"פיצוח להקפיא", שיטה לחשיפת הרקמות הפנימיות של ג נמטודות elegans לנוגדנים ללוקליזציה חלבון, בא לידי ביטוי.
מאמר שיטה
"פיצוח להקפיא", שיטה לחשיפת הרקמות הפנימיות של ג נמטודות elegans לנוגדנים ללוקליזציה חלבון, בא לידי ביטוי.
כדי להכתים ג elegans עם נוגדנים, הציפורן יחסית בלתי חדירה חייבת לעקוף בשיטות כימיות או מכאניות. "להקפיא-פיצוח" הוא אחת שיטות המשמשות למשוך פיזי לציפורן מנמטודות ידי דחיסת נמטודות בין שתי שקופיות חסיד, להקפיא אותם, ומושך את השקופיות לגזרים. הקפאת פיצוח מספק דרך פשוטה ומהירה כדי לקבל גישה לרקמות ללא טיפול כימי והוא יכול לשמש במגוון רחב של fixatives. עם זאת, זה מוביל לאובדן רבים של הדגימות והדחיסה הנדרשות מכאנית מעוות את המדגם. בפועל נדרש על מנת למקסם את ההתאוששות של דגימות עם מורפולוגיה טובה. הקפאת פיצוח יכול להיות מותאם לתנאים ספציפיים קיבוע, התאוששות של דגימות, או כתמים שאינם ספציפיים נמוכים, אך לא לכל הפרמטרים ובעונה אחת. לנוגדנים שדורשים תנאי קיבעון קשים מאוד ולסבול את הטיפולים הכימיים הדרושים כדי permeabilize הציפורן כימי, treatment של נמטודות השלמה בפתרון עשוי להיות מועדף. אם הנוגדן דורש תיקון קל או אם תנאי הקיבעון האופטימליים אינם ידועים, בהקפאה פיצוח מספק דרך שימושית מאוד לassay במהירות נוגדנים ויכול להניב מידע לוקליזציה subcellular והסלולרי ספציפי לאנטיגן של עניין.
כדי לקבוע את הלוקליזציה הסלולר וsubcellular של חלבונים, מדענים שכותרתו מסורתי רקמות עם נוגדנים שנבחרו להכיר באופן ספציפי חלבונים מסוימים 1. בחלק מאורגניזמים מודל כגון ג elegans, מכתים נוגדן הוחלף לעתים קרובות על ידי טכניקות גנטיות מולקולריות, אשר יניבו תוצאות במהירות רבות יותר. אלה כוללים אורגניזמים הפיכה עם מבנים בהיקף של התכה גנים בין האמרגן ואזורי קידוד של הגן של עניין וחלבון פלואורסצנטי ירוק. עם זאת, טכניקות מולקולריות כפופות למספר החפצים, ובם בעיות עם ידיעת האמרגן ושינויים בביטוי של מבנים במספר גבוה עותק (טכניקות הרגילות ב C. elegans) 2,3 האמיתיים. לכן, צביעה עם נוגדנים נשארת מטרה של מדענים רבים בחקר תפקוד חלבון in vivo.
מכתים את הרקמות עם נוגדנים יכולים להיות קשה, שכןtibodies רק יכול לזהות אנטיגן בקונפורמציה מסוימת 1. לדוגמא, נוגדנים יכולים לזהות רק אנטיגן מפוגל או בשלמותה הקבוע בדרך מסוימת ואולי לא מזהים את האנטיגן באתרם. הבעיה של מכתים נוגדן בנמטודות מחריפה בשל העובדה שהציפורן של נמטודות יוצרת מחסום בלתי חדיר יחסית, החוסם את הגישה של נוגדנים לרקמות.
ישנן מספר שיטות שונות המשמשות למכתים נוגדן בג elegans (שנסקר בעבודה הקודמת שלנו 4). כדי להכתים שלמים 'תולעים', שיטות פותחו כדי להקפיא ולהפשיר במקבע קשה יחסית (פורמלדהיד או glutaraldehyde); להקפיא להפשיר מחזורים לעזור לפצח את הציפורן כדי לאפשר חדירה מהירה של המקבע 5. לאחר קיבוע, הציפורן הייתה permeabilized כדי לאפשר חדירה של הנוגדן; שיטות כללו טיפול עם צמצום סוכנים, collagenase, או שניהם 5-7. לא אלהreatments השתמר מורפולוגיה, אך לעתים קרובות מופחת או נהרס הכרת נוגדן. שיטות אלטרנטיביים כוללות לנתיחה 8 כדי לאפשר חדירת נוגדן.
"להקפיא-פיצוח" הוא אחת דרכים כדי לקבל גישה לחלק הפנימי של התולעת חצי השלמה כדי לאפשר נוגדן מכתים 9-10. הקפאת פיצוח יכול להתבצע עם מגוון רחב של תנאי קיבעון תוך הימנעות טיפולי collagenase וצמצום. נמטודות ממוקמות בין שתי שקופיות דבקים, קפואות, ולאחר מכן השקופיות מופרדות, ומשאירות את רוב נמטודות בשקופית התחתונה וחלק גדול מציפורן בשקופית העליונה. השקופית התחתונה יכולה להיות ממוקמת במקבעת וכל השקופית עם נמטודות דבקה מועברת בהליך מכתים נוגדן. השיטה עושה שני קשיים עיקריים כיום. ראשית, קשה להחיל את הסכום הנכון של לחץ דרוש כדי לפצל את נמטודות בלי לעוות אותם ברצינות. שנית, רבים של התולעים לא יהיה שלסמן לאו שקופיות, ויאבד במקבע או שטיפות. עם זאת, עם השקופיות ותרגול הנכונים, השיטה תהיה במהירות להניב נמטודות עם מורפולוגיה סבירה שבו ניתן להשתמש במגוון רחב של fixatives ונוגדנים.
השיטה עשויה להיות מגוונת במקצת, בהתאם למטרה של הנסיין. אם הכתמה של נמטודות אחת היא רצויה (למשל כדי לקבוע אם transformant אחת שינה מכתים נוגדן), ואז מחליק עם הידבקות מקסימלי (אבל מכתים רקע גבוה יותר) יכול לשמש, כמו שקופיות שהוכנה במעבדה עם polylysine נוסף (ראה בהמשך). לפורמלדהיד או קיבעון glutaraldehyde, יש להשתמש בשקופיות הידבקות גבוהות יותר (שקופיות polylysine הכנה מעבדה), שכן נמטודות לדבוק יותר גרועה לpolylysine לאחר הקיבעונות האלה. אם נמטודות פראית מהסוג שמתבצעת קבועה עם מתנול ו / או אצטון, ולאחר מכן שקופיות עם הידבקות נמוכה יותר ויש להשתמש בי מכתים רקע נמוך יותר (מסחרי או laboratory הכנה שקופיות). אם מגוון רחב של נוגדנים וfixatives נמצאים בשימוש במעבדה, מבחר השקופיות עשוי להיות מוכן מבעוד מועד ומאוחסן עד צורך.
לאחר הגישה לרקמות נמטודות כבר צברה, נהלי מכתים הנוגדן פעלו בשיטות סטנדרטיות (עם incubations יותר אופייני לרקמות ולא תאים 1,11).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: צעדי פרוטוקול מרובים מוצגים עם אפשרויות להקמה והכנה בהתאם לתנאים הספציפיים של הניסוי. במקרים כאלה, צעדים אלטרנטיביים מוצגים כA, B, C, וכו 'הפרוטוקול בצעדים חלופיים מתואר באיור 1.
1. הכנת שקופיות polylysine מצופה
שלושה סוגים שונים של שקופיות יכולים לשמש, בהתאם לפשרה הרצויה בין קלות הכנה, הדבקה יחסית, והמחייב הלא ספציפית של הנוגדן. פרטים של חלופות הכנת שקופיות הם כדלקמן בצעדים 1A-1C על מנת להגדיל את ההידבקות ומורכבות. שקופיות שהוכנו על ידי שיטות השונות אלה יכולים לשמש יחד עבור ניסוי בודד.
1 א. הכנה לא שקופיות
שקופיות polylysine מצופים זמינות מסחרי לספק הידבקות נמוכה ורקע נמוך.
1 ב. יחסי ציבור שקופיותאופטימלי eparation לקיבעון מתנול אצטון
הידבקות בינונית ורקע נמוך.
1 ג. הסט אופטימלי הכנה לקיבעון פורמלדהיד
ההידבקות הגבוהה ביותר, אך רקע גבוה.
2. הכנת קפואה נמטודות השקופיות
הכן נמטודות עבור מכתים ידי שטיפה חופשית לחלוטין של חיידקים באמצעות 2A שיטה (לצלחות של נמטודות) או2B (לנמטודות בודדת).
2A. הכנת שקופיות מצלחות של נמטודות
2B. הכנת השקופיות של נמטודות בודדת
3. קבעון
Fixatives נחוץ כדי "לתקן" את האנטיגן במקום בתא, או על ידי מזרז ("קיבעון אור") או cross-linking ("קיבעון קשה") אנטיגן. קיבעון עלול לשבש antigenicity; נוגדנים הידועים ביותר עבודה הטובה ביותר עם מצב קיבעון מסוים. לנוגדנים חדשים, מגוון של תנאי קיבוע צריך להיבדק.
לכל קיבעון, הצעד הראשון הוא להפוך את פתרון פוספט שנאגרו מלוח. שקופיות תיקון הבאה עם נמטודות עבור מכתים נוגדן בשיטה (אורלתקן באמצעות מתנול ואצטון) או B (תיקון קשה יותר באמצעות פורמלדהיד או glutaraldehyde).
3A. תיקון אור באמצעות מתנול אצטון
3B. תיקון קשיח באמצעות פורמלדהיד או glutaraldehyde
4. נוגדן מכתים
הפרוטוקול מכתים נוגדנים דומה לפרוטוקולים סטנדרטיים לרקמה כלשהי בשקופיות. פרוטוקול זה הוא זהה עבור כל השקופיות ללא קשר להכנה בשלבי 1-3.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאשר תולעים הם דחוסים כמו שצריך, סדוקים, וקלילות קבועה, כמעט את כל התולעת יכולה להיות נגישה למכתים נוגדן (ראה איור 2). המיקום של הגרעינים כפי שצוין על ידי מכתים DAPI מציין איזה חלקים של התולעת הם שלמים כאשר התולעים חשופים למקבעים קשה יותר, כגון פורמלדהיד, המורפולוגיה של התולעת עלולה להיות מעוותת (כפי שניתן לראות על ידי הופעתו בצורה לא טבעית הגלי של שרירים באיורים 3A-D). בעיה נוספת נפוצה היא קיבעון או חדירה של רקמות מסוימות לא אחידים. דוגמא לכך היא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול פיצוח ההקפאה הוא אחת מכמה שיטות למכתים נוגדן בג elegans. הוא מספק דרך פשוטה יחסית להכתים תולעים, אבל דורש חומרים כימיים מסוימים ולתרגל לתוצאות מיטביות. שלבים קריטיים (שמתוארים באיור 1) כוללים: 1) הכנת שקופיות (ראה שלבים 1 ו 2) דחיסה ידנית של נמטודות (ראה שלבים 2 ו -3) קיבעון מהיר (ראה שלב 3). ראשית, על מנת למקסם את ההידבקות של נמטודות לשקופיות, עדיף להכין שקופיות עם משקל מולקולרי גבוה (פולימר ארוך) polylysine, במקום להסתמך על שקופיות מוכנות מסחרי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחבר מצהיר שאין לה אינטרסים כלכליים מתחרים.
מימון ניתן על ידי NSF CCLI # 0633618 ואוניברסיטת אוהיו. כמה זנים סופקו על ידי המרכז לגנטיקת Caenorhabditis. סטודנט לתואר שני Reetobrata Basu מופיע בסרטון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שקופיות פולי-L-ליזין (מותג ESCO) | פישר | 12-545-78 | שקופיות המותג סיגמא מתאימות גם |
| פולי-L-ליזין הידרוברומיד | סיגמא | P1524 | <חזק>חשוב: מותג ומשקל מולקולרי גבוה של שקופיות קצה חלביות בודדות קריטיות פוליליזין |
| פישר | 48312-002 | מותגים אחרים מתאימים | |
| נתרן אזיד | סיגמא | S2002-25G | TOXIC, ללבוש כפפות ומסכה תוך כדי שקילת אבקה כדי לייצר 10% מלאי. ללבוש כפפות בעת צנרת תמיסת מלאי |
| צנצנת מכתים קופלין | VWR | 47751-792 | מותגים אחרים מתאימים |
| דיוור 5 שקופיות | Electron Microscopy Science | 71549-01 | אחד ממותגים רבים ושונים של מחזיק שקופיות קטן, מתאים לצביעה |
| Paraformaldehyde | VWR | MK262159 | <חזק>חשוב: תמיסות פורמלין רגילות (37% פורמלדהיד) אינן מתאימות. או 1) ממיסים קריסטלין פרפורמלדהיד במאגר פוספט ומאחסנים בכמויות קטנות קפואות. או 2) לקנות פרפורמלדהיד בדרגת מיקרוסקופ אלקטרונים במיניקוטים. רעיל - ללבוש כפפות; השלך עודפי כיור למטה עם מים. |
| תמיסת גלוטראלדהיד, 25% במים | סיגמא | G 5882 | <חזק>חשוב: לרכוש גלוטראלדהיד בדרגת מיקרוסקופ אלקטרונים באמפולות; רעיל - ללבוש כפפות; השלך עודפי כיור למטה עם מים. |
| Triton X-100 | VWR | EM-9410 | מותגים אחרים מתאימים |
| סרום בקר אלבומין | פישר | ICN820451 | מותגים אחרים מתאימים |
| סרום חמורים, ליופיליזציה | Jackson Immunoresearch | 017-000-121 | מותגים אחרים מתאימים |
| Cy3 חמור נגד עכבר IgG רב תוויות | Jackson Immunoresearch | 715-165-150 | חברה זו מומלצת לנוגדנים מרובי תוויות באיכות גבוהה (מדוללי זיקה). בחר צבע ואנטיגן מתאימים (בעל חיים המשמש להעלאת נוגדנים ראשוניים). |
| n-פרופיל גלאט | פישר | ICN10274750 | מותגים אחרים מתאימים |
| DAPI, 4',6'-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride | Sigma | D 9542 | TOXIC. ללבוש כפפות ולהוציא לתוך חבילות קטנות ולפזר כדי למזער את החשיפה |
| Whatman #1 מסננים בקוטר 15 ס"מ | פישר | 09805G | |
| Coverslip #1 1/2 מלבן 24 x 60 מ"מ | VWR | 48393-252 | #1 1/2 עובי הוא הטוב ביותר אופטית |
| תיקיית שקופיות מיקרוסקופ | VWR | 48429-092 | מותגים אחרים מתאימים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה