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Article de méthode

Isolement de l’extrait nucléaire actif de Caenorhabditis elegans et reconstitution pour la transcription in vitro

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DOI :

10.3791/62723

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11 août 2021

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons ici un protocole détaillé pour isoler l’extrait nucléaire actif de C. elegans au stade larvaire 4 et visualiser l’activité de transcription dans un système in vitro .

Résumé

Caenorhabditis elegans est un système modèle important pour la recherche biologique depuis son introduction en 1963. Cependant, C. elegans n’a pas été pleinement utilisé dans l’étude biochimique des réactions biologiques utilisant ses extraits nucléaires tels que la transcription in vitro et la réplication de l’ADN. Un obstacle important à l’utilisation de C. elegans dans les études biochimiques est de perturber l’épaisse cuticule externe du nématode sans sacrifier l’activité de l’extrait nucléaire. Bien que plusieurs méthodes soient utilisées pour casser la cuticule, telles que l’homogénéisation ou la sonication de Dounce, elles conduisent souvent à une instabilité des protéines. Il n’existe pas de protocole établi pour isoler les protéines nucléaires actives de la larve ou de C. elegans adulte pour les réactions in vitro . Ici, le protocole décrit en détail l’homogénéisation de C. elegans larvaire de stade 4 à l’aide d’un homogénéisateur Balch. L’homogénéisateur Balch utilise la pression pour forcer lentement les animaux à traverser un espace étroit brisant la cuticule dans le processus. La conception uniforme et l’usinage précis de l’homogénéisateur Balch permettent un meulage cohérent des animaux entre les expériences. Le fractionnement de l’homogénat obtenu à partir de l’homogénéisateur Balch donne un extrait nucléaire fonctionnellement actif qui peut être utilisé dans une méthode in vitro pour tester l’activité de transcription de C. elegans.

Introduction

Le petit nématode libre Caenorhabditis elegans est un organisme modèle simple mais puissant pour répondre à un large éventail de questions biologiques. Depuis son introduction en 1963, les nématodes ont été inestimables pour répondre aux questions de neurobiologie, de métabolisme, de vieillissement, de développement, d’immunité et de génétique1. Certaines des nombreuses caractéristiques de l’animal qui en font un organisme modèle idéal comprennent le temps de génération court, l’efficacité de l’interférence ARN, le corps transparent et les cartes complètes de sa lignée cellulaire et de son système nerveux.

B....

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Protocole

1. Préparations médiatiques

  1. Préparez des plaques de gélose stériles en lysogénie (LB) et des milieux liquides en suivant les instructions du fabricant.
  2. Streak Escherichia coli (E. coli) souche OP50 sur une plaque de gélose LB. Incuber les bactéries à 37 °C pendant la nuit.
  3. Conserver la plaque de stries e. coli OP50 à 4 °C après l’incubation. La plaque E. coli OP50 peut être conservée en toute sécurité à 4 °C pendant 2 semaines si elle est enveloppée dans un parafilm pour éviter la perte d’humidité.
  4. Préparer 2 L de milieux de croissance des nématodes (NGM) à l’aide de la recette du tabl....

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Résultats

En suivant les étapes décrites devrait donner un extrait nucléaire fonctionnel (Figure 1), un écart dans les étapes de broyage ou de lavage peut entraîner une mauvaise activité ou de faibles rendements. Si l’extrait nucléaire fonctionnel de C. elegans est obtenu, il transcrira la région en aval du promoteur du CMV sur le gabarit d’ADN lorsqu’il sera ajouté au test in vitro décrit précédemment. Le transcrit d’ARN résultant peut être purifié .......

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Discussion

C. elegans est un organisme modèle attrayant pour étudier le système de transcription eucaryote en raison de son faible coût d’entretien et de la facilité de manipulation génétique. Ici, un protocole pour l’isolement cohérent de l’extrait nucléaire fonctionnellement actif de L4 C. elegans est décrit. Bien que ce protocole se soit concentré sur la visualisation de l’activité de transcription, l’ADNc produit post-transcriptionnellement peut être quantifié à l’aide de la RT-qPCR pour obtenir une mesure plu.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont pas d’intérêts concurrents à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par une subvention NIH MIRA (R35GM124678 à J. S.).

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Consommables et réactifs
0,2 mL Tubes à 8 bandelettes & Bouchons à bande plate, transparentGenesee Scientific  ; 24-706
0,2 mL Tubes PCR individuelsGenesee Scientific  ; 24-153G
Microtubes stériles de 1,7 mLGenesee Scientific24-282S
Éthanol de qualité moléculaire absolue à 100 %Fisher Scientific  ; BP2818
100 % éthanol, KoptecDecon Labs  ; Pipette sérologique V1001
10 mLVWR international  ; 89130-898
Plaques de Pétri 150 mmTritech Research  ; T3325
Tubes à centrifuger coniques de 15 mLGenesee Scientific  ; 28-103
Seringues en plastique de 20 mLFisher Scientific14955460
Seringues Norm-Ject de 2 mLHenke-Sass Wolf GmbH4020
Gobelet de filtre à vide de 500 mL 0,22 & micro ; Tubes339652
50 mLThermoFisher Scientific
89130-902
Pipette sérologique 5 mLVWR international  ; 89130-896
Agar, CriterionVWR International  ; C7432
AgaroseDenville Scientific  ; CA3510-6
Marqueur anti-alcoolVWR International  ; 52877-310
Bacto peptoneVWR International  ; 90000-264
Caenorhabditis elegansCGCN2
Dichlorure de calciumMillipore Sigma  ; C4901
CholestérolMillipore Sigma  ; C8667
Amorces de clonage de temple d’ADN de contrôle, Forward 5'- ctc atg ttt gac agc tta tcg atc cgg gc -3'
Contrôle ADN temple clonage amorces, Forward 5'- aca gga cgg gtg tgg tcg cca tga t -3'
Eau
DithiothreitolInvitrogen  ; 15508-013
Coloration au gel d’ADN, sans danger pour SYBRInvitrogen  ; S33102
Mélange d’échelle d’ADN, O' règle du gèneFisher Scientific  ; SM1173
Colorant de chargement d’ADN, 6x TriTrackFisher Scientific  ;
DNase, Baseline-ZEROLucigen  ;
Glace
Escherichia coli Souche OP50CGCOP50
Acide acétique glacialFisher Scientific  ; A38
GlycérolMillipore Sigma  ; G6279
Système de transcription in vitro d’extrait nucléaire HeLaScribe, HeLaScribePromega  ; E3110
Hepes Solution, 1 M GibcoMillipore Sigma15630080
Acide chlorhydrique 37 %Millipore Sigma  ; P0662
Eau de Javel à l’hypochloriteClorox
LB BouillonMillipore Sigma  ; L3022
Dichlorure de magnésiumMillipore Sigma  ; M8266
Sulfate de magnésiumMillipore Sigma  ; M7506
Plats de poids moyenFisher Scientific  ; 02-202-101
lames de microscope, Vista visionVWR International16004-368
eau de qualité moléculaire, HypureHyclone Laboratories  ;
NystatineMillipore Sigma  ; Système PCR N1638
, FailSafe avec prémélange ALucigen  ;
Chlorure de potassiumMillipore Sigma  ; P39111
Phosphate de potassium dibasiqueMillipore Sigma  ; P3786
Phosphate de potassium monobasiqueMillipore Sigma  ; P0662
Inhibiteur de protéase, Halt cocktail à usage unique 100xThermoFisher Scientific78430
kit de dosage de protéines, QubitThermoFisher Scientific  ; Q33211
kit de transcription inverse, SensiscriptQiagen205211
kit d’extraction d’ARN RNeasy micro kitQiagen74004
Inhibiteur de RNaseApplied Biosystems  ;
chlorure de sodiumVWR International  ; BDH9286-12KG
Hydroxyde de sodiumMillipore Sigma  ; 1-09137
Filtre à seringue stérile avec 0,2 & micro ; m Membrane polyéthersulfoneVWR international28145-501
SucroseVWR International  ; 200-334-9
amorces de transcription, Forward 5'- gcc ggg cct ctt gcg gga tat -3'
amorces de transcription, Reverse 5'- cgg cca aag cgg tcg gac agt-3'
Tris-BaseFisher Scientific  ; BP152
Tween20Millipore Sigma  ; P2287
Équipement
-20 ° ; C incubateurThermoFisher Scientific
20 ° ; C incubateurThermoFisher Scientific
37 ° ; C incubateurForma Scientific
4 ° ; C réfrigérateurThermoFisher Scientific-80
° ; C CongélateurEppendorf
AutoclaveSanyo
Balch Homogénéisateur de cellules, Isobiotec
paillasses VortexerFisher Scientific2215365
Centrifugeuse, Eppendorf 5418 REppendorf5401000013
Centrifugeuse, VWR Clinical 50VWR International82013-800
Microscope de dissection, Leica M80Leica Microsystems
, Qubit 2.0InvitrogenQ32866
Système d’imagerie gel, iBright FL1500ThermoFisher Scientific  ; A44241
Système de gelThermoFisher Scientific
Bloc thermiqueVWR International12621-048
Microcentrifugeuses, Eppendorf 5424Eppendorf22620401
PIPETBOY acu 2Integra155017
Pipette L-1000 XLS+, Pipet-Lite LTSRainin17014382
Pipette L-10 XLS+, Pipette Pipet-Lite LTSRainin17014388
L-200 XLS+, Pipette Pipet-Lite LTSRainin17014391
L-20 XLS+, Pipet-Lite LTSRainin17014392
Plate-forme basculanteVWR International
Thermocycler, Eppendorf Mastercycler ProEppendorf950030010
à centrifuger coniques ThermoFisher Scientific 50 mL Millipore Express Plus Millipore Sigma SCGPU10RE Pipette sérologique VWR international  ;déminéraliséeFERR1161DB0715K carboniqueSH30538FS99100N8080119Homogénéisateur de Fluorimètre

Références

  1. Corsi, A. K., Wightman, B., Chalfie, M. A Transparent window into biology: A on Caenorhabditis elegans. Genetics. 200 (2), 387-407 (2015).
  2. Blackwell, T. K., Walker, A. K. Transcription mechanisms. WormBook: The Online Review of C. elegans Biology. , Pasadena, CA. 1-16 (2006).
  3. ....

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