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Articolo metodologico

Gene Transfer nel pollo Auditory Organ

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DOI:

10.3791/53864

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17 aprile 2016

 , 

In questo articolo

Sommario

L'organo uditivo media l'udito. Qui presentiamo un metodo di micro-elettroporazione in ovo modificato ottimizzato per lo studio della proliferazione e della differenziazione delle cellule progenitrici uditive nell'organo uditivo del pollo in via di sviluppo.

Abstract

Embrioni di pollo sono sistemi modello ideale per lo studio dello sviluppo embrionale, come manipolazioni di funzione del gene possono essere svolte con relativa facilità in ovo. L'orecchio interno uditiva organo sensoriale è fondamentale per la nostra capacità di sentire. Ospita un epitelio altamente specializzato sensoriale che è costituito da cellule ciliate meccano-trasduzione (HC) e dintorni gliali-come le cellule di supporto (SCS). Nonostante le differenze strutturali negli organi uditivi, meccanismi molecolari che regolano lo sviluppo dell'organo uditivo sono evolutivamente conservati tra mammiferi e aves In elettroporazione Ovo è in gran parte limitata alle prime fasi a E1 -. E3. A causa della relativa ritardato sviluppo dell'organo uditivo a E5, manipolazioni dell'organo uditivo di elettroporazione in ovo passato E3 sono difficili a causa dello sviluppo advanced dell'embrione di pollo in fasi successive. Il metodo qui presentato è un metodo di trasferimento genico transitoria per il targeting dei geni di interesse afase E4 - E4.5 in via di sviluppo pollo uditivo organo sensoriale via in ovo micro-elettroporazione. Questo metodo è applicabile per GAIN- e perdita di funzioni con plasmide convenzionale vettori di espressione basati sul DNA e può essere combinato con in saggio di proliferazione delle cellule ovo aggiungendo EdU (5-etinil-2'-deossiuridina) per l'intero embrione allo tempo di elettroporazione. L'uso di proteina fluorescente verde o rosso (GFP o RFP) plasmidi di espressione consente allo sperimentatore di determinare rapidamente se l'elettroporazione di mira con successo la porzione uditiva del sviluppo dell'orecchio interno. In questo lavoro il metodo, esempi rappresentativi di esemplari GFP elettroporate sono illustrate; embrioni sono stati raccolti 18-96 ore dopo l'elettroporazione e il targeting della GFP per l'area pro-sensoriale dell'organo uditivo è stata confermata da RNA ibridazione in situ. Il documento metodo fornisce anche un protocollo ottimizzato per l'uso della timidina analogico EdU analizzare prolif cellulerazione; un esempio di un saggio di proliferazione cellulare basato EdU che combina immuno-etichettatura e cliccare EdU chimica è fornito.

Introduzione

Nonostante le differenze nella morfologia e patterning cellulare tra mammiferi e aviaria organo sensoriale uditivo, i fattori molecolari e dei percorsi responsabili dello sviluppo HC sensoriali sono pensati per essere evolutivamente conservato 1-3. La papilla basilare, che ospita le HC uditive e le loro SC circostanti, si sviluppa come un outpocketing del otocyst dell'orecchio interno. Nella fase iniziale di un pool di progenitori HC e SC è specificato all'interno del / otic dominio competente tazza neurale-sensoriale otic placode (NSD). Fate dati di mappatura dimostrano che lignaggi neuronali e sensoriali sono collegati e nascono dalla NSD situato....

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Protocollo

Le uova non schiuse e gli embrioni sono curati e trattati eticamente e umanamente. Tutti i protocolli per l'uso degli embrioni unhatched sono stati approvati dalla cura degli animali e del Comitato Usa presso la Johns Hopkins School of Medicine, Baltimora, Maryland.

1. Le uova e la preparazione di costrutti di espressione

  1. Uova:
    1. Incubare 3-4 dozzina di uova di gallina fecondate (Gallus gallus) disteso su un fianco a 37 ° C.
      1. Dopo 24 ore di incubazione, tirare 3 cc di albume con una siringa dal back-end round del uovo e sigillare il foro con nastro adesivo trasparente. Questo crea un....

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Risultati

In questo DNA metodo della carta plasmide composto di proteina fluorescente verde (GFP) cassette di espressione è stata mirata al pollo in via di sviluppo papilla basilare (BP) con parametri ottimizzati da 12 V e 4 impulsi con 100 durata degli impulsi msec e gli intervalli di 200 msec, ottenendo un ~ tasso di sopravvivenza del 50% degli embrioni e l'efficienza del plasmide-DNA mira alla BP. Imaging fluorescente di espressione GFP nativa in embrioni di mostrato questo metodo di elettr.......

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Discussione

Il metodo qui descritto di in ovo micro-elettroporazione è ottimizzato per il trasferimento genico in via di sviluppo dell'organo uditivo. E 'compatibile con il plasmide vettori di espressione basati sul DNA tipicamente utilizzati per manipolare la funzione del gene / espressione. I tempi di elettroporazione in E4 è ottimale per le indagini che si concentrano sullo sviluppo HC nell'organo uditivo. Le fasi più critiche sono micro-iniezione del DNA nel lume vescicola otic senza andare troppo in profon.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo il Dr. Doris K. Wu per plasmidi di espressione e di sonde in situ, la Johns Hopkins University Center for sensoriale struttura di imaging Biologia e il Centro di udito e l'equilibrio. Questo lavoro è stato sostenuto da NIDCD di Grant T32 DC000023 a LE

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sterile 1x PBS pH 7.4gibco10010-023
Fast Green FCF PowderSigmaF7252-5G
EdU PowderInvitrogenE10187
Click-IT EdU Alexa Fluor 555 Imaging KitInvitrogenC10338
HiSpeed Plasmid Midi Kit (25)Qiagen12643
ECM 830 ElectroSquarePorator BTX Harvard Apparatus
Banana a Micrograbber Kit di caviBTX Harvard Apparatus45-0216
per destrimani e Micromanipolatori per mancini WorldPrecision Instruments Inc.M3301R & M3301L
Due stadi per dispositivi di tenuta magnetici da 12 mm con montanti verticali da 7 polliciWorld Precision Instruments Inc.M10
12x24 polliciWorld Precision Instruments Inc.5479
Forbici per Uova lunghe 12 cm curve, lame extrafini da 12 mm; Forbici a mollaWorld Precision Instruments Inc.14120
Estrattore Micropippette per aghi da tiroSutter Instrument Co.P-97
2,5x2,5 mm Scatola Filamento di riscaldamento al platinoSutter Instrument Co.
Tubi capillari in vetro/Aghi/Senza fibra/Borosil 1 mmFHC27-30-0
Siringa in vetro Hamilton 100 μ lHamilton80601 Modello 710LT
Olio minerale (pesante) per siringa in vetro HamiltonFisher ScientificO122-1
Tubo in polietilene per il collegamento della siringa in vetro e degli aghi pillari del tappo in vetro/ Non tossicoBecton Dickinson and Company (BD)427420 Siringhe monouso da 3 cc Intramedic Clay Adams Becton
Dickinson and Company (BD)309657
Aghi monouso calibro 21Becton Dickinson and Company (BD)305122
Un paio di elettrodi in platino da 2 mmBulldog Bio. / NepageneCUY611P3-2
PortaelettrodoBulldog Bio. / NepageneCUY580
Un paio di pinze fini Dumont numero 5Fine Science Tools (FST)Nastro
invisibile con finitura opaca per sigillare le uovaOffice Depot520-928
Tamponi con punta in cotoneFisher Scientific23-400-101
Puntali
Piastra di base in acciaio metallico con filtro sterile

Riferimenti

  1. Bissonnette, J. P., Fekete, D. M. Standard atlas of the gross anatomy of the developing inner ear of the chicken. The Journal of comparative neurology. 368, 620-630 (1996).
  2. Cantos, R., Cole, L. K., Acampora, D., Simeone, A., Wu, D. K. Patterning of the mammalian cochl....

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Ristampe e permessi

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