פרוטוקול זה נועד לדמיין אגרגטים הטרוקרומטין בתאי טוריטנה Drosophila.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה נועד לדמיין אגרגטים הטרוקרומטין בתאי טוריטנה Drosophila.
הדמיה של אגרגטים הטרוכרומטינים על ידי חיסון יכול להיות מאתגר. רכיבים יונקים רבים של כרומטין נשמרים Drosophila melanogaster. לכן, זהו מודל מצוין ללמוד היווצרות ותחזוקה הטרוצ'ורומטין. תאים רב-תאיים, כגון אלה שנמצאו בבלוטות הרוק של זחלי אינסטאר D. מלנוגאסטר השלישי, מספקים כלי מצוין להתבוננות בכרומטין מוגבר כמעט אלף פעמים ואפשרו לחוקרים לחקור שינויים בהתפלגות הטרוכרומטין בגרעין. למרות התצפית של רכיבי heterochromatin יכול להתבצע ישירות בתכשירי כרומוזום פוליטן, לוקליזציה של חלבונים מסוימים ניתן לשנות על ידי חומרת הטיפול. לכן, הדמיה ישירה של הטרוקרומטין בתאים משלימה סוג זה של מחקר. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את טכניקות החיסון המשמשות לרקמה זו, את השימוש בנוגדנים פלואורסצנטיים משניים, ומיקרוסקופיה קונפוקלית כדי לבחון את אגרגטים הטרוקרומטין אלה בדיוק ובפרטים גדולים יותר.
מאז המחקרים המוקדמים של אמיל הייץ1, הטרוכרומטין נחשב רגולטור חשוב של תהליכים תאיים כגון ביטוי גנים, הפרדה מיוטית ומיטוטית של כרומוזומים, ושמירה על יציבות הגנום2,3,4.
הטרוכרומטין מחולק בעיקר לשני סוגים: הטרוקרומטין מהווה המגדיר באופן אופייני רצפים חוזרים ונשנים, ואלמנטים הניתנים לתחלפתם הנמצאים באתרי כרומוזום ספציפיים כגון הטלומרים והצנטרומרים. סוג זה של הטרוכרומטין מוגדר בעיקר באופן אפיגנטי על ידי סימני היסטון ספציפיים כגון di או תלת-מתילציה של ליצין 9 של היסטון H3 (H3K9me3) ואת הכריכה של חלבון Heterochromatin 1a (HP1a)5,6. מצד שני, הטרוצ'ורומטין פקולטיבי ממקם דרך זרועות הכרומוזום ומורכב בעיקר גנים מושתקים התפתחותית7,8. חיסון של בלוקים הטרוצ'ורומטין בתאי metaphase, או תצפית של אגרגטים הטרוצ'ורומטין בתאים בין-פאזיים, חשף הרבה אור בהבנת היווצרות ותפקוד של אזורים הטרכוכרומטיים9.
השימוש Drosophila כמערכת מודל אפשר פיתוח של כלים חיוניים ללמוד הטרוצ'רומטין ללא שימוש במיקרוסקופיה אלקטרונית10. מאז התיאור של שינוי אפקט המיקום וגילוי חלבונים הקשורים להטרוכרומטין, כגון HP1a, ושינויים לאחר תרגום histone, קבוצות רבות פיתחו מספר טכניקות אימונוהיסטוכימיות המאפשרות הדמיה של אזורים הטרכוכרומטיים אלה10,11.
טכניקות אלה מבוססות על שימוש בנוגדנים ספציפיים המזהים חלבונים הקשורים להטרוכרומטין או סימני היסטון. עבור כל סוג תא ונוגדן, יש לקבוע את תנאי הקיבעון והחמלול באופן אמפירי. כמו כן, התנאים עשויים להשתנות אם נעשה שימוש בתהליכים מכניים נוספים כגון טכניקות מעיכה. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את השימוש בבלוטות הרוק של Drosophila כדי לחקור מוקדים הטרוקרומטיים. בלוטות הרוק יש תאים רביטציה המכילים יותר מ -1,000 עותקים של הגנום, ובכך מספקים תצוגה מוגברת של רוב תכונות הכרומטין, למעט DNA לווין וכמה אזורים הטרכוכרומטיים אשר נמצאים תחת משוכפל. עם זאת, אזורי הטרוכרומטין מוצגים בקלות בתכשירי כרומוזום פוליטן, אך טכניקות העיוץ עלולות לעתים לשבש מתחמים אופייניים הקשורים לכרומטין או את ארכיטקטורת הכרומטין. לכן, אימונולוקלציה של חלבונים ברקמת בלוטת הרוק כולה יכול לעלות על ההשפעות הבלתי רצויות האלה. השתמשנו בפרוטוקול זה כדי לזהות מספר חלבונים הקשורים לכרומטין, והוכחנו כי פרוטוקול זה בשילוב עם מלאי Drosophila מוטציה יכול לשמש כדי ללמוד הפרעה הטרוקרומטין12.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תרבות הזחלים השלישית
2. אוסף זחלים
3. קיבוע רקמת בלוטת הרוק
4. שטיפת רקמות בלוטת הרוק
5. פרמזביליזציה
6. שלב השימור (אופציונלי)
הערה: אם לא ממשיכים מיד לדגירה עם הנוגדן, לשמר את הרקמה כדלקמן.
7. חסימת רקמות
8. חיסונים
9. כביסה חיסונית
10. הדמיה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות מייצגות של HP1a חיסוני בבלוטות הרוק של Drosophila מוצגות באיור 1. תוצאה חיובית היא להתבונן בנקודת מוקד אחת (איור 1a) (צבירה או עיבוי הטרכוכרומטי). תוצאה שלילית היא לא אות או אות מפוזר. לפעמים ניתן לצפות באות כפול, כלומר, עם נקודה כפולה (איור 1c), אך הוא מתרחש בדרך כלל בכמויות קטנות יותר.
ניתן לייצג ניתוח נתונים כופרפים של עמודות, תוך השוואת ההתפלגות של HP1a בתוך רקעים מוטנטיים שונים. לדוגמ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפונקציה התאית של אורגניזמים אאוקריוטים יכולה להגדיר את המבנה התלת-ממדי בתוך הגרעין, הנתמך על ידי אינטראקציות בין חלבונים שונים עם כרומטין ומולקולות שונות כולל RNA. בשלוש השנים האחרונות, העיבויים הביולוגיים שיש להם רלוונטיות, כולל הטרוצ'ורומטין, לקחו תפקיד בסיסי בקביעת הפרדת השלבים המקדמת את הארגון המרחבי הגרעיני המובהק של כרומטין פעיל ודכאני 16,17,18.
הטרוכרומטין חיוני לשמירה על תפקודי התא וזהותו. בע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים מתחרים.
אנו מודים למרקו אנטוניו רוסאלס וגה ואייבל סגורה על שלקחו חלק מהתמונות הקונפוקליות, כרמן מוניוז על ההכנה לתקשורת וד"ר ארתורו פימנטל, מ.C ארנס סרלגי וד"ר כריס ווד מה- LMNA לקבלת ייעוץ על השימוש במיקרוסקופים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1.5 מ"ל צינורות מיקרוצנטריפוגה | Axygen MCT-150-C | מותג 11351904 לא קריטי | |
| 16% פורמלדהיד | Thermo Scientific | 28908 | |
| AF1 Citifluor | Ted pella | 19470 | 25 מ"ל |
| BSA, ביולוגיה מולקולרית כיתה | Roche | 10735078001 | מותג לא קריטי |
| שלם, מעכבי פרוטאז Ultra EDTA-free פרוטאז מעכבים | Merck | 5892953001 | |
| Coverslip | Corning | CLS285022-200EA | 22x22, מותג לא קריטי |
| DTT | Sigma | d9779 | מותג לא קריטי |
| EDTA | Sigma | E5134 | מותג לא קריטי |
| EGTA | מותג לא קריטי | ||
| זכוכית שקופית | זהב | 3011 | מותג לא קריטי |
| H3BO3 | Baker | 0084-01 | מותג לא קריטי |
| H3K9me3 | Abcam | 8889 | |
| HP1a | Hybridoma Bank | C1A9 | צורת מוצר תרכיז 0.1 מ"ל |
| KCl | Baker | 3040-01 | מותג לא קריטי |
| מתנול | בייקר | 9070-03 | מותג לא קריטי |
| NaCl | Sigma | 71376 | מותג לא קריטי |
| NaOH | לא קריטי | ||
| PIPES | לא קריטי | ||
| Rotator | Thermo Scientific | 13-687-12Q | Labquake Tube Shaker |
| Thermo Mixer C | Eppendorf | 13527550 | SmartBlock 1.5 מ"ל |
| Tris | Milipore | 648311 | מותג לא קריטי |
| Triton X-100 | Sigma | T8787 | 100 מ"ל, מותג לא קריטי |
| & בטא;-מרקפטואתנול | ביו-ראד | 1610710 25 מ"ל, המותג לא קריטי |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה