סרטון זה מציג את השלבים הבסיסיים לביצוע ניתוח טרנסקריפטום שלם על דגימות חוט שדרה עוברי של אפרוח מנותח לאחר טרנספקציה עם אלקטרופורציה בביצית.
מאמר שיטה
סרטון זה מציג את השלבים הבסיסיים לביצוע ניתוח טרנסקריפטום שלם על דגימות חוט שדרה עוברי של אפרוח מנותח לאחר טרנספקציה עם אלקטרופורציה בביצית.
באלקטרופורציה ביצית של הצינור העצבי של הגוזל היא שיטה מהירה וזולה לזיהוי תפקוד גנים במהלך ההתפתחות העצבית. לניתוח רחב גנומי של תעתיקים המתבטאים באופן דיפרנציאלי לאחר מניפולציה ניסויית כזו יש פוטנציאל לחשוף תמונה כמעט מלאה של ההשפעות במורד הזרם הנגרמות על ידי המבנה הטרנספט. עבודה זו מתארת שיטה פשוטה להשוואת טרנסקריפטומים מדגימות של חוטי שדרה עובריים שעברו טרנספטציה הכוללת את כל השלבים בין אלקטרופורציה לזיהוי תעתיקים המתבטאים באופן דיפרנציאלי. השלב הראשון מורכב מהנחיות לאלקטרופורציה והוראות לדיסקציה של חצאי חוט השדרה שעברו טרנספטציה מעוברי HH23 בסביבה נטולת ריבונוקלאז ומיצוי דגימות RNA איכותיות המתאימות לריצוף טרנסקריפטום. השלב הבא הוא זה של ניתוח ביואינפורמטי עם הנחיות כלליות לסינון והשוואה של מערכי נתונים של RNA-Seq בשרת הציבורי של גלקסי, מה שמבטל את הצורך במבנה חישובי מקומי לניסויים בקנה מידה קטן עד בינוני. התוצאות המייצגות מראות כי שיטות הדיסקציה מייצרות דגימות RNA באיכות גבוהה וכי הטרנסקריפטומים המתקבלים משתי דגימות בקרה זהים במהותם, דרישה חשובה לזיהוי גנים בעלי ביטוי דיפרנציאלי בדגימות ניסוי. יתר על כן, ניתנת דוגמה אחת שבה ביטוי יתר ניסיוני של מבנה DNA יכול להיות מאומת ויזואלית לאחר השוואה עם דגימות בקרה. יישום שיטה זו עשוי להיות כלי רב עוצמה להקל על תגליות חדשות על תפקודם של גורמים עצביים המעורבים בהתפתחות מוקדמת של חוט השדרה.
מחקרים גנטיים באורגניזמים חיים משתמשים לעתים קרובות עובר העוף כמודל כי בelectroporation אובו מייצג דרך מהירה וזולה לtransfect מבנים עובריים באופן חלקי in vivo עם הבונה DNA 1-5. וקטורי ביטוי bicistronic שמקודדים תמליל אחד המכיל כתב ניאון יחד עם הגן של עניין, כגון pCIG 6 או 7 pMES, לאפשר אימות מהירה של איכות transfection באזור שתחת סטראו לפני העיבוד עובר לניתוח במורד הזרם.
עם התקדמות ברצף ה- DNA, ניתן כיום להשיג פרופילי ביטוי transcriptome כל דיגיטליים מדגימות RNA באמצעות RNA-Seq 8,9. לכן, במקום בשיטות זמן רב המאפשרות ניתוח של רק כמה מוצרי גן במקביל, כגון הכלאה באתר, אימונוהיסטוכימיה וqPCR, הכנה של ספריות cDNA לרצף תפוקה גבוהה יכול לספק מידע של כל transcriptome. תצפית של תופעות הניסיוניות ברמות הביטוי של כל גן עשויה בתורו לספק תובנות רבות עוצמה על המסלולים שונים על ידי המבנה המשמש. זה קל במיוחד אם הרכבה הגנומי לאורגניזם המשמש נגיש, ובכך עובר האפרוח שוב הוא מודל מתאים.
אם למשתמש יש גישה למרכז רצף הגנום אמין, הבעיה העיקרית היא קבלת דגימות RNA באיכות גבוהה. עבודה זו מדגימה שיטה לקבלת דגימות RNA מצינורות transfected עצביים מתאימים לרנ"א-Seq, כמו גם הצעדים במורד הזרם בניתוח סיליקון ושל מערכי נתונים וכתוצאה מכך. לאחר electroporation בHH12-13 אחרי 48 דגירה שעה, חצאים חוט השדרה גזע transfected נותחו בללא תנאי ribonuclease, lysed באופן מיידי ועוד מוגן מפני השפלה ידי הקפאה נמוכה במיוחד עד לטיהור RNA וpreparat הספרייהיון.
השרת הציבורי גלקסי 10 מספק גישה למשאבים פנויים לניתוח נתונים רצף תפוקה גבוהה. כמות השטח המוצעת למשתמשים רשומים מספיק לניסויים קטנים, ובכך מבטלת את הצורך בתשתית החישובית מקומית. ניתוח נתוני RNA-Seq כולל סינון, יישור וכימות / השוואה של ביטוי גנים. למרות שיש הנחיות כלליות לניתוח נתונים RNA-Seq, פרמטרים לסינון יהיו תלויים במידה רבה באיכות של רצף וצריכים להיקבע לאחר ניתוח בקרת האיכות של הנתונים הגולמיים.
פרוטוקול זה מתאר את השלבים להשגה ולהשוות פרופילי RNA-Seq מחוט שדרת עוף עוברי transfected in vivo. כתוצאה מכך נציג, השוואה של מערכי נתונים שהתקבלו משתי דגימות שליטה עצמאיות transfected עם וקטור ריק הראתה כי השיטה ניתנת לשחזור וצריכה לאפשר זיהוי של Expres באופן דיפרנציאליתמלילי SED בדגימות ניסוי. לכן, יישום של שיטה זו יש הפוטנציאל להגדיל באופן משמעותי את מספר התגליות לאחר ניסוי אחד בודד ובכך לספק קבוצה גדולה של נתונים לחקירה שלאחר מכן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. Electroporate Construct עניינים בצינורות העצבי של HH12-13 עוף עוברים באוב
השתמש בכתב ניאון, רצוי בתמליל bicistronic או התמזג החלבון של עניין עם פפטיד 2a הנגיפי intercalating 11, כדי לאפשר זיהוי מהיר של אנשים עם רמות מספקות של transfection. הערה: זמן דגירה אופייני בשלב זה הוא כ 48 שעות ב37.8 מעלות צלזיוס.
2. קציר transfected בהצלחה עוברים ולנתח את החצאים כבל Electroporated השדרה
הערה: הליך זה נמשך 2-3 שעות לכל 10 עוברים ותשואות 1-2 רנ"א הכל מיקרוגרם לכל עובר. הנתיחה של צינורות עצביים דורשת תנועות עדינות וחלק אימונים עשויים להיות נחוצים לפני החלת את דגימות ניסוי.
3. לטהר RNA והכן ספריות לרצף Illumina
4. שקלו את מערכי נתוני RNA-Seq בשרת Galaxy הציבורי 10.
הערה: שטח אחסון שרת מוגבל וניסויים השוואת דגימות רבות עשויים לדרוש מחיקה של קבצי ביניים שנוצרו בשלבי הסינון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי לאמת את השיטה שתוארה, שתי דגימות בקרה נוצרו מהעוברים electroporated עם pMES הריק הווקטור 7 ודגימה אחת מהעוברים transfected עם אותו הווקטור המכיל את התוסף לבנות SCRT2-ZNF, אשר מקודד תחומים אבץ-אצבע של SCRT2 עוף 18. דגימות מניב RNA סך 11-22 מיקרוגרם כל נלקחו מבריכות של 8 עד 12 עוברים. כל שלוש דגימות הבקיע ערך רין אופטימלי של 10 בבדיקת איכות שבוצעה עם מכשיר Bioanalyzer (איור 1), הוכחה כי ניתן להשיג RNA באיכות גבוהה עם פרוטוקול זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מספקים הנחיות לניתוח השפעות לאחר electroporation של חוט השדרה העוף. למרות electroporation של וקטורי DNA הוא בתדירות גבוהה יותר המשמש לביטוי יתר של גן של עניין, אפשר גם להשתמש במבנים קידוד שליליים דומיננטי, חלבוני quimeric או מבשרים לsiRNAs ליצור תנאי תפקוד הגן לדפוק למטה 19-21. למעשה, השוואה של פרופילי transcriptome כתוצאה משני gain- וניתוח האובדן של הפונקציה יכולה להצביע על גנים הביעו באופן דיפרנציאלי בדרכים הפוכות בכל מצב, כך שיש הפוטנציאל לחשוף השפעות ספציפיו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
CYIY נתמך על ידי FAPESP (2012/14421-5) ו-FMV נתמך על ידי מלגה מ-FAPESP (2009/53695-0). אנו מודים לליבת טכנולוגיות הדנ"א באוניברסיטת קליפורניה, דייוויס על ההכנה והריצוף של ספריות ה-RNA-Seq המשמשות בעבודה זו, לצוות גלקסי על מתן ממשק מצוין וחינמי לכלי ניתוח נתונים לריצוף בתפוקה גבוהה ולד"ר מריאן ברונר על שאפשרה לנו לצלם בחלל המעבדה שלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דיו הודי | כל ספק | ||
| 18G x 1 1/2 מחט | BD | 305196 | |
| 3 מ"ל מזרק | BD | 309657 | |
| Tris | MP Biomedicals | 819620 | |
| F D & C כחול 1 | Spectra Colors Corporation | 5.FC.0010P0 | צבע מאכל המשמש להדמיית הזרקת DNA |
| תמיסת רינגר (1 ליטר) | |||
| - 7.2 גרם NaCl | Sigma-Aldrich | S-9888 | |
| - 0.37 גרם KCl | Sigma-Aldrich | P-4504 | |
| - 0.225 גרם CaCl2• 2H2O | פישר סיינטיפיק | 10043-52-4 | |
| - 0.217 גרם Na2HPO4.7H2O | Sigma-Aldrich | S-9390 | |
| - 0.02 גרם KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P-5379 | |
| - ddH2O ל-800 מ"ל והתאמת pH ל-7.4 | |||
| - ddH2O עד 1 L | |||
| - מסנן וחיטוי | |||
| PBS (תמיסת חוצץ פוספט) (1 ליטר) | |||
| - 8 גרם NaCl | Sigma-Aldrich | S-9888 | |
| - 0.2 גרם KCl | Sigma-Aldrich | P-4504 | |
| - 1.15 גרם Na2HPO4• 7H2O | Sigma-Aldrich | S-9390 | |
| - 0.2 גרם KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P-5379 | |
| - ddH2O ל-800 מ"ל והתאמת pH ל-7.2 | |||
| - ddH2O עד 1 ליטר ומסנן | |||
| - 1 מ"ל DEPC (דיאתילפירוקרבונט) | סיגמא-אולדריץ' | D-5758 | |
| - לנער נמרצות ולהשאיר למשך הלילה בטמפרטורת | |||
| - כף מסוננת חיטוי | |||
| כל ספק | |||
| סטרילי 60 x 15 מ"מ פוליסטירן צלחות פטרי | קורנינג מדעי החיים | 351007 | |
| RNaseZap RNase פתרון טיהור | Life Technologies | AM9780 | |
| מספריים כירורגיים עדינים | כל ספק | ||
| פינצטה עדינה | ישרה כל ספק | ||
| מחט זכוכית משוכה עשויה 1.1 x 75 מ"מ צינורות נימי זכוכית | Kimble Chase | 40A502 | |
| 9 '' זכוכית פסטר פיפטה | כל ספק | ||
| משאבת פיפטה ידנית | כל ספק | ||
| נקה 1.5 מ"ל מיקרוצנטריפוגה polypropilene צינורות | קורנינג מדעי החיים | MCT-150-C | |
| מיקרוצנטריפוגה | כל ספק | ||
| RNAפתרון מאוחר יותר לייצוב RNA | Technologies | AM7020 | |
| RNAqueous total RNA בידוד ערכת Life | Technologies | AM1912 | |
| ביולוגיה מולקולרית כיתה אתנול | כל ספק | ||
| RNA 6000 ערכת ננו | Agilent Technologies | 5067-1511 | |
| 2100 אלקטרופורזה מכשיר ביואנלייזר | Agilent Technologies | G2939AA | |
| ערכת הכנת דגימת RNA של Truseq v2 | Illumina | RS-122-2001/RS-122-2002 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה