כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבודד במהירות את הגרעינים באיכות גבוהה מן הרקמה טרי או קפוא עבור רצפי RNA בנפט מקבילים במורד הזרם. אנו כוללים רקמת חומרי ניקוי-מכניים, היפוטוניק-מכניים הפרעה ותא פירוק אפשרויות, אשר שניהם יכול לשמש עבור בידוד של גרעין האטום.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבודד במהירות את הגרעינים באיכות גבוהה מן הרקמה טרי או קפוא עבור רצפי RNA בנפט מקבילים במורד הזרם. אנו כוללים רקמת חומרי ניקוי-מכניים, היפוטוניק-מכניים הפרעה ותא פירוק אפשרויות, אשר שניהם יכול לשמש עבור בידוד של גרעין האטום.
חיטוט ביטוי גנים של תא בודד מאפשר זיהוי סוג התא, התא המדינה. רצפי RNA בתא יחיד התפתחה כלי רב עוצמה עבור הלומדים פרופילים תעתיק של תאים, בעיקר ברקמות הטרוגנית כגון מערכת העצבים המרכזית. עם זאת, שיטות דיסוציאציה הדרושים עבור רצף תא בודד יכול להוביל שינויים ניסיוני במוות תא וביטוי גנים. יתר על כן, שיטות אלה מוגבלים בדרך כלל רקמת טריים, ובכך יגביל מחקרים על ארכיון וחומר ביו-bank. רצף יחיד הגרעין RNA (snRNA-Seq) הוא חלופה ללימודים תעתיק, נתון מדויק זה מזהה סוגי תאים, מאפשר המחקר של רקמות קפוא או קשה לנתק, ומפחית דיסוציאציה-induced תמלול. כאן, אנו מציגים את פרוטוקול תפוקה גבוהה עבור בידוד מהיר של גרעינים על הזרם snRNA-תת סעיף. שיטה זו מאפשרת בידוד של גרעינים מדגימות חוט השדרה טרי או קפוא, יכול להיות משולב עם שתי פלטפורמות כימוס droplet בנפט מקבילים.
מערכת העצבים מורכבת heterogenous קבוצות של תאים המציגים מערך מגוון של מאפיינים מורפולוגיים, ביוכימי, אלקטרופיזיולוגיות. בעוד רצף ה-RNA בצובר כבר שימושי לקביעת רקמות שינויים בביטוי הגנים בתנאים שונים, זה מונע זיהוי שינויים תעתיק ברמת תא בודד. התפתחויות אחרונות בניתוח גנים ברמת השעתוק בתא יחיד אפשרו את הסיווג של תאים heterogenous לקבוצות פונקציונליות בהתאם שלהם רפרטואר מולקולרית, אפילו ניתן למנף כדי לזהות קבוצות של נוירונים שהיו פעילים לאחרונה. 1 , 2 , 3 , 4 בעשר השנים האחרונות, הפיתוח של RNA לתא בודד רצף (scRNA-Seq) אפשרה המחקר של ביטוי גנים בתאים בודדים, ומספק תצוגה לתוך התא-סוג גיוון. 5
הופעתה של גישות מדרגי כגון scRNA-Seq בנפט מקבילים, סיפקה פלטפורמות לרקמות הטרוגנית רצף, כולל אזורים רבים של מערכת העצבים המרכזית. 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 . עם זאת, תא בודד דיסוציאציה שיטות יכול להוביל מות תאים, כמו גם ניסיוני שינויים בביטוי הגנים. 16 עבודה יש להתאים לתא בודד שיטות עריכה ברצף כדי לאפשר שימור פרופילים תעתיק אנדוגני. 1 , 3 , 4 , 17 , 18 , 19 אסטרטגיות אלו היו מתאים במיוחד עבור זיהוי מיידי ביטוי גנים (הרגל) מוקדם בעקבות גירוי חושי או התנהגות. 3 , 4 בעתיד, אסטרטגיה זו יכולה לשמש גם ללמוד שינויים דינמיים ברקמות מצבי מחלה או בתגובה ללחץ. השיטות האלה, רצף יחיד הגרעין RNA (snRNA-Seq) היא גישה מבטיח שלא מצריכה בתדר מתח התא דיסוציאציה, ניתן להשתמש קשה לנתק רקמה (כגון חוט השדרה), כמו גם קפוא רקמות. 4 , 17 , 18 , 19 Adapted של שיטות קודמות של בידוד גרעינים,20,21,22,23,25 snRNA-Seq... בדרך כלל מנצל רקמות מהיר הפרעה ותא פירוק תחת בתנאי קור, צנטריפוגה, הפרדת הגרעינים מפני פסולת הסלולר. 4 הגרעינים ניתן לבודד עבור רצף הדור הבא במורד הזרם על פלטפורמות מרובות של כימוס droplet microfluidic. 4 , 7 , 24 , 25 בשיטה זו מאפשר תמונה של הפעילות תעתיק של אלפי תאים בכל רגע בזמן.
ישנן מספר אסטרטגיות עבור שחרור גרעינים מתאי לפני בידוד ורצף, כל אחת עם יתרונות וחסרונות משלהם. כאן, אנו מתארים ולהשוות בין שני פרוטוקולים כדי לאפשר בידוד של גרעינים של חוט השדרה למבוגרים עבור הזרם בנפט מקבילים snRNA-Seq: פירוק מכני דטרגנט והמסה היפוטוניק-מכניים. פירוק מכני דטרגנט מספק רקמות מלאה הפרעה תשואה הסופי גבוה יותר של גרעין האטום. היפוטוניק מכני-פירוק כולל תואר לשליטה של שיבוש רקמות, מתן הזדמנות עבור בחירת איזון בין כמות טוהר התשואה הגרעינית הסופית. גישות אלה לספק תשואה RNA דומות, שזוהו מספר גנים לכל גרעין, תא-סוג פרופיל, יכול גם לשמש גם בהצלחה snRNA-תת סעיף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל בעלי החיים העבודה בוצעה לפי פרוטוקול שאושרו על ידי המכון הלאומי של הפרעות נוירולוגיות, שבץ טיפול בעלי חיים ועל שימוש הוועדה. מאוזן דגימות של זכר ונקבה ICR/CD-1 פראי-סוג עכברים, בין 8 ו- 12 שבועות הישן, שימשו עבור כל הניסויים. עכברים צריך להיות מטופל על פי הנחיות אכפת לי חיה המוסדית והוועדה לשימוש מקומי.
1. הכנת חומרים, מאגרי
2. הכנה של חוט השדרה
3. חומרי ניקוי מכני תא פירוק
4. היפוטוניק-מכניים תא פירוק
5. המגון ומילוי הדרגתי צפיפות סוכרוז
6. בנפט מקבילי snRNA-רצף: פלטפורמה אקדמי7
7. בנפט מקבילי snRNA-רצף: פלטפורמת מסחר26
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, נוכל לבצע בידוד של גרעינים חוט השדרה המותני מבוגר העכבר עבור רצפי RNA בנפט מקבילים במורד הזרם. הפרוטוקול מעורבים שלושה מרכיבים מרכזיים: רקמת הפרעה וסלולר פירוק המגון, סוכרוז צפיפות צנטריפוגה (איור 1). תוך שניות, הניב פירוק מכני דטרגנט הכנה גרעינים גולמי עם מספר גדול של גרעינים, כמו גם פסולת הסלולר ואת הרקמה (איור 2 אטבלה 2). לאחר כרבע שעה, פירוק מכני היפוטוניק הניבו הכנה גרעינים גס שהיה פחות פסולת, אבל גם פח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המטרה הסופית של פרוטוקול זה נועד לבודד גרעין המכיל באיכות גבוהה RNA לניתוח תעתיק במורד הזרם. התאמנו snRNA-Seq שיטות על מנת פרופיל כל סוגי תאים בחוט השדרה. בתחילה, מצאנו כי תא אופייני דיסוציאציה שיטות היו יעילים עבור תא בודד RNA רצף, כמו חוט השדרה נוירונים פגיעים במיוחד מוות של תאים. יתר על כן, תא דיסוציאציה שיטות לגרום ביטוי של גנים שונים פעילות, מתח-תגובה מאת עד כמה hundred-fold. 3 , 4 , 16 לאור החסרונות הקשורים עם ההכנות תא בו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. יש לנו שאין ניגודי אינטרסים לחשוף...
עבודה זו נתמכה על-ידי התוכנית מגזר של NINDS (1 זיא NS003153 02), NIDCD (1 זיא DC000059 18). אנו מודים ל' Li Dobrott מודיע על תמיכתם הטכניים דיונים מועילים ו ס Kathe לסקירה של כתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| סוכרוז | Invitrogen | 15503-022 | |
| 1 M HEPES (pH = 8.0) | Gibco | 15630-080 | |
| CaCl2 | Sigma Aldrich | C1016-100G | |
| MgAc | Sigma Aldrich | M5661-50G | |
| 0.5 M EDTA (pH = 8.0) | Corning | MT-46034CI | |
| Dithiothreitol (DTT) | Sigma Aldrich | 10197777001 | הוסף DTT רגע לפני השימוש |
| Triton-X | Sigma Aldrich | T8787 | |
| מים ללא נוקלאז | Crystalgen | 221-238-10 | |
| 1 M Tris-HCl (pH = 7.4) | Sigma Aldrich | T2194 | |
| 5 M NaCl | Sigma Aldrich | 59222C | |
| 1 M MgCl2 | Sigma Aldrich | M1028 | |
| Nonidet P40 | Sigma Aldrich | 74385 | |
| Hibernate-A | Gibco | A12475-01 | |
| Glutamax (100x) | Gibco | 35050-061 | |
| B27 (50x) | Gibco | 17504-044 | |
| 1x | PBS Crystalgen | 221-133-10 | |
| 0.04% BSA | New England Biolabs | B9000S | |
| 0.2 U/ μ L מעכב RNAse | Lucigen | 30281-1 | |
| צינור צנטריפוגה אוק רידג' | תרמו סיינטיפיק | 3118-0050 | |
| חד פעמי כותנה סתומה בורוסיליקט-זכוכית פסטר פישר | סיינטיפיק | 13-678-8B | |
| רקמת זכוכית Dounce (2 מ"ל) | Kimble | 885303-002 | |
| עלי חיסול גדול מזכוכית | Kimble | 885301-0002 | |
| עלי חיסול קטן מזכוכית | Kimble | 885302-002 | |
| T 10 Basic Ultra Turrax הומוגנייזר | IKA | כלי | |
| (S 10 N – 5G) | IKA | 3304000 | |
| כתם כחול טריפן (0.4%) | Thermo Fisher Scientific | T10282 | |
| 40 μ מסננת תאים m | Falcon | 352340 | |
| MACS SmartStrainers, 30 μ m | Miltenyi Biotec | 130-098-458 | |
| צינורות חרוטיים | דנוויל סיינטיפיק | 1000799 | |
| Sorvall Legend XTR צנטריפוגה | תרמו פישר סיינטיפיק | 75004505 | |
| Fiberlite F15-6 x 100y רוטור בזווית קבועה | תרמו פישר 75003698 | ||
| פיפטות סטרולוגיות: 5 מ"ל, 10 מ"ל | דנוויל סיינטיפיק | P7127 | |
| Hemocytometer | Daigger Scientific | EF16034F | |
| Chemgenes ברקוד חרוזים | Chemgenes | Macosko-2011-10 | |
| RNaseZap RNase Depollution Solution | Invitrogen | AM9780 | |
| Falcon Test Tube Tube עם מכסה מסננת תאים (35 μ מ) | קורנינג | 352235 | |
| MoFlo אסטריוס סדרן תאים | בקמן קולטר | B25982 | |
| כרום i7 ערכת מולטיפלקס, 96 rxns | 10X גנומיקה | 120262 | |
| כרום תא יחיד 3' ערכת חרוזי ספרייה וג'ל v2, ערכת שבב 4 rxns | 10X גנומיקה | 120267 | |
| כרום תא יחיד A, צלחת תרבית רקמות גנומיקה 16 rxns | 10X גנומיקה | ||
| (60 מ"מ x 15 מ"מ) | 353002 | קורנינג |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
An erratum was issued for: Isolation of Adult Spinal Cord Nuclei for Massively Parallel Single-nucleus RNA Sequencing. The Protocol section was updated.
Step 3.1 was updated from:
Place the lumbar spinal cord in a pre-chilled Dounce homogenizer and add 500 mL pre-chilled detergent lysis buffer.
to:
Place the lumbar spinal cord in a pre-chilled Dounce homogenizer and add 500 μL pre-chilled detergent lysis buffer.
Step 3.6 was updated from:
Pass an additional 1 mL low sucrose buffer over the 40 mm strainer, bringing the final volume to 3 mL of the low sucrose buffer and 500 mL of the lysis buffer.
to:
Pass an additional 1 mL low sucrose buffer over the 40 mm strainer, bringing the final volume to 3 mL of the low sucrose buffer and 500 μL of the lysis buffer.
Step 5.5 was updated from:
Once the centrifugation is complete, immediately decant the supernatant in a flicking motion.
NOTE: A residual volume (less than 400 mL) of sucrose buffer can be discarded if desired to produce a lower volume and cleaner final sample, but this residual volume does contain nuclei and can be preserved to maximize nuclei yield
to:
Once the centrifugation is complete, immediately decant the supernatant in a flicking motion.
NOTE: A residual volume (less than 400 μL) of sucrose buffer can be discarded if desired to produce a lower volume and cleaner final sample, but this residual volume does contain nuclei and can be preserved to maximize nuclei yield
Step 5.6 was updated from:
Using 100 mL - 1 mL of resuspension solution, resuspend the nuclei remaining on the wall. Avoid the myelin ‘frown’ that remains with the detergent-based preparation.
to:
Using 100 μL - 1 mL of resuspension solution, resuspend the nuclei remaining on the wall. Avoid the myelin ‘frown’ that remains with the detergent-based preparation.
Steps 6.1.1 - 6.1.4 were updated from:
to: