אנו מתארים מערכת ביצית Xenopus וכובע בעלי חיים לשיבוט ביטוי של גנים המסוגלים לעורר תגובה באקטודרם מוכשר, ודנים בטכניקות לניתוח מאוחר יותר של גנים כאלה. מערכת זו שימושית בזיהוי פונקציונלי של מגוון רחב של תוצרי גנים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
אנו מתארים מערכת ביצית Xenopus וכובע בעלי חיים לשיבוט ביטוי של גנים המסוגלים לעורר תגובה באקטודרם מוכשר, ודנים בטכניקות לניתוח מאוחר יותר של גנים כאלה. מערכת זו שימושית בזיהוי פונקציונלי של מגוון רחב של תוצרי גנים.
זיהוי גנים האחראים לאינדוקציה עוברית מציב מספר אתגרים; בין היתר, מולקולות מופרשות מעניינות עשויות להיות בשפע נמוך, עשויות שלא להיות מופרשות אלא קשורות לתאי האיתות, או עשויות לדרוש נוכחות של שותפים קושרים או מולקולות רגולטוריות במעלה הזרם. לפיכך, בחיפוש אחר תוצרי גנים המסוגלים לעורר תגובה אינדוקטיבית מוקדמת של עדשה באקטודרם מוכשר, השתמשנו במערכת שיבוט ביטוי שתאפשר זיהוי של גורמים פרקריניים או סמוכים כמו גם חלבונים שעתוק או רגולטוריים אחרים. בריכות של mRNA הוזרקו לביציות Xenopus, ורקמת תגובה הונחה ישירות על הביציות ותרבית משותפת. בעקבות שיבוט תפקודי של ldb1 מספריית cDNA בשלב צלחת עצבית בהתבסס על יכולתו לעורר את הביטוי של סמן הפלאקוד המוקדם של העדשה foxe3 באקטודרם כובע בעלי חיים בעל יכולת עדשה, אפיינו את דפוס ביטוי ה-mRNA, ובדקנו את ההתקדמות ההתפתחותית לאחר ביטוי יתר או נוק-דאון של ldb1. מערכת זו מתאימה במגוון רחב מאוד של הקשרים שבהם מחפשים זיהוי של משרה או מולקולות הרגולציה שלו במעלה הזרם באמצעות תגובה פונקציונלית ברקמה מוכשרת.
גישות גנטיות קדימה לזיהוי גנים מעניינים באמצעות תפקודם או אובדן תפקודם1,2 הן חלק בלתי נפרד מהבנת אירועי דפוס מורכבים בהתפתחות. בשילוב עם טכניקות גנטיות הפוכות עוצמתיות הזמינות למגוון הולך וגדל של מערכות וחוקרים3-5, ניתן כעת לזהות גנים בעלי תפקיד תפקודי מרכזי במסלול ולאחר מכן להבהיר את התפקוד ברמה התאית ובאינטראקציה עם תוצרי גנים אחרים. גישה אחת לזיהוי פונקציונלי של גנים מעניינים שהניבה ממצאים מרכזיים רבים בעבר היא שיבוט ביטוי6,7.
המטרה האחרונה שלנו8 הייתה לזהות גורמים אינדוקטיביים מוקדמים לעדשה, מכיוון שהוכח כי שלבים ראשוניים בתהליך השראת עדשות החולייתנים מתרחשים כבר בשלבי הקיבה. למטרה זו, השתמשנו באקטודרם של9 בעלי חיים בעלי יכולת ארעית (שלב 11-11.510) של עוברי קסנופוס כרקמה מגיבה לאינדוקציה, ובביצית Xenopus שלב VI כמקור ייצור לגורמים המעוררים.
הפרוטוקול הבא מתבסס על פרוטוקולי שיבוט הביטויים ובחירת ה-sib של סמית והרלנד6,7, ששימשו בהצלחה גם אחרים11-13. במערכת ביטוי הביציות שלנו (ששימשה לראשונה לייצור גורמים מעוררים על ידי לוסטיג וקירשנר14), נבחרים ומזוהים מאגרי תעתיקים מוזרקים המסוגלים לגרום במישרין או בעקיפין לביציות לייצר גורמים המעוררים תגובה אינדוקטיבית לעדשה באקטודרם של כובע בעלי חיים. מכיוון שהמערכת שימושית לביטוי מולקולות מעוררות המופרשות ישירות (INHBB mRNA המוזרק על ידי ביצית גורם לאינדוקציה של מזודרם באקטודרם 8 של כובע בעלי חיים בעל יכולת מזודרם), ציפינו במקור שהליך הסינון יהיה שימושי בעיקר לזיהוי גורמים פרקריניים. עם זאת, מכיוון שזיהינו גורם גרעיני במסך שלנו (ldb18), ברור שניתן להשתמש במערכת כדי לזהות מגוון רחב של מולקולות כגון גורמי רגולציה שעתוק או תרגום, miRNAs, קופקטורים או גורמים סמוכים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הליכי הניסוי אושרו על ידי אוניברסיטת וירג'יניה מוסדית טיפול בבעלי חיים ושימוש הוועדה.
הערה: איור 1 מציג סקירה סכמטי של הפרוצדורות.
1. הכנת ביציות
2. הזרקה של תמלילי הספרייה
3. בעלי החיים קאפ Assay
4. ניתוח של תגובה בהאאקטודרם על ידי אתר בהכלאה (עורך)
5. Sib בחירה ושיבוט
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בתגובה לביטוי של mRNA מוזרק לתוך ביציות, להגיב רקמת כובע חיה assayed לביטוי של otx2 ידי הכלאה באתר (איור 2 ולוח 1); otx2 בא לידי ביטוי בהאאקטודרם העדשה המשוערת (PLE) מסגירת צינור עצבית באמצעות placode העדשה עיבוי 19. עם זאת, מאז otx2 בא לידי ביטוי גם בהאאקטודרם הקדמי עצבי כמו גם האאקטודרם ראש שאינו עצבי מחוץ לPLE, זה קשור לשני עצבי ותגובות placodal. השימוש בfoxe3 להקרין את הספ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה המתוארת כאן לשיבוט הפונקציונלי של גנים מסוגלים גרימת תגובה בהאאקטודרם מוסמך יכולה לשמש כדי לזהות מגוון רחב של מוצרי גן. שיטה זו מרחיבה על העבודה האחרונה על ידי שילוב של מבחני וישכנע רקמה עם טכניקות שיבוט ביטוי. אנו מנצלים את המסלולים המטבוליים של ביצית Xenopus כמקור לייצור של גרימת גורמים, במישרין או בעקיפין, לאחר הזרקת RNA. זה, בשילוב עם השימוש בשיטות שהוקמו לשיבוט גן של עניין 6,7 באמצעות ביטוי של תמלילים שנוצרו מספריית cDNA או אוסף אחר של שיבוטים, מספק ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק פיתוח מקצועי ל-C.Z.P. מקרן אוניברסיטת שפרד. המחברים מבקשים להודות לברט צירקל ומליה דסהוטל על הדיונים המועילים על הפרוטוקולים, ולד"ר קרול הרני על הסיוע הנדיב.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 12/101 | מחקרי התפתחות נוגדנים בנק היברידומה | 12/101 | נוגדן חד שבטי לזיהוי רקמת שריר |
| 20x SSC Buffer | Sigma | S6639 | עבור ISH |
| אנהידריד אצטי | Sigma | A6404 | עבור ISH |
| Anti-Dig-AP | Roche | 11093274910 | עבור ISH |
| Aurum פלסמיד מיני קיט | Bio-Rad | 732-6400 | טיהור DNA פלסמיד |
| חסימת ריאגנט | Roche | 11096176001 | עבור ISH |
| BM סגול | Roche | 11442074001 | עבור ISH |
| Boekel Hybridization | Oven Fisher Scientific | 13-245-121 | עבור ISH |
| Bouin's Solution | Sigma | HT10132 | עבור ISH |
| BSA | Sigma | A9647 | עבור OCM |
| CHAPS | Sigma | C3023 | עבור ISH |
| קולגנאז A | Roche | 10103578001 | דפוליקולציה של ביציות |
| ציסטאין | סיגמא | C121800 | עוברי Dejelly |
| DEPC-H2O | Fisher Scientific | BP5611 | לתערובת |
| תיוג ISH Dig-RNA | Roche | 11277073910 | לבדיקות ISH |
| Dumont #5 מלקחיים | World Precision Instruments | 500233 | למעטפת Vitelline הסרה |
| אתיל 3-aminobenzoate | Sigma | A5040 | MS222 חומר הרדמה |
| Ficoll PM 400 | Sigma | F4375 | עבור הזרקת מדיה |
| פורממיד | Sigma | F9037 | עבור ISH |
| Gentamicin sulfate | Sigma | G1914 | עבור נימי |
| זכוכית | OCM מכשירי דיוק עולמיים | 4878 | 3.5 אינץ' אורך, I, D, 0.530 מ"מ |
| בקבוקוני דגימת זכוכית | פישר סיינטיפיק | 06-408B | |
| לולאת | שיער מודבק בפיפטה פסטור למניפולציה של רקמות | ||
| מלח נתרן הפרין | סיגמא | H4784 | |
| למזרק ISH ננוליטר 2010 | מכשירי דיוק עולמיים | ננוליטר 2010 | מיקרו-מזרק נשלט על ידי מיקרו-מעבד |
| אוקיינוס | מיידי | מלח אקווריום 972433 קרולינה לשחזור צפרדעים | |
| IRBG XGC Xenopus מאומת באורך מלא cDNA | מקור Bioscience | 989_IRBG | cDNA library |
| צלחות LB Agar עם 100 ומיקרו; גרם/מ"ל Ampicillin | Teknova | L5004 | 150 מ"מ צלחות LB-Amp שנשפכו מראש לבחירת אחים |
| LB Luria Broth | Teknova | L8650 | LB לאיסוף מושבות בבחירת sib מצלחות ודילול תרביות |
| ערכת בידוד mRNA מגנטי | New England BioLabs | S1550S | לבידוד של RNA מועשר בפולי (A) |
| חומצה מאלית | Sigma | M0375 | עבור ISH |
| מיקרופיל מיקרומניפולטור ידני | מכשירים מדויקים בעולם | M3310R | מיקרומניפולטור ידני |
| מיקסר אגוזים | פישר מדעי | 22-363-152 | נדנדה ל-ISH |
| Permoplast | Nasco | SB33495M | חימר לכלי הזרקה וחיתוך |
| פוספט חוצץ | מלח סיגמא | P5368 | עבור ISH |
| PMSG | Sigma | G4877 | כדי לעורר את התפתחות הביציות |
| Polyvinylpyrrolidone | Sigma | PVP40 | עבור ISH |
| חולץ לתכנות | מכשירים דיוק עולמי | PUL-1000 | חולץ מחט מיקרופיפטה |
| Proteinase K | Sigma | P6556 | עבור ISH |
| pTnT וקטור | Promega | L5610 | cDNA ספריית בניית |
| מערכת שילוב Riboprobe | Promega | P1450 | במבחנה תמלול |
| Superscript ערכת בניית ספריית cDNA באורך מלא | Technologies | ערכת 18248013 | לבניית ספריית cDNA |
| תפרים, 3-0 משי | Fisher Scientific | 19-037-516 | חוט תפר ומחט להסרת ביצית |
| Torula RNA | Sigma | R3629 | עבור ISH |
| Triethanolamine | Sigma | T1502 | עבור ISH |
| Tween 20 | Sigma | P9416 | עבור |
| ISH מערכת סינתזה אוניברסלית של RiboClone cDNA | Promega | C4360 | ערכה חלופית לבניית ספריית cDNA |
| Xenopus שיבוטי כניסה מלאים של ORF - ORFeome שיתוף פעולה | מקור Bioscience | 5055_XenORFeome | ORFeome Clones |
| XL2-Blue תאים אולטרה-מוכשרים | Agilent Technologies | 200150 | תאים לטרנספורמציה של cDNA ספריה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.