mène habituellement à une oscillation amortie, en dépit de chacun chaque oscillateur étant maintenue. C’est en raison de la difficulté d’une synchronisation parfaite entre les oscillateurs individuels dans les systèmes biologiques bruyants. Pour récupérer la dynamique de cellules individuelles de l’oscillateur, nous avons développé un système de cellule artificielle axée sur les gouttelettes qui peut reconstituer les cycles mitotiques dans les compartiments alvéolaire encapsulant cyclisme extraits cytoplasmiques des oeufs de Xenopus laevis . Ces cellules cytoplasmiques seule simples pièce oscillations soutenues pendant plus de 30 cycles. Pour construire des cellules plus complexes avec des noyaux, nous avons ajouté la chromatine de sperme demembranated pour déclencher des noyaux auto-assemblage dans le système. Nous avons observé une évolution périodique du chromosome condensation/décondensation et noyaux enveloppent ventilation/reformation, comme de véritables cellules. Cela indique que l’oscillateur mitotique fonctionne fidèlement pour piloter plusieurs événements mitotiques en aval. En même temps, nous avons suivi la dynamique de l’oscillateur mitotique et des processus en aval dans les gouttelettes individuels à l’aide de la microscopie en fluorescence Time-lapse multicanaux. Le système cell-cycle artificiel fournit un cadre de haut-débit pour manipulation quantitative et l’analyse des oscillations mitotiques résolution unicellulaire, qui probablement fournit des renseignements importants sur les mécanismes réglementaires et les fonctions de l’horloge.
Extraits cytoplasmiques, préparés à partir d’oeufs de Xenopus laevis représentent un des modèles plus prédominants pour l’étude biochimique des cycles cellulaires, étant donné le volume important d’ovocytes, la progression du cycle cellulaire rapide et la capacité de reconstitution événements mitotique in vitro1,2. Ce système a permis la découverte initiale et la caractérisation mécaniste des régulateurs de cycle cellulaire essentiel comme facteur favorisant la maturation (MPF) ainsi que des processus mitotiques en aval, y compris la broche Assemblée et chromosome ségrégation
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par l’animalier institutionnel et utilisation Comité (IACUC) de l’Université du Michigan.
1. préparation des matériaux de Reconstitution du Cycle cellulaire et de détection
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Dans la Figure 2, nous montrent que ce protocole produit des oscillations mitotiques dans les cellules simples, dénucléarisé ainsi que compliqué des cellules avec des noyaux, où l’oscillateur pousse l’alternance cyclique de déformation et de la formation des noyaux. Les gouttelettes de noyaux libres génèrent mitotiques oscillations jusqu'à 30 cycles non amortie pendant la période de 92 heures, comme en témoigne la synthèse périodique et la dégradation d’une f.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Nous avons présenté une nouvelle méthode pour développer un système de cellule artificielle haut débit cette reconstitution in vitro permet et le suivi à long terme des oscillations auto-entretenue cycle cellulaire au niveau de single-cell. Il y a plusieurs étapes critiques qui font de cette méthode avec succès. Oeufs de Xenopus tout d’abord, fraîchement pressés avec une bonne qualité, comparativement aux œufs, ont tendance à produire des extraits avec activité d’oscillation de plus longue durée. Deuxiè.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Nous n’avons rien à divulguer.
Nous remercions Madeleine Lu pour construire le plasmide securin-mCherry, Lap homme Lee, Kenneth Ho et Allen P Liu pour les discussions sur la génération de la gouttelette, Jeremy B. Chang et James E. Ferrell Jr permettant de que construire des GFP-NLS. Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation (Early CAREER Grant #1553031), le National Institutes of Health (MIRA #GM119688) et une bourse de recherche de Sloan.
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Xenopus laevis grenouilles | Xenopus-I Inc. | ||
| QIAprep spin miniprep | kit QIAGEN | 27104 | |
| QIAquick PCR Purification Kit (250) | QIAGEN | 28106 | |
| mMESSAGE mMACHINE SP6 Transcription Kit | Ambion | AM1340 | |
| BL21 (DE3)-T-1 cellule compétente | Sigma-Aldrich | B2935 | |
| Ionophore de calcium | Sigma-Aldrich | A23187 | |
| Hoechst 33342 | Sigma-Aldrich | B2261 | Trichloro |
| toxique Sigma-Aldrich | 448931 | Toxique | |
| (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyle) silane | |||
| PFPE-PEG tensioactif | Ran Biotechnologies | 008-FluoroSurfactant-2wtH-50G | |
| GE Healthcare Glutathion Sepharose 4B billes | Sigma-Aldrich | GE17-0756-01 | |
| Colonne-10 | Sigma-Aldrich | GE17-0851-01 | |
| Tube miniature en verre creux VitroCom | VitroCom | 5012 | |
| Stéréomicroscope Olympus SZ61 | Microscope Olympus | ||
| Olympus IX83 Microscope | |||
| Olympus FV1200 | Spectrophotomètre NanoDrop | ||
| Thermofisher | ND-2000 | ||
| 0,4 mL Microtubes à capuchon pression | E& K Scientific | 485050-B | |
| Mini Kit d’ARN PureLink | ThermoFisher (Ambion) | 12183018A | |
| Fisherbrand Mélangeur Vortex Analogique | Fisher Scientific | 2215365 | |
| Imaris | Bitplane Version 7.3 | Logiciel d’analyse d’images |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.