תסיסנית שניידר (S2) הם תאים מערכת פופולרי יותר ויותר על גילוי וניתוח פונקציונלי של גנים. המטרה שלנו היא לתאר כמה טכניקות להפוך תאים מיקרוסקופיים S2 כגון מערכת ניסיונית חשוב יותר ויותר.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
תסיסנית שניידר (S2) הם תאים מערכת פופולרי יותר ויותר על גילוי וניתוח פונקציונלי של גנים. המטרה שלנו היא לתאר כמה טכניקות להפוך תאים מיקרוסקופיים S2 כגון מערכת ניסיונית חשוב יותר ויותר.
מערכת הניסוי האידיאלי יהיה זול וקל לתחזוקה, מקובל מגוון רחב של טכניקות, יהיה נתמך על ידי ספרות ענפה רצף הגנום באתר. בתרבית תאים תסיסנית S2, תוצר של 20-24 עוברים משויך 1 שעה הישן, בעל כל התכונות האלה. כתוצאה מכך, התאים S2 הם מאוד מתאימים לניתוח של תהליכים תאיים, כולל גילוי הגנים המקודדים את המרכיבים המולקולריים של תהליך או מנגנון של עניין. התכונות של תאים S2 שאחראים ביותר עבור השירות שלהם הקלות שבה הם נשמרים, רגישות מופלאה שלהם להפרעות פעמיים תקועים RNA בתיווך (DS) (RNAi), ו נהילות שלהם מיקרוסקופ פלואורסצנטי כמו גם לחיות או קבוע תאים.
תאים S2 ניתן לגדל מגוון רחב של כלי התקשורת, כולל מספר זול, זמין מסחרית, מלא מוגדרים, סרום ללא התקשורת 2. בנוסף, הם גדלים בצורה אופטימלית ובמהירות על 21-24 מעלות צלזיוס, יכול להיות מתורבת במגוון רחב של מיכלים. שלא כמו בתאי יונקים, תאים S2 אינם דורשים אווירה מוסדר, אך במקום לעשות היטב עם אוויר רגיל יכול אפילו להיות נשמר צלוחיות אטום.
משלימים את הקלות של RNAi בתאים S2 היא היכולת לנתח בקלות פנוטיפים בניסוי המושרה על ידי שלב או מיקרוסקופ פלואורסצנטי של תאים קבוע או לחיות. תאים S2 לגדול בתרבות כמו בשכבה יחידה, אבל לא להציג עיכוב קשר. במקום זאת, תאים נוטים לגדול במושבות בתרבויות צפופה. באותה צפיפות נמוכה, תרבויות S2 גדל על זכוכית או תרבות שטופלו פלסטיק רקמות עגולות רופף המצורפת. עם זאת, ציטולוגיה של תאים S2 ניתן לשפר במידה ניכרת בכך שפיתה אותם לשטח נרחב על ידי culturing בקצרה אותם על משטח מצופה לקטינים, concanavalin (ConA) 3. תאים S2 יכול להיות גם transfected ביציבות עם סמנים fluorescently-tagged למבנים תווית או אברונים עניין בתאים חיים או קבוע. לכן, התרחיש הרגיל עבור ניתוח מיקרוסקופי של תאים היא זו: הראשונה, תאים S2 (אשר יכול להחזיק transgenes להביע סמנים מתויג) מטופלים על ידי RNAi לחסל את חלבון המטרה (ים). זמן RNAi הטיפול יכול להיות מותאם כדי לאפשר הבדלים חלבון להתהפך קינטיקה כדי למזער טראומה תא / מוות אם חלבון המטרה חשובה הכדאיות. בשלב הבא, בתאים שטופלו מועברים מאכל המכיל coverslip מראש מצופה conA לגרום לתאים להתפשט בחוזקה לדבוק הזכוכית. לבסוף, התאים הם צילמו עם הבחירה של החוקר מצבי במיקרוסקופ. תאים S2 טובים במיוחד ללימודי הדורשים ראיה מורחבת של תאים חיים מאז תאים אלה להישאר בריאים בטמפרטורת החדר ואת האווירה נורמלי.
1. הכנת התאים S2 עבור מיקרוסקופיה
תאים שניידר S2 הופקו מעוברים מאוחר trypsinized אורגון R תסיסנית. התרבות המקורית של שניידר מורכב מתערובת של סוגי תאים, אך הפכה הומוגנית יותר עם חלוף המשיכו 1. הם תוארו כמי macrophage דמויי (הם phagocytic) בהבעת hemocyte כמו גן. תאים S2 ניתן לקבל ATCC, DGRC, או Invitrogen.
א מבחר בינוני צמיחה
מספר כלי התקשורת שימשו תאים תרבות S2. איש התקשורת שהוזכרו להלן דורשים 5% CO 2 באטמוספירה.
ב תנאים תרבות
תאים S2 נשמרות בקלות תחת טמפרטורה מעבדה רגילים ותנאי האווירה. כאשר הדמיה בתאים חיים S2 עבור פעמים המורחבת, הגורמים העיקריים של מוות של תאים הן התייבשות צילום רעילות. התייבשות היא למנוע בקלות על ידי שמירה על מדיום מספיק בצלחת על המיקרוסקופ. Photo-רעילות היא בעיה מסובך שדורש צמצום החשיפה המצטברת של התאים בעוצמה גבוהה, עתירי אנרגיה אור בעוד הדמיה מספיק קרובות כדי ללכוד אירועים מעניינים עם רזולוציה במרחב ובזמן הולם.
2. מיקרוסקופית של תאים S2
א מיקרוסקופיה תא חי
אנו משתמשים מיקרוסקופים הפוכה לדמיין תאים S2 לחיות מצופה זכוכית על תחתית הכלים. הזכוכית התחתונה הכלים המתוארים להלן ימשיכו התאים במצב דומה מאוד למצב culturing הרגילה שלהם, וגם מאפשר תאים חיים כדי להיבחן מבעד לזכוכית מיקרוסקופ כיתה.
ב במיקרוסקופ תאים קבוע
3. מגבלות / בעיות
כמו כל מערכת ניסיונית, קיימות מגבלות על השימוש בתאי S2. ראשית, תאים בתרבית S2 בדרך כלל התערוכה מדד mitotic נמוך (כ 1% סרום ללא מדיה), ואילו מדדי mitotic עבור טרנספורמציה שורות רבות תא יונקים הם ככל גבוה פי 10. לכן, עבור מחקרים של פנוטיפים mitotic, תרביות תאים S2 דורשים החיפוש יותר למצוא תאים כראוי, מבוים. שנית, מחקרים מחזור התא, טיפולים תרופתיים יעילים מאוד לעצור תאים S2 במהלך שלבי מחזור התא הספציפי. עם זאת, תרכובות בעלות הפיך תא מחזור תופעות מעצר בתאי יונקים בתרבית לא בקלות כשלון בתאים S2. לפיכך, פרוטוקולים לסינכרון התאים מתרבים S2 לא הוקמו. שלישית, תאים S2 אינן נודדות ואינם להציג מאפיינים אפיתל.
4. תוצאות צפויות
נקודת המכירה הגדולה ביותר של תאים S2 הוא השירות שלהם כמערכת מודל. הם שימושיים במיוחד להערכת תפקודים תאיים של חלבון העניין שלך: תאים S2 מטופלים על ידי dsRNA RNAi באמצעות זה בקלות (יחסית בזול) מסונתז במעבדה, והם משמשים גם לניתוח תא חי ועל immunofluorescence של תאים קבוע . בנוסף, היתרון העיקרי לתאי S2 היא הקלות שבה הם יכולים להישמר במעבדה, תוך שימוש זול יחסית בסרום ללא בינוני ולא בתרבית רקמה חממה.
ניסוי טיפוסי יהיה כרוך ציפוי תאים S2 ב מיכל רקמות מתאים לתרבות (למשל, צלחת עם 6 או 96 טוב), והוסיף תוצרת בית dsRNA את בארות, ולאחר מכן שמירה על תרבויות כמו חלבונים ממוקד מתרוקנים בהדרגה RNAi. בהתאם חלבונים היעד מתרוקן, התאים עשויים לחול שינויים מורפולוגיים ו / או התנהגותיות כתוצאה חלבון המטרה להפיל למטה. פרק הזמן הדרוש כדי להפחית את ביטוי חלבון מטרה למינימום ספציפי החלבון צריך להיקבע על ידי המערב סופג.
בדרך כלל תאים S2 לא להיצמד בחוזקה פלסטיק או זכוכית, זה יהווה בעיה עבור ניסויים הדורשים בדיקה מיקרוסקופית של תאים שטופלו. עם זאת, תאים S2 יכול להיגרם לשטח נרחב פשוט על ידי ציפוי אותם על משטח מצופה לקטינים, concanavalin (ConA). תוך שעה של ציפוי על ConA, רוב התאים איבדו את המראה המעוגל שלהם כתוצאה של התפשטות נרחבת על פני השטח ConA (איור 1). התאים מוכנים כעת לעיבוד נוסף (למשל, על ידי קיבוע ו immunostaining) או תצפית מיקרוסקופית של תאים חיים.
תאים S2 יכול להיות גם transfected (באמצעות מגוון של חומרים כימיים או electroporation) או כדי להביע transiently גן אקסוגניים או ביציבות לשלב את הגן לתוך הגנום (ובכך ליצור קו התא שומר על הגן אקסוגני באמצעות חטיבות חוזרות ונשנות). Transfections יכול לשרת מטרות רבות, כמו הביטוי של החלבונים המתויגים fluorescently כי מבנים סימן של עניין תאים קבוע או לחיות (איור 2), או משמשים כפיתיון ב בניסויים vivo הנפתח או immunoprecipitation וכו '
שיטת הניתוח תלויה, של couRSE, בשאלת ביולוגי שפונים ידי הניסוי. השיטה הנפוצה של ניתוח של RNAi שטופלו בתאים S2 הוא immunofluorescence של תאים קבוע (איור 3). לדוגמה, immunofluorescence משמש בדרך כלל עם הגנום כולו המסכים של ספריות תסיסנית גן במהירות כדי לזהות חלבונים עם פעילויות מעניינות in vivo. הניתוח יכול להתבצע משוכלל יותר בו זמנית על ידי depleting חלבונים היעד מספר תאים S2 כדי לבחון את יחסי הגומלין בין הפוטנציאל פונקציונלי חלבונים היעד. ניתוח ניתן להאריך לחיות תאים, כדי לבחון את ההשפעה של RNAi על תהליכים דינמיים. שוב, התאים S2 הם בעיקר היטב מתאים לסוג זה של ניתוח, כי הם יכולים מצופה על ConA מצופה זכוכית התחתונה מנות דמיינו במשך שעות רבות על מיקרוסקופ הפוכה, ללא צורך של החדר סביבתי.

באיור 1. בניגוד שלב תמונות (20x הגדלה) של תאים S2 לאחר ציפוי על צלחת מצופה זכוכית התחתונה concanavalin. המספרים מצביעים על דקות לאחר ציפוי. שים לב כי התאים להיות שלב כהה כפי שהם להשתטח על להחליק את מכסה מצופה. תא משטחת ניכר על ידי 15 דקות (חיצים), והוא מלא למעשה על ידי 60 דקות. פאנל ימין: תמונה מוגדלת של תאים המצורפת; שולי המורחבת שטוח שלהם גלויים לעין (ראש חץ). בר סולם (במשך ארבע פאנלים משמאל), 20 מיקרומטר.

איור 2. תאים S2 transfected transiently עם היתוך מבנה המורכב nucleophosmin (סמן גרעין) התמזגו fluorophore, eGFP (ירוק). תאים אלה היו מצופה על צלחת זכוכית עם תחתית ConA מצופה, וצילמו אז עם DIC ו epifluorescence. סרגל קנה מידה, 15 מיקרומטר.

. איור 3 תאים S2 קבוע immunostained עבור PLP (ירוק; סמן centriole), microtubules (אדום), ואת Hoechst מוכתם (כחול) על הכרומוזומים. לפני קיבוע ו immunostaining, התאים היו נתונים לטיפול 4 ימים עם או RNAi שליטה או RNAi לדפוק למטה NCD, חלבון kinesin כמו שמקדם מוט ציר "התמקדות" 4. שים לב פשוקות הקטבים ציר ו spindles מאורגן בתאים שטופלו NCD RNAi. סרגל קנה מידה, 2.5 מיקרומטר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עבור שדה ביולוגיה של התא, מערכת האידיאלי יהיה זול לתחזוקה, קל לתפעל, ו מקובל מגוון רחב של טכניקות. תאים תסיסנית S2 לספק את הדרישות הללו, ולכן יש להפוך במהירות את המערכת של בחירה עבור מספר הולך וגדל של התא מעבדות הביולוגיה.
הצגנו סקירה קצרה של השיטות להכנת תאים S2 עבור מיקרוסקופיה. בתוקף בולט של תאים S2 היא העובדה כי הם גדלים היטב באווירה נורמלית בטמפרטורת החדר, ולכן הם יכולים שמאל על המיקרוסקופ במשך תקופ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי המכון הלאומי לסרטן P30 CA23074, האגודה האמריקנית למלחמה בסרטן מחקר מוסדיים גרנט 74-001-31, ואת Univ. אריזונה GI נבג (NCI / CA9506O NIH).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תאי S2 | ATCC | CRL-1963 | http://www.atcc.org/ |
| תאי S2 | DGRC | מספר מלאי 6 | https://dgrc.cgb.indiana.edu/ |
| תאי S2 | Invitrogen | R690-07 | |
| Sf900 II | Invitrogen | 10902-096 | מצע ללא סרום |
| HyClone SFX-Insect | Thermo Fisher Scientific, Inc. | SH30278 | מצע ללא סרום |
| Insect-Xpress | BioWhittaker | 12-730 | מצע ללא סרום |
| מצע Schneider’s S2 | Invitrogen | 11720-034 | יש להוסיף 10% (סופי) FBS שעבר אינאקטיבציה תרמית כדי להכין מצע מלא. |
| סרום בקר עוברי (Fetal bovine serum) | Invitrogen | 10438026 | עבר אינאקטיבציה תרמית |
| תמיסת אנטיביוטיקה 100x | MP Biomedicals | 91674049 | מכילה penicillin (10000 U/mL), streptomycin (10000 μg/mL), ו- amphotericin B (25 μg/mL) |
| Concanavalin A | MP Biomedicals | 195283 | |
| פורמלהיד | Electron Microscopy Sciences | 15714 | תמיסת 32% |
| מתנול | Mallinckrodt Baker Inc. | 9049 | אנहाइडרי, בדרגת ACS |
| נכוחי מולקולרי (Molecular sieves) | Acros Organics | 19724 | סוג 3A |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.