פרוטוקול לכידת מיקרודיסקציה (LCM) לכידה פותחה כדי להשיג כמות מספקת של RNA באיכות גבוהה עבור ניתוח ביטוי גנים בתאי עצם. המחקר הנוכחי מתמקד על מקטעי עצם הירך העכבר. עם זאת, פרוטוקול LCM דווח כאן ניתן להשתמש כדי ללמוד ביטוי גנים בתאים של כל רקמה קשה.
מאמר שיטה
פרוטוקול לכידת מיקרודיסקציה (LCM) לכידה פותחה כדי להשיג כמות מספקת של RNA באיכות גבוהה עבור ניתוח ביטוי גנים בתאי עצם. המחקר הנוכחי מתמקד על מקטעי עצם הירך העכבר. עם זאת, פרוטוקול LCM דווח כאן ניתן להשתמש כדי ללמוד ביטוי גנים בתאים של כל רקמה קשה.
התשואה והיושרה של RNA הם המכריע עבור ניתוח RNA. עם זאת, היא לעתים קרובות מאתגרת לשמור על שלמות RNA לאורך כל לכידת הלייזר (LCM) ההליך. מאז מחקרים LCM עבודה עם כמויות נמוכות של חומר, חששות בנוגע לתשואות RNA מוגבל הם גם חשובים. לכן, פרוטוקול LCM פותחה כדי להשיג כמות מספקת של RNA באיכות גבוהה עבור ניתוח ביטוי גנים בתאי עצם. ההשפעה של הפרוטוקול כתמים, עובי של קריודורים, כמות רקמת מיקרו, הוצאת RNA ערכת, ו LCM מערכת בשימוש על התשואה RNA ויושרה המתקבל מתאי עצם מיקרוגזור הוערך. שמונה-μm-עבה מפרקי עצם קפואים נעשו באמצעות סרט דביק מוכתם באמצעות פרוטוקול מהיר עבור כתם LCM מסחרי. המדגם היה דחוקה בין קרום פוליאתילן terאפרון (PET) ממברנה הסרט דבק. מערכת LCM המשתמשת בכוח הכבידה עבור אוסף דגימות ושיטת החילוץ של RNA המבוסס על עמודה שימשו כדי להשיג RNAs באיכות גבוהה של תשואה מספקת. המחקר הנוכחי מתמקד על מקטעי עצם הירך העכבר. עם זאת, פרוטוקול LCM דווח כאן ניתן להשתמש כדי ללמוד ביטוי גנים באתרו בתאים של כל רקמה קשה הן בתנאים פיסיולוגיים ותהליכי המחלה.
הרקמות מורכבת מסוגי תאים הטרוגנית ומבוזרים. סוגי תאים שונים ברקמה נתונה עלולים להגיב בצורה שונה לאותו אות. לכן, חיוני להיות מסוגל לבודד אוכלוסיות תאים מסוימות להערכת התפקיד של סוגי תאים שונים בתנאים פיסיולוגיים ופתולוגיים. לכידת הלייזר (LCM) מציעה שיטה מהירה ומדויקת יחסית לבידוד והסרה של תאים שצוינו מרקמות מורכבות1. מערכות LCM להשתמש בכוחה של קרן לייזר כדי להפריד את התאים המעניינים סעיפים רקמות היסטולוגית ללא צורך בעיבוד אנזימטי או צמיחה בתרבות. משמעות הדבר היא כי התאים נמצאים בבית הגידול הטבעי שלהם רקמות, וכי ארכיטקטורת רקמות כולל הקשר המרחבי בין תאים שונים נשמרת. מורפולוגיה של שני התאים השבויים והרקמה השיורית נשמרת היטב, וניתן לדגום מספר רכיבי רקמה ברצף מאותה שקופית. תאים מבודדים לאחר מכן ניתן להשתמש עבור ניתוח עוקבות של RNA שלהם, DNA, חלבון או תוכן מטבוליט2,3.
כדי לנתח את הביטוי הגנטי באוכלוסיות תאים שונות, או לאחר טיפולים שונים, יש צורך להשיג mrnas של איכות וכמות מספקת עבור ניתוח הבא4,5. בניגוד ל-DNA, RNAs רגישים יותר קיבעון ואת השימוש ברקמה קפואה מומלץ כאשר המטרה היא ללמוד RNA. מאז mRNAs מושפל במהירות על ידי ribonucleases בכל מקום (RNase), מחמירים RNase-חינם תנאים במהלך טיפול הדגימה הכנה והימנעות אחסון של דגימות בטמפרטורת החדר נדרשים. בנוסף, טכניקות מהירות ללא כל שלבי מימית שלב ממושך הם חיוניים כדי למנוע השפלה RNA6. תשואה RNA ויושרה יכול להיות גם מושפע התהליך lcm ומערכת lcm בשימוש7,8. כיום, ארבעה מערכות LCM עם עקרונות הפעלה שונים זמינים2. השיטה של שאיבת rna יכול להיות גם חשוב, מאז ערכות בידוד rna שונים נבדקו עם הבדלים משמעותיים כמות rna ואיכות7,8.
כל שיטת הכנת רקמות דורש מציאת איזון בין קבלת ניגודיות מורפולוגית טובה ושמירה על שלמות RNA עבור ניתוחים נוספים. עבור הכנת חלקים קפואים מעצם, סרט דביק פותחה והשתפר ברציפות9. חתכי העצם חתוכים ומוכתמים ישירות על גבי הסרט הדביק. סרט דביק זה חל על סוגים רבים של כתמים, והוא יכול להיות מועסק כדי לבודד את התאים של העניין מ העצם קריודורים באמצעות lcm9,10,11,12,13, . ארבע עשרה כל השלבים כולל הסרת כירורגי, הטבעה, הקפאה, גזירה וכתמים ניתן להשלים תוך פחות משעה. חשוב מכך, תאים כגון אוסטאופתיים, תאים בטנה עצם, ו osteoclasts ניתן לזהות בבירור9,10,11,12,13,14. לשיטה זו יש את היתרון של היותו מהיר ופשוט. שיטה חלופית ליצירת מקטעי קריובון היא להשתמש במערכת העברת הקלטות15. עם זאת, הטכניקה האחרונה היא גוזלת זמן רב יותר ודורש מכשור נוסף, שכן הסעיפים צריכים להיות מועברים מסרט דביק על שקופיות קרום מצופה מראש על ידי אולטרה סגול (UV) הקישור החוצה. למרות שמערכת העברת הקלטות בוצעה בהצלחה בשילוב עם lcm16,17,18,19, יש לציין שציפוי המקושרות מקושרת יכול ליצור תבנית רקע ש יכול להתערב בזיהוי סוג תא20.
בדרך כלל, רק כמויות קטנות של RNA מופקים מתאי מיקרו, ו-RNA איכות וכמות מוערך לעתים קרובות על ידי אלקטרופורזה מיקרו-נימי21. תוכנית מחשב משמשת להקצאת אינדקס איכות לתמציות RNA שנקרא מספר שלמות RNA (RIN). ערך RIN של 1.0 מציין RNA מושפל לחלוטין, ואילו ערך של 10.0 עולה כי ה-RNA הוא שלם במלואו22. בדרך כלל, אינדקסים מעל 5 נחשבים מספיקים ללימודי RNA. ביטוי גנטי דפוסי בדגימות עם ערך RIN של 5.0-10.0 דווחו לתאם היטב אחד את השני23. למרות הרגישות של שיטה זו היא גבוהה, מאז מעט כמו 50 pg/μL של RNA סה כ ניתן לזהות, זה יכול להיות קשה מאוד להשיג הערכה איכות אם ריכוז RNA במדגם הוא נמוך מאוד. לכן, כדי להעריך את איכות ה-RNA, סעיף הרקמה שנותר לאחר LCM משמש לעתים קרובות כדי לחלץ RNA, על ידי מאגר מלטף על השקופית24.
למרות LCM נעשה שימוש נרחב על רקמות קפואות שונות, ערכי רין של RNAs מחולץ מדווחים לעתים נדירות. יתר על כן, אין מחקרים השוואתיים כדי להבהיר את השיטה המתאימה ביותר כדי ללמוד RNA בעצמות העכבר. במחקר הנוכחי, קטעים קפואים מתוך העכבר למבוגרים הורים שימשו כדי לייעל את ההכנה לדוגמה, פרוטוקול LCM ו-RNA חילוץ על מנת להשיג RNAs באיכות גבוהה. הפרוטוקול הנוכחי היה אופטימיזציה במיוחד עבור מערכת LCM המשתמשת בכוח הכבידה עבור אוסף המדגם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רקמת העצם מעכברים שימש בהתאמה קפדנית עם הנחיות השוררים לטיפול בעלי חיים וכל המאמצים נעשו כדי למזער סבל בעלי חיים.
1. בעלי חיים והקפאת הטבעה
2. הכנת מדור
3. פרוטוקול מכתים מהיר
4. לכידת לייזר מיקרודיסקציה
5. הפקת רנ א
6. מדידת תשואה ושלמות RNA
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול LCM פותחה כדי להשיג כמות מספקת של RNA באיכות גבוהה עבור ניתוח ביטוי גנים בתאי עצם של העכבר femurs. בפרוטוקול אופטימיזציה, 8 μm-עבה מקטעים עצם קפואים נחתכו על סרט דביק מוכתם באמצעות פרוטוקול מהיר עבור כתם LCM מסחרי קפוא המקטע. הדגימה הייתה דחוקה בין קרום חיית המחמד לבין הסרט הדביק. תאי עצם העכבר היו מיקרובאמצעות מערכת LCM המשתמשת הכבידה עבור אוסף לדוגמה. שיטת הוצאת RNA מבוססת עמודה שימש להשגת רנ א באיכות גבוהה של תשואה מספקת. התשואה והשלמות של RNA מבודדים נמדדה באמצעות אלקטרופורזה מיקרו-נימי (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הן איכות וכמות RNA יכול להיות מושפע באופן שלילי בכל שלבי ההכנה לדוגמה כגון מניפולציה רקמות, תהליך LCM, ו-RNA חילוץ. לכן, פרוטוקול LCM פותחה כדי להשיג כמות מספקת של RNA באיכות גבוהה עבור ניתוח ביטוי גנטי הבאים.
עבור lcm, רוב המעבדות משתמשות בסעיפים 7 עד 8 יקרומטר עבה2. חלקים עבים יותר יאפשרו לקצור חומר נוסף. עם זאת, אם הם עבים מדי, זה יכול להפחית את הרזולוציה המיקרוסקופית ואת הלייזר אולי לא יוכל לחתוך. סביר להניח כי עובי רקמות אופטימלי תלוי במערכת lcm (ואת סוג הלייזר והשקופית) משמש, ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
המחברים מודים ליוץ ' ולניקוללה גיסנר על העזרה הטכנית המצוינת שלהם, כמו גם על הצוות האחראי על הטיפול בבעלי חיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2-מרקפטואתנול | סיגמא | 63689-25ML-F | |
| אתנול מוחלט EMPLURA | Merck Millipore | 8,18,76,01,000 | |
| סרט דבק (סרט LMD) | מעבדת חתך | C-FL001 | |
| Agilent 2100 מערכת ביואנלייזר | Agilent Technologies | ||
| Agilent RNA 6000 Pico ערכת שבבים | Agilent Technologies | 5067-1513 | |
| Arcturus HistoGene Staining Solution | Applied Biosystems | 12241-05 | |
| כלי התאמת Cryofilm | Section-Lab | C-FT000 | |
| Cryostat Leica CM 1950 | Leica Biosystems | ||
| שקופיות מיקרוסקופ זכוכית, צבע חתוך כתום חלבי | VWR מדעי החיים | 631-1559 | |
| תבניות רקמות היסטולוגיה PVC | MEDITE | 48-6302-00 | |
| LMD7 לייזר מיקרודיסקציה מערכת | Leica Microsystems | ||
| להבי מיקרוטום בפרופיל נמוך Leica DB80 XL | Leica Biosystems | 14035843496 | |
| מים נטולי גרעין | VWR Life Science | E476-500ML | |
| מגלשות ממברנה PET 1.4 μ m | מכונות מולקולריות & תעשיות GmbH | 50102 | |
| RNase Away משטח ניקוי | ביולוגי מולקולרי | 7002 | |
| RNeasy מיקרו קיט | Qiagen | 74004 | |
| Tissue-Tek תרכובת טמפרטורת חיתוך אופטימלית (OCT) | Sakura Finetek | 4583 | |
| קסילן | VWR מדעי החיים | 2,89,73,363 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה