אנו מדווחים על הליך תמציתי של הכלאה פלואורסצנטית באתרה (FISH) בבלוטת המין ובעוברים של Caenorhabditis elegans לצורך התבוננות וכימות רצפים חוזרים. צפינו וכימתנו בהצלחה שני רצפים חוזרים שונים, חזרות טלומרים ותבנית של התארכות חלופית של טלומרים (TALT).
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מדווחים על הליך תמציתי של הכלאה פלואורסצנטית באתרה (FISH) בבלוטת המין ובעוברים של Caenorhabditis elegans לצורך התבוננות וכימות רצפים חוזרים. צפינו וכימתנו בהצלחה שני רצפים חוזרים שונים, חזרות טלומרים ותבנית של התארכות חלופית של טלומרים (TALT).
טלומר הוא מבנה ריבונוקלאופרוטאין המגן על קצוות כרומוזומליים מפני איחוי ופירוק חריגים. אורך הטלומרים נשמר על ידי טלומראז או מסלול חלופי, המכונה התארכות אלטרנטיבית של טלומרים (ALT)1. לאחרונה, C. elegans התגלה כאורגניזם מודל רב-תאי לחקר טלומרים ו-ALT2. הדמיה של רצפים חוזרים בגנום היא קריטית להבנת הביולוגיה של טלומרים. בעוד שניתן למדוד את אורך הטלומרים על ידי בדיקת שבר הגבלת טלומרים או PCR כמותי, שיטות אלו מספקות רק את אורך הטלומרים הממוצע. נהפוך הוא, הכלאה פלואורסצנטית באתרה (FISH) יכולה לספק את המידע של הטלומרים הבודדים בתאים. כאן, אנו מספקים פרוטוקולים ותוצאות מייצגות של השיטה לקביעת אורך הטלומרים של C. elegans על ידי הכלאה פלואורסצנטית באתרה. שיטה זו מספקת הליך פשוט, אך רב עוצמה, באתרו שאינו גורם נזק ניכר למורפולוגיה. על ידי שימוש בחומצת גרעין פפטיד (PNA) המסומנת פלואורסצנטית ובדיקה המסומנת על ידי digoxigenin-dUTP, הצלחנו לדמיין שני רצפים חוזרים שונים: חזרות טלומרים ותבנית של ALT (TALT) בעוברים ובבלוטות המין.
הטלומרים מגן קצוות כרומוזומליות מן ההיתוך והשפלה סוטים. הטלומרים יונקים מורכב G-עשיר חזרות hexameric, TTAGGG, מתחמי shelterin. רצף חוזרים הטלומרים של נמטודות דומה לאלה של יונקים (TTAGGC). רוב אאוקריוטים לנצל טלומרז להוסיף חזרות הטלומרים למטרות כרומוזומליות שלהם. עם זאת, 10 - 15% של תאים סרטניים לנצל מנגנון עצמאי טלומרז, המכונה אלטרנטיבי הארכת הטלומרים (ALT) 3. בעבר, דיווחנו כי חזרות הטלומרים הרצפים הקשורים אליו, כפי ששמו tAlt, היו מוגברים הטלומרים של קווים מוטנטים טלומרז ששרדו עקרות 2 קריטיות.
אורך הטלומרים נמדד על ידי PCR כמוני או על ידי כתם דרום, מספק אורך ממוצע של הטלומרים הכוללים 4,5,6,7. ספירה קראו חוזרים הטלומרים בנתוני רצף הגנום כולו הוא גם אינדיקטור של תוכן הטלומרים הכולל 8. למרות החטאאורך הטלומרים GLE ניתוח (Stela) עשוי לספק אורך הטלומרים יחיד, זה לא יכול לספק מידע מרחבים של הטלומרים 9. בעוד POT-1 :: חלבון הכתב mCherry מספק את המידע המרחבי של הטלומרים in vivo, זה לא יכול לייצג אורכי הטלומרים פעמיים תקועים, כמו POT-1 הוא הטלומרים חד גדיל חלבון מחייב 10.
בעוד שיטות הנ"ל לספק את המידע הממוצע של רצפים חוזרים, קרינת הכלאה באתרו (FISH) מאפשרת להתבונן בכמויות ובדפוסים המרחבי של רצפים בודדים של עניין בסולם כרומוזומליות. במקום טיהור DNA, רקמות או תאים מקובעים לשמר את המידע המרחבי יליד בדגים. לפיכך, FISH הוא כלי כמותי ואיכותי הן לצורך השגחה של רצפים חוזרים הפרט, כגון חזרות הטלומרים.
פרוטוקול זה מספק שיטה יעילה עבור זיהוי סימולטני של שני teloחזרות גרידא אחרות המבוססות על שיפורים מן השיטות שתוארו קודם לכן 11,12. ג זחלים או מבוגרים elegans הם אורגניזם רב-תאי עם תאים מובחנים מאוד. ההטרוגניות של תאים מעכבים על ניתוח כמותי של מספר רב של נקודות הטלומרים. כדי למקסם את מספר התאים נתחו, עובר מבודדים להפיץ בשקופיות מצופות polylysine לדגים. בנוסף, פרוטוקול זה יכול גם להיות משולב עם immunofluorescence.
כהוכחה כי הפרוטוקול עובד, אנו מראים כי אפשר לצפות ולכמת שני רצפים חוזרים שונים. בדיקת DNA נגד TALT1 נוצרה עם PCR פשוט שילוב digoxigenin-dUTP. ואז זה בדיקה TALT1 ו בדיקת PNA הטלומרים שכותרתו קרינה היו הכלאה זמנית. בהמשך לכך, digoxigenin זוהה על ידי שיטות immunofluorescence הקנונית. אנו מציגים כאן את התמונות נציג שבו TALT1 colocalized עם הטלומרים ב TRT-1 ניצולים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. בדיקות תיוג עם Digoxigenin-dUTP ידי PCR
2. הכנת שקופיות מצופות polylysine
הערה: התהליך כולו אורך כ -2 שעות. רוב השלבים מתבצעים בטמפרטורת חדר למעט שלב הייבוש.
3. קיבוע של תולעים בשקופית זכוכית (איור 1)
4. קיבוע ו Permeabilization
כלת 5. של תאים קבועים
6. מתרחץ Immunofluorescence
שמה ותצפית 7.
8. כימות איתותים הטלומרים
הערה: כימות נעשה כפי שתואר לעיל 16. כל התמונות כי הם להיות לעומת צריך לקחת עם אותה הגדרה כולל זמן חשיפה ומקור אור.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זה היה בעבר דווח כי ניצול ALT יכול לצאת מן מוטציה טלומרז מחסר, TRT-1 (ok410), בתדירות נמוכה ידי שכפול מקומי פנימי 'תבנית של ALT' (tAlt) רצפים לצורך תחזוקה הטלומרים 2. באמצעות בדיקת PNA, הצלחנו לחזות הטלומרים ב בלוטות המין הגזורות (איור 2 א). האות הטלומרים הקלוש זוהה הוא TRT-1 (ok410) וניצולת ALT. האות מטושטשת היה חפפו רק עם DAPI, דבר המצביע על כך שהם לא יכולים להיות autofluorescence. הטלומרים דמ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היתרון העיקרי של פרוטוקול שלנו הוא הפשטות של ההליך ללא נזק בולט את המורפולוגיה של המבנה התאי. צעדים אחדים היו אופטימיזציה עבור ג elegans FISH בפרוטוקול זה. השלבים הקריטיים לדגים מוצלחים כוללים תיוג של בדיקות, קיבעון של עוברים וחדירים. שיטת תיוג Digoxigenin-dUTP מספקת שיטת תיוג קלה לשימוש על ידי PCR או ניק-תרגום. כדי לתייג רצף יעד ארוך, ניק-תרגום הוא מועדף. במקרה זה, חלליות צריך להיות מעוכל עם אנזים הגבלה מתאים כדי להקל על החדירה של בדיקות. התג ביוטין-dUTP אינו מומלץ בגלל ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
זני תולעים מוטנטיים סופקו באדיבות על ידי המרכז לגנטיקה של Caenorhabditis. מחקר זה נתמך על ידי מענק של פרויקט המו"פ של טכנולוגיית הבריאות של קוריאה באמצעות המכון לפיתוח תעשיית הבריאות של קוריאה (KHIDI), במימון משרד הבריאות והרווחה, הרפובליקה של קוריאה (מספר מענק: HI14C1277).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| בדיקת PNA | PANAGENE | מותאמת אישית | |
| Anti-Digoxigenin-Fluorescein, שברי Fab | Roche | 11207741910 | להשתמש ב-1:200 מדולל ב-PBST |
| Digoxigenin-dUTP | Roche | 11573152910 | |
| אלבומין בסרום בקר | SIGMA-ALDRICH | A-7906 | |
| Paraformaldehyde | SIGMA-ALDRICH | P-6148 | הכינו 4% פרפורמלדהיד על ידי חימום ב-DW עם כמה טיפות NaOH. הוסף 0.1 נפח של 10x PBS. |
| Vectashield | Vector Laboratories | H-1200 | |
| תמיסת | 3x SSC, 50% פורממיד, 10% (w/v) דקסטרן סולפט, 50 & #956; גרם/מ"ל הפרין, 100 & #956; גרם/מ"ל שמרים tRNA , 100 & # 956; גרם/מ"ל זרע סלמון סוניקטיבי DNA | ||
| שטיפת Hybridizaiton | 2x SSC, 50% פורממיד | ||
| פורממיד BIONEER | C-9012 | מתנול רעיל | |
| קרלו ארבה | |||
| אצטון | קרלו ארבה | ||
| הפרין | SIGMA-ALDRICH | H3393 | להכין 10 מ"ג/מ"ל לתמיסת מלאי |
| דקסטרן סולפט | SIGMA-ALDRICH | 67578 | |
| 10x PBS | עבור 1 ליטר DW: 80 גרם NaCl, 2.0 גרם KCl, 27 גרם Na2HPO4• 7H2O, 2.4 גרם KH2PO | ||
| PBST | 1x PBS, 0.1% tween-20 | ||
| פוליסורבט 20 | SIGMA-ALDRICH | P-2287 | השם המסחרי הוא Tween-20 |
| תמיסת פולי-L-ליזין (0.1% w/v) | SIGMA-ALDRICH | P-8920 | הכן תמיסה טרייה של 0.01% w/v לפני השימוש |
| M9 | 3 גרם KH2PO4, 6 גרם Na2HPO4, 5 גרם NaCl, 1 מ"ל MgSO4, H2O עד 1 | ||
| ליטר תמיסת | 20% נתרן היפוכלוריט, 0.5 M KOH | ||
| מאגר | 1x PBST, 1 מ"מ EDTA, 0.1% BSA, 0.05% נתרן אזיד (רעיל) | ||
| תמיסת | נוגדנים מאגר עם 5% אלבומין בסרום בקר (BSA) | ||
| illustra Microspin G-50 | GE healthcare | 27-53310-01 | |
| 20x SSC | לייצור 1 ליטר, 175.3 גרם NaCl, 88.2 גרם נתרן ציטראט, H2O עד 1 ליטר, התאם pH ל 7.0 | ||
| 2x SSCT 2x SSC | , 0.1% tween-20 | ||
| 10x digoxigenin-dUTP mix | 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 0.65 mM dTTP, 0.35 mM DIG-11-dUTP | ||
| PCR טיהור עמודות | Cosmo genetech | CMR0112 | |
| מנקה זכוכית / ULTRA CLEAN | Dukssan תרמילים טהורים | 8AV721 | |
| רב בארות זכוכית שקופיות | MP ביו-רפואיות | ||
| אמצעי | להכנת 1 ליטר, 3 גרם NaCl, 17 גרם אגר, 2.5 גרם פפטון, H2O עד 974 מ"ל. חיטוי וקירור הבקבוק. הוסף 1 מ"ל של 1 M CaCl2, 1 מ"ל של 4 מ"ג/מ"ל כולסטרול באתנול, 1 מ"ל של 1 M MgSO4, 25 מ"ל של 1 M KPO4. | ||
| להב | נוצות | גילוח | |
| Rnase A | Enzynomics | ||
| BSA | SIGMA-ALDRICH | A7906 | |
| מיקרוסופ קונפוקלי | Zeiss | LSM 510 | EC Plan-Neofluar 100X שימש כעדשה אובייקטיבית. |
| תא | קופסת פלסטיק מלאה במגבת נייר ספוגה בתוכנת ניתוח תמונות DW | ||
| ד"ר פיטר לנדסדורפ | TFL-telo | http://www.flintbox.com/public/project/502 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.