מוצג פרוטוקול של צביעה חיסונית שלמה על עוברי כנימות, בו מטופלים תנאים קריטיים להפחתת צביעת רקע והגברת חדירות הרקמות. תנאים אלה פותחו במיוחד לזיהוי יעיל של ביטוי חלבונים ברקמות העובריות של כנימות.
מאמר שיטה
מוצג פרוטוקול של צביעה חיסונית שלמה על עוברי כנימות, בו מטופלים תנאים קריטיים להפחתת צביעת רקע והגברת חדירות הרקמות. תנאים אלה פותחו במיוחד לזיהוי יעיל של ביטוי חלבונים ברקמות העובריות של כנימות.
Pisum Acyrthosiphon כנימת האפון, עם הגנום רצף וגמישות פנוטיפית שפע, הפך מודל מתעורר ללימודים הגנומי והתפתחותיים. כמו כנימות אחרות,. Pisum להפיץ במהירות באמצעות רבייה משריצה פרתנוגנטית, שבו עובר לפתח בתוך תאי ביצה באופנת פס ייצור בovariole. בעבר הקמנו פלטפורמה חזקה של כל הר הכלאה באתר המאפשרת זיהוי של ביטוי mRNA בעוברי הכנימה. לניתוח הביטוי של חלבון, אם כי, הוקם פרוטוקולים לimmunostaining ovarioles של כנימות משריצות מיניות לא הניב תוצאות משביעות רצון. כאן אנו מדווחים תנאים מותאמים להגדלת חדירות רקמות ולהפחית מכתים רקע, אשר שניהם היו בעיות בעת החלת גישות הוקמו. אופטימיזציות כוללות: (1) דגירה של K (1 מיקרוגרם / מיליליטר, 10 דקות) proteinase, שנמצא F החיוניאו חדירת נוגדן בעוברי אמצע וכנימה בשלב מאוחר; (2) החלפה של אלבומין בסרום סרום עז / שור הרגיל עם מגיב חסימה מסופק על ידי digoxigenin (DIG) מבוסס חיץ להגדיר ו( 3) יישום של מתנול ולא מי חמצן (H 2 O 2) להלבנת peroxidase אנדוגני; אשר הקטין באופן משמעותי את מכתים הרקע ברקמות הכנימה. תנאים אלה קריטיים מותאמים לimmunostaining יאפשר איתור יעיל של מוצרי גן בעוברים של. pisum וכנימות אחרות.
כנימות הן חרקים hemipteran עם גופים רכים (1-10 מ"מ) קטנים. הם ניזונים צמחים על ידי מציצת לשד השיפה עם איברי פה פירסינג. בנוסף, הם מסתמכים על חיידק endosymbiotic לחייב, aphidicola Buchnera, לסנתז חומצות אמינו חיוניות שחסרות בתזונת SAP השיפה. יש כנימות היסטורית חיים מורכבות הכוללת רבייה משריצה פרתנוגנטית במהלך האביב וphotoperiods ארוך ביום הקיץ ורבייה מינית מֵטִיל בֵּיצִים מופעלת על ידי photoperiods קצר-היום שבמהלכו הם שכבו במספר מוגבל של ביצי overwintering 1,2. באביב ביצים אלה בוקעים לייצר הדור הראשון של כל הנקבה הכנימות (fundatrices), הבאות סיבובים רבים של רבייה פרתנוגנטית עד סתיו. רביית הבתולים המחזוריות בכנימות, שם חלופי שלבים מיניים ומיניים במחזור החיים השנתי, כבר נחשבו 1,2 חידוש אבולוציוני. בכנימות המשריצות פרתנוגנטית, עובר מתרחש בתוך תאי ביצה של צינוריות השחלות (ovarioles). לעומת זאת, עובר מֵטִיל בֵּיצִים מיני לפתח בביציות המופרות. מלבד פלסטיות רבייה, כנימות יכולות להציג polyphenism אגף הבין דור: בתגובה לאותות צפיפות ואיומי טורף, הנקבות מיניות unwinged יכולות viviparously לייצר צאצאים מכונפים להגירה למרחקים ארוכים. פרסום רצף הגנום של כנימת אפון Acyrthosiphon pisum חור' רצף הגנום הראשון לבסיס חרקים מאפשר hemimetabolous חקירה נוספת של פלסטיות רבייה, polyphenism אגף, ותכונות אחרות כוללים אינטראקציות חרקים צמח, vectoring הנגיפי וסימביוזה בכנימות על מולקולרי בסיס 3.
בנוסף להגנום רצף, כלים לאפיון ביטוי גנים ותפקוד נדרשים לקידום כנימת האפונה כאורגניזם מודל בוגר 4. שתארנו פרוטוקולים חזקים של כל הר הכלאה באתר לאיתור ביטוי של mRNA בעוברי כנימה 5-7. התערבות RNA (RNAi) באמצעות הזרקת RNA פעמיים תקועים והאכלה שמשה במשך השתקת גנים בנימפות כנימה ומבוגרים, אבל תנאים יציבים לגן מציאה בעוברים לא דווחו 8-10 עדיין. Immunostaining, גישה מבוססת נוגדנים שיכולים לזהות ביטוי חלבון בדגימות לפני ואחרי מציאה RNAi, שבוצע בעוברי כנימת האפונה 11-13. עם זאת, גידול בשיעור של חדירות וחיסול מכתים רקע רקמה הוא עדיין לא מספק תוך שימוש בפרוטוקולים סטנדרטיים לimmunostaining בעוברים המשריצים מיניים של כנימת האפון. לדוגמא, מצאנו כי החדירה של נוגדן לרקמות ירידה בעוברי gastrulating (שלבי 8-10) ושעובר עם ניצני איבר מורפולוגית לזיהוי (שלבי 13-14) היו בקושי חדיר לנוגדן. בנוסף, מכתים רקע היה דמיין בviviparo מינישלנו עובר כנימת אפונה מוכתמת באמצעות נוגדנים נגד סמן germline Vasa כמו גם שנגד חלבון Engrailed / Invected הביע במגזרים העובריים 12,13. למעשה מכתים רקע עדיין היה נראה בבירור בעוברים מוכתמים עם הנוגדנים משני בלבד.
על מנת להגדיל את החדירות מבלי לפגוע שלמות רקמות כנימה, אנחנו טיטרציה זהירות ריכוז proteinase K ונקבעו תנאים אופטימליים לעיכול רקמה על עוברי כנימה. על מנת להימנע מהכתמה אינה ספציפית בכנימת האפון, חיפשנו תרכובות שיכולים לחסום ביעילות עוברים ולדכא פעילות של peroxidase אנדוגני (POD), אנזים מועסק להגברת אותות במהלך immunostaining. מגיב חסימה הניתן על ידי קבוצת חיץ מבוססת digoxigenin (DIG), ולא עז בסרום הנורמלי משמש באופן מסורתי (NGS) / אלבומין בסרום שור (BSA), צמצם באופן משמעותי מכתים רקע. יתר על כן, מתנול נמצא inhiנשך את פעילות POD אנדוגני בצורה יעילה יותר מאשר מי חמצן (H 2 O 2). פרטים בדבר תנאי כנימה ספציפית אלה לimmunostaining על עוברים יהיו מתוארים בסעיפים הבאים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תרבות של כנימות
הערה:. זן המעבדה של כנימת אפון המשריצה פרתנוגנטית pisum נאסף במקור בטייוואן המרכזי וכבר גדל על צמחי מארח (sativum Pisum האפונה הגינה או פול שעועית הרחב) תחת photoperiod ארוך יום ליותר מ -300 דורות (דור אחד: ~ 10 ימים).
2. Dissection וקיבוע של השחלות
3. טיפול בproteinase K (PK) כדי להגדיל את החדירות של רקמות עובריים
הערה: טיפול PK מוחל על עוברים מהארכה ואילך להקה נבט (שלב 11 של פיתוח). לעוברים צעירים, בשלב זה הוא אופציונאלי.
4. מתנול דגירה לפעילות דיכוי peroxidase אנדוגני (POD)
הערה: הדגירה מתנול אינה מוחלת על עוברים נתון לאפיטופים מכתים או נוגדן Phalloidin שמתנול רגיש.
5. נוגדן מכתים
6. מכתים גרעיני וF- אקטין
הערה: זו מיושמת רק למכתים immunofluorescence.
7. איתותים פיתוח
הערה: זו מיושמת רק לצביעת chromogenic.
8. הרכבה עוברים בכנימות
הערה: העובי של עוברי כנימה משתנה בין שלבי התפתחות. אסטרטגיות ההרכבה ובכך שונה כדי להתאים מוקדם (germaria ושלבים 0-10), אמצע (שלבים11-18), ומאוחר עוברים (שלבים 19-20), שהם הפגינו באיור 2 - D. בימוי עובריים ואחרי מיורה et al. 12
ניתוח 9. הדמיה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, ביצענו שלם ההר-immunostaining על עוברים של כנימות מיניות אפונה (איור 1 א). נקבות אלה לייצר צאצאי רביית בתולים וviviparously. נקבת עוברים אלה מתפתחים בתוך תאי ביצה של צינוריות השחלות (ovarioles) (איור 1 ואיור 2 א). לפני מיקרוסקופיה, ovarioles גזור הן מטרות הצביעה; עם זאת, הפרדת תאי ביצה נדרש להתבוננות בעוברים תחת מיקרוסקופ (איור 2 ב - ד).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זיהינו תנאים אופטימליים קריטיים לimmunostaining המוצלח בכנימת האפונה. Pisum, אורגניזם מודל מתעורר ללימודים הגנומי והתפתחותיים 3,15. תנאים אופטימליים להגדלת חדירות רקמות והפחתת מכתים רקע משופר העצמה וספציפיות של אותות. הם שונים מפרוטוקולים סטנדרטיים לimmunostaining במודלים של בעלי חיים אחרים בצעדים ליצירה נקבוביות בקרום תא וחסימת נוגדן שאינו ספציפי מחייב.
לimmunostaining וכלאה באתר, K ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו אסירי תודה לצ'או-טי טינג (Fly Core בטייוואן) על אספקת הנוגדן החד-שבטי 4D9, ל-Technology Commons (TechComm) של המכללה למדעי החיים NTU למיקרוסקופיה קונפוקלית, ל-Hsiao-Ling Lu על הגהה של כתב היד, ולצ'ן-יו צ'ונג על הסיוע בצילומים. CC מודה במיוחד לצ'ארלס א. קוק על מתן הצעות אסטרטגיות ועל העריכה הביקורתית של כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי משרד המדע והטכנולוגיה (101-2313-B-002-059-MY3 ו-104-2313-B-002-022-MY3 עבור GWL ו-CC), והאוניברסיטה הלאומית של טייוואן (NTU-CESRP 101R4602D3 עבור CC; 103R4000 עבור GWL).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 30% מימן פרקסידאז (H2O2) | Sigma-Aldrich | 18304 | להלבנת פרוקסידאז אנדוגני של עוברים. |
| 4' 6-דיאמידינו-2-פניל-אינדול דיהידרוכלוריד (DAPI) | סיגמא-אולדריץ' | D9542 | לתיוג ה-DNA הדו-גדילי. רעיל. ללבוש כפפות, לחלק לתוך חבילות קטנות ולחמם כדי למזער את החשיפה |
| 4D9 נוגדנים חד שבטיים של עכברים אנטי-מוטבעים/מושחתים | מחקרים התפתחותיים בנק היברידומה | AB_528224 | לתיוג מקטעי העובר המתפתחים. |
| ApVas1 ארנב נוגדן פוליקלונלי | המעבדה שלנו | N/A | לתיוג חלבון Vas1 הספציפי לקו הנבט של הכנימה בעוברים. נוגדן זה נוצר על ידי המעבדה שלנו. |
| סיכות חרקים של אוסטרליץ | ENTOMORAVIA | N/A | להפרדת כל תאי ביצה מהשחלה. מידה 000, אמייל שחור. |
| אלבומין בסרום בקר (BSA) | סיגמא-אולדריץ' | 9048-46-8 | לחסימת קשירה לא ספציפית של נוגדנים. |
| המצלמה מחוברת למיקרוסקופ מורכב | Canon | EOS 5D | לצילום עוברי כנימות. |
| מגש קולורימטרי 8 תאים | Kartell Labware | 357 | לפיתוח אות הצביעה של עוברי כנימות. קוטר 95 על 57 מ"מ, עומק תא 2 מ"מ. |
| מיקרוסקופ מורכב עם אופטיקה DIC | Leica Microsystems | DMR | לצילום עובר כנימות המותקן על השקופיות. |
| DIG Wash and Block Buffer | Set Sigma-Aldrich (Roche)11585762001 | לחסימת קשירה לא ספציפית של נוגדנים. דיללנו את תמיסת החסימה פי 10 ל-1x כמגיב חוסם. | |
| מלקחיים | Ideal-tek | N/A | לדיסקציה של שחלות מכנימות. חלק יצרן מס' 5: 5 SA. |
| טפטפת זכוכית | N/A | N/A | להעברת שחלות של כנימות מלוח החריץ לצינורות. 150 מ"מ אורך כולל ו-5 3/4 אינץ' אורך קצה. |
| גליצרול | סיגמא-אולדריץ' | G5516 | לפינוי עוברי כנימות והרכבה. |
| גליצין | ביושופ | N/A | לחסימת פעילות האנזים של פרוטאינאז K (PK). |
| עיזים נגד עכבר IgG מצומד Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11017 | לזיהוי נוגדן ראשוני מעכבר. |
| עיזים נגד ארנב IgG מצומד Alexa Fluor 633 | Invitrogen | A21072 | לזיהוי נוגדנים ראשוניים מארנב. |
| מערבל Intelli | ELMI ציוד מעבדה | RM-2M | לשיפור התגובה היסודית של ריאגנטים עם שחלות. |
| מיקרוסקופיה קונפוקלית לסריקת לייזר | Leica Microsystems | SP5 | לצילום עובר כנימות המותקן על השקופיות עם תג פלופרנט. |
| מתנול | בורדיק וג'קסון | AH2304 | להלבנת פרוקסידאז אנדוגני של עוברים. |
| שקופיות מיקרוסקופ | 10143560 תרמו-מדעי | להרכבה של עוברים. קצוות קרקע SUPERFROST, ca./env. 76 x 26 מ"מ. | |
| כיסוי מיקרוסקופ משקפי | מרינפלד | 0101030 | להרכבת עוברים על המגלשות. גודל 18X18 מ"מ. עובי מס' 1 (0.13 עד 0.16 מ"מ) |
| משקפי כיסוי מיקרוסקופ | מרינפלד | 0101050 | להרכבת עוברים על המגלשות. גודל 22 x 22 מ"מ. עובי מס '1 (0.13 עד 0.16 מ"מ) |
| נוגדן חד שבטי נגד אלפא טובולין של עכבר (DM1A) | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | sc-32293 | לתיוג התפלגות אלפא-טובולין של תאים. |
| לק | N/A | N/A | לאיטום הכיסויים על המגלשות. |
| סרום עיזים רגיל (NGS) | Sigma-Aldrich | G9023 | לחסימת הקישור הלא ספציפי של נוגדנים. |
| פרפורמלדהיד (PFA) | VWR | MK262159 | לקיבוע שחלות כנימות. |
| Phalloidin-TRITC | Sigma-Aldrich | P1951 | לתיוג התפלגות F-actin על עוברים. |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט (PBS) | N/A | N/A | כתמיסה איזוטונית לשחלות כנימות. |
| טפטפת פלסטיק | N/A | N/A | להעברת שחלות של כנימות מצינור למגש תאים. גודל 3 מ"ל. |
| Proteinase K | Merck | 124678 | ליצירת נקבוביות (ניקוב) על קרום התא והקלה על הגישה של נוגדנים. |
| לוחית ספוט פיירקס | N/A | N/A | לדיסקציה ותגובות צבע של שחלות כנימות במיקרוסקופיה. כל חלל בקוטר 22 מ"מ ו עומק 7 מ"מ. |
| טבליות SIGMAFAST 3,3'-diaminobenzidine (DAB) | סיגמא-אולדריץ' | D4168 | לפיתוח אותות מצעים. נקרא גם סט טבליות מצע DAB peroxidase. |
| מיקרוסקופ סטריאו | Leica Microsystems | EZ4 | לדיסקציה ותצפית על שחלות כנימות. |
| Triton-X 100 | Sigma-Aldrich | T8787 | ליצירת נקבוביות (ניקוב) על קרום התא. |
| ערכת VECTASHIELD Elite ABC (ארנב IgG) | מעבדות וקטור | PK-6101 | לשיפור האות. כולל נוגדן משני IgG נגד ארנב ביוטיניל, ריאגנטים A ו-B. |
| מדיום הרכבה VECTASHIELD | מעבדות וקטור | H1000 | לפינוי עוברי כנימות והרכבה. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה