Questo protocollo video illustra un metodo per la generazione di transgenico Xenopus laevis Da introduzione di transgeni in nuclei degli spermatozoi seguita da trapianto nucleare in uova non fecondate.
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Articolo metodologico
Questo protocollo video illustra un metodo per la generazione di transgenico Xenopus laevis Da introduzione di transgeni in nuclei degli spermatozoi seguita da trapianto nucleare in uova non fecondate.
Integrazione stabile dei prodotti gene clonato nel genoma Xenopus è necessario controllare il tempo e il luogo di espressione, di esprimere i geni in fasi successive dello sviluppo embrionale, e di definire come esaltatori e promotori regolare l'espressione genica all'interno dell'embrione. Il protocollo ha dimostrato qui può essere usata per produrre in modo efficiente gli embrioni transgenici Xenopus laevis. Questo approccio transgenesi coinvolge tre parti: 1. Nuclei degli spermatozoi sono isolati da adulti X. testicolo laevis da un trattamento con lisolecitina, che permeabilizes la membrana plasmatica degli spermatozoi. 2. Estratto di uovo viene preparato mediante centrifugazione a bassa velocità, l'aggiunta di calcio a causare l'estratto per passare al interfase del ciclo cellulare, e una centrifugazione ad alta velocità per isolare citosol interfase. 3. Trapianto nucleare: i nuclei ed estrarre sono combinati con il DNA plasmidico linearizzato per essere introdotto come il transgene e una piccola quantità di enzima di restrizione. Durante una reazione di breve, estratto di uovo decondenses parzialmente la cromatina spermatica e l'enzima di restrizione genera rotture cromosomiche che promuovono ricombinazione del transgene nel genoma. I nuclei degli spermatozoi trattati vengono poi trapiantate in uova non fecondate. L'integrazione del transgene avviene di solito prima della scissione primo embrionale in modo tale che gli embrioni risultanti non sono chimerici. Questi embrioni possono essere analizzati senza necessità di allevare alla prossima generazione, permettendo per la generazione efficiente e rapido di embrioni transgenici per la ricerca di promotore e funzione del gene. Adulti X. laevis risultante da questa procedura anche propagare il transgene attraverso la linea germinale e può essere utilizzato per generare linee di animali transgenici ai fini multipli.
Versioni modificate di questo approccio sono stati inizialmente transgenesi cui ai punti 1 e 2.
A. sperma preparazione nuclei
Questo metodo di preparazione dei nuclei è adattato da Murray 3, ma gli inibitori della proteasi sono stati omessi in quanto interferiscono con conseguente sviluppo di uova trapiantati con i nuclei degli spermatozoi. Aliquote sono congelati a -80 ° C e può essere utilizzato per trapianti per circa 6 mesi.
Tutte le soluzioni devono essere preparati ed immessi sul ghiaccio prima di iniziare la preparazione.
B. Preparazione di estratto di High Speed
Questo metodo è adattato da Murray 3 e produce un estratto citosolico interfase che promuoverà decondensazione cromatina gonfiore e parziale dei nuclei degli spermatozoi aggiunto. Estratto può essere congelata in piccole aliquote a -80 ° C e scongelato prima dell'uso.
C. reazione Transgenesi e trasferimento nucleare
Importante: Verificare che le soluzioni, le attrezzature e le rane sono tutte pronte prima di iniziare una reazione. Una volta iniziato, è necessario procedere con la reazione con il calendario approssimativo descritto di seguito, dal momento che molti componenti non rimangono stabili per> 30 minuti. Mentre lo stock nuclei degli spermatozoi è tenuta in ghiaccio, reazioni transgenesi (sia diluito e concentrato), deve essere conservato a temperatura ambiente.
Dopo le iniezioni, lasciare i piatti a 16-20 ° C fino a quando gli embrioni hanno raggiunto la fase delle cellule 4-8. Ordina gli embrioni scissione lontano dai loro vicini non-scissione con il trasferimento (con una pipetta Pasteur di vetro con una punta approssimativamente lo stesso diametro di un uovo) per un piatto fresco grande di Ficoll 0.2XMMR +4%. Suddividere gli embrioni scissione in piccoli gruppi (10-15 embrioni / pozzetto di una piastra ben 6) e la cultura in 0.2XMMR (non Ficoll) 100 mg / mL di gentamicina attraverso lo sviluppo precoce. Gli embrioni devono essere controllati durante la gastrulazione con tutti gli embrioni muoiono rimosso prontamente e dei media cambiato, se necessario.
Risoluzione dei problemi:
Risultati rappresentante degli embrioni transgenici

Embrioni transgenici in seguito a trasferimenti nucleari dovrebbe essere sollevata fino a quando l'espressione dal promotore di interesse è visibile. Nella Figura 1, un promotore actina muscolo unità espressione della proteina fluorescente verde in somiti di questo girino transgenici.
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Per ciascun costrutto transgenico da testare, in genere trapianto nuclei in 500-1000 uova; a questa scala, possiamo generare embrioni transgenici che esprimono fino a 10 diversi costrutti al giorno, a seconda di quante donne sono indotte a deporre le uova. Di questi trapianti, circa un terzo dei fendere uova e 60-80% di questi embrioni scissione procedere attraverso gastrulazione normalmente. A seconda delle condizioni di reazione utilizzate, tra 10-50% di questi embrioni esprimono il transgene di interesse. Pertanto, u...
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Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti secondo le linee guida e regolamenti stabiliti dalla cura degli animali e utilizzo Comitato presso la Washington University School of Medicine.
Finanziamenti per il nostro lavoro è fornito dalla NIH, il March of Dimes, e l'American Cancer Society.
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A. sperma preparazione nuclei
Reagenti:
Attrezzatura:
B. Preparazione di estratto di High Speed
Reagenti:
Attrezzatura:
C. nucleare trapianto.
Reagenti:
Attrezzatura:
Piatti agarosio iniettabile: In un piatto di plastica 60 millimetri di Petri, giaceva un piccolo 35mmX35mm pesano in barca sul fuso 2,5% di agarosio in 0.1XMMR acqua per creare una depressione con un agarosio rivestite fondo per il riempimento con le uova. Una volta agarosio si è solidificato, avvolgere in parafilm e conservare a 4 ° C fino all'uso. Fanno 2-3 piatti in anticipo per ogni reazione transgenici avete intenzione di fare.
Pompa di infusione: Usiamo un solo pompa per infusione siringa da Harvard Apparatus, dotato di una siringa da 3 cc / ago riempito con olio minerale (Sigma M-8410). Smussato la punta dell'ago della siringa (per evitare che la perforazione del tubo) e collegare il tubo Tygon multa. Funzionare la pompa a ~ 10nl/sec, questo presuppone che il tempo l'ago è in ogni uovo sarà non superiore a 1 sec. Pompa deve essere pre-corsa per diversi minuti prima di transgenesi di partenza per il giorno per assicurare che il pistone per la siringa è a filo con il pistone e questo flusso costante positiva di olio dal tubo è in corso.
Aghi per i trasferimenti nucleari. Con un estrattore micropipetta, generare con aghi lunghi, punte inclinata. Clip di questi con una pinza sotto un microscopio da dissezione dotato di un micrometro oculare per ottenere l'apertura di 80 micron ~ con una forma smussata.
Altre dotazioni: Xenopus laevis femmine, stereomicroscopio, incubatore, micromanipolatore, l'ago estrattore microiniezione (es. modello P-87, Sutter), aghi di siringa (26 gauge), aghi microiniezione di vetro, micrometro oculare per il clipping calibrata di punte ad ago microiniezione di diametro 80μm, capsule di Petri, pesare barche 35mm, tubi Tygon (ID = 1 / 32 pollici, OD = 3 / 32 pollici)
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