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Articolo metodologico

Uso di singola molecola fluorescente ibridazione In Situ (SM-pesce) per quantificare e Localize mRNAs in ovociti murini

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DOI:

10.3791/59414

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24 aprile 2019

In questo articolo

Sommario

Per riproducibile contare i numeri dei mRNAs in singoli ovociti, in situ di fluorescenza di singola molecola del RNA (RNA-pesce) l'ibridazione è stato ottimizzato per cellule non aderenti. Gli ovociti sono stati raccolti, ibridata con le sonde specifiche di trascrizione e quantificati tramite un software di quantificazione di immagine.

Abstract

Attuali metodi abitualmente utilizzati per quantificare il mRNA di ovociti ed embrioni includono reazione a catena della polimerasi d'inversione-trascrizione digitale (dPCR), quantitativa, Real-Time RT-PCR (RT-qPCR) e sequenziamento di RNA. Quando queste tecniche vengono eseguite utilizzando un singolo oocita o embrione, basso-copia mRNA non vengono rilevati in modo affidabile. Per ovviare a questo problema, gli ovociti o embrioni possono essere riuniti insieme per analisi; Tuttavia, questo porta spesso a un'elevata variabilità tra i campioni. In questo protocollo, descriviamo l'uso di ibridazione fluorescente in situ (FISH) utilizzando la chimica del DNA ramificato. Questa tecnica identifica il pattern spazio dei mRNAs in singole celle. Quando la tecnica è accoppiata con ricerca di Spot e software di monitoraggio computer, l'abbondanza del mRNA nella cellula anche può essere quantificato. Utilizzando questa tecnica, c'è ridotta variabilità all'interno di un gruppo sperimentale e un minor numero di ovociti ed embrioni sono necessarie per rilevare differenze significative tra i gruppi sperimentali. Commercialmente disponibile DNA ramificato SM-Kit di pesce sono stati ottimizzati per rilevare mRNAs in sezionato tessuti o cellule aderenti sulle diapositive. Tuttavia, gli ovociti non aderiscono in modo efficace alle diapositive e alcuni reagenti contenuti nel kit erano troppo duri con conseguente lisi degli ovociti. Per evitare questo Lisi, diverse modifiche sono state fatte per il kit di pesce. In particolare, il buffer di permeabilizzazione e lavaggio di ovocita progettato per l'immunofluorescenza di ovociti ed embrioni sostituito i buffer proprietari. La permeabilizzazione, lavaggi e le incubazioni con sonde e amplificatore sono state eseguite in piastre da 6 pozzetti e ovociti sono stati collocati sulle diapositive alla fine del protocollo utilizzando mezzi di montaggio. Queste modifiche sono state in grado di superare le limitazioni del kit disponibili in commercio, in particolare, la lisi dell'ovocita. Per accurato e riproducibile contare il numero dei mRNAs in singoli ovociti, software per computer è stato utilizzato. Insieme, questo protocollo rappresenta un'alternativa alla PCR e sequenziamento per confrontare l'espressione di specifici trascritti in singole cellule.

Introduzione

Reazione a catena d'inversione-transcriptase della polimerasi (PCR) è stato il gold standard per la quantificazione di mRNA. Due saggi, digitale PCR (dPCR)1 e quantitativa in tempo reale PCR (qPCR)2 sono attualmente utilizzati. Le due tecniche di PCR, dPCR ha una maggiore sensibilità rispetto qPCR suggerendo che potrebbe essere utilizzato per misurare l'abbondanza del mRNA in singole cellule. Tuttavia, nelle nostre mani, dPCR analisi dei mRNAs abbondanza bassa nelle piscine di ovociti di 5 a 10 per ogni campione sperimentale ha prodotto dati con scarsa riproducibilità e variazione alta3. Ciò è pro....

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Protocollo

Procedure di animali sono stata esaminate e approvate dal comitato di impiego presso l'Università di Nebraska-Lincoln e istituzionali Animal Care e tutti i metodi sono stati effettuati conformemente alle norme e linee guida pertinenti. Per questo studio, CD-1 esogami topi ha avuto accesso ad libitum di chow roditore normale e acqua; sono stati mantenuti in un 12:12 scuri: ciclo di luce.

1. preparazione del supporto richiesto

  1. Per i supporti di base (OMM), aggiungere 100 mM NaCl, 5 mM KCl, 0,5 mM KH2PO4e 1,7 mM CaCl2-2 H2O a 100 mL di acqua sterile.
    Nota: Medio OMM possa essere memorizz....

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Risultati

A completamento del protocollo, il risultato sarà singole immagini da confocale z-series (Figura 4A e Figura 5), immagini unite (Figura 4), e conta di mRNA (Figura 4B). Quando viene eseguita la multiplazione, ci sarà anche Unite immagini che mostrano l'etichetta per due differenti mRNA (Figur.......

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Discussione

Una serie di passaggi minore durante il protocollo garantirà successo fluorescenza e conteggi precisi dei mRNAs. In primo luogo, il protocollo deve essere eseguito immediatamente dopo la raccolta e la fissazione degli ovociti. Si noti che il PVP viene aggiunto nel buffer di fissazione del paraformaldeide al 4% per impedire che gli ovociti attaccare a vicenda. Abbiamo trovato che è necessario eseguire l'esperimento immediatamente dopo la raccolta e la fissazione degli ovociti. Qualsiasi ritardo si traduce in un segnale di.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da dichiarare

Ringraziamenti

Ringraziamo il Dr. Daniel R. Larson per il suo generoso aiuto con l'installazione e l'uso della ricerca di Spot e programma di controllo 13 ed il supporto tecnico di Università del Nebraska Lincoln microscopia Core per l'imaging di microscopia confocale. Questo studio rappresenta un contributo dell'Università di divisione di ricerca agricola di Nebraska, Lincoln, Nebraska ed è stato sostenuto da fondi di tratteggio UNL (NEB-26-206/adesione numero-232435 e NEB-26-231/adesione numero-1013511).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
(±)-&alfa;-Acido lipoicoSigma-AldrichT1395Acido alfa lipoico
Albumina, siero bovino, basso contenuto di acidi grassiMP Biomedicals, LLC199899FAF BSA
BD 10mL TB SiringaBecton, Dickinson and Company30965910 ml BD
PrecisionGlide AgoBecton, Dickinson and Company30510927 1/2 gauge Cloruro
calcio diidratoSigma-AldrichC7902CaCl2-2H2O
Acido citricoSigma-AldrichC2404Citrato
D-(+)-GlucosioSigma-AldrichG6152Glucosio
FosfatoNa2HPO4
Easy Grip Petri DishFalcon Corning351008piastra da 35 mm
Edetate DisodiumAvantor8994-01
Forbici Bonn extra finiStrumenti di scienza fine14084-08Forbici diritte, affilate/affilate, non seghettate, taglienti da 13 mm Siero
bovino fetaleAtlanta biologicalsS10250FBS
Soluzione reagente per gentamicinagibco15710-064Gentamicina
GlutaMAX-I (100X)gibco35050-061Glutamax
Gold Seal Micro VetriniGold Seal303925 x 75mm vetrini
Gonadotropina, da siero di cavalle gravideSigmaG4877eCG
hCG ricombinanteNHPPAFP8456AhCG
ialuronidasi, tipo IV-S: da testicoli boviniSigma-AldrichH3884ialuronidasi
gioielliere stile pinzaIntegra17-305Xpinza 4-3/8", stile 5F, dritto, micro mascella fine
L-(+)-Acido lattico, acido libero MP Biomedicals, LLC190228L-Lattato
Solfato di magnesio eptaidratoSigma-AldrichM2773MgSO4-7H2O
MEM Aminoacidi non essenzialiCorning 25-025-ClVetro
di copertura per microscopioFisher Scientific12-542-C25 x 25x 0,15 mm Vetrini coprioggetto
Mm-Nanog-O2-C2 Sonda RNAscopeDiagnostica cellulare avanzata501891-C2Sonda
Nanog Mm-Pou5f1-O1-C3 Sonda RNAscopeDiagnostica cellulare avanzata501611-C3Sonda Pou5f1
MOPSSigma-AldrichM3183
ParaformaldeideSigma-AldrichP6148Paraformaldeide
PES 0,22 um Membrana -sterileMillex-GPSLGP033RS0,22 um
filtri PolivinilpirrolidoneSigma-AldrichP0930PVP
Cloruro di potassioSigma-Aldrich60128KCl
Fosfato di potassio monobasicoSigma-Aldrich60218KH2PO4
Reagente antidissolvenza Prolong GoldinvitrogenP36934Reagente antisbiadimento senza
RNAscope DAPIDiagnostica cellulare avanzataDAPI 320858RNAscope
DAPI FL AMP 1Diagnostica cellulare avanzata320852Amplificatore 1
RNAscope FL AMP 2Diagnostica cellulare avanzata320853Amplificatore 2
RNAscope FL AMP 3Advanced Diagnostica cellulare320854Amplificatore 3
RNAscope FL AMP 4 ALT ADiagnostica cellulare avanzata320855Amplificatore 4 ALT A
RNAscope FL AMP 4 ALT BDiagnostica cellulare avanzata320856Amplificatore 4 ALT B
RNAscope FL AMP 4 ALT CDiagnostica cellulare avanzata320857Amplificatore
4 ALT C RNAscope Kit di reagenti per la rilevazione multiplex fluorescenteKit di reagenti FISH per la diagnostica cellulare avanzata320851
Sonda RNAscope Sonda a controllo negativo a 3 plessiDiagnostica cellulare avanzata 320871
Sonda RNAscope a controllo negativo Diagnostica cellulare avanzata a controllo positivo a 3 plessiDiagnostica cellulare avanzata320881
Sonda RNAscope aDiagnostica cellulare avanzata300041Sonda Diluente
RNAscope Proteasi IIIDiagnostica cellulare avanzata322337Proteasi III
RNAscopio Proteasi III & Kit di reagenti IVAdvanced Cell Diagnostics322340Kit di proteasi FISH
RNAscope Protease IVAdvanced Cell Diagnostics322336Protease IV
S/S Ago con Luer Hub 30GComponent Supply Co.NE-301PL-50ago smussato calibro 30
Bicarbonato di sodioSigma-AldrichS6297NaHCO3
Cloruro di sodioSigma-AldrichS6191NaCl
Idrossido di sodioSigma-Aldrich306576NaOH
Piruvato di sodio, >= 99%Sigma-AldrichP5280
Soluzione di piruvato 6 pozzetti PiattoAgtechincD18Piastra a 6 pozzetti
TaurinaSigma-AldrichT8691
Piastra per coltura tissutaleTaurina Falcon Corning353002Piastra da 60 mm
Triton X-100Sigma-AldrichX100Triton X-100
di disodico EDTA NEAA controllo positivo

Riferimenti

  1. Vogelstein, B., Kinzler, K. W. Digital PCR. Proceedings of the National Academy of Sciences. 96 (16), 9236-9241 (1999).
  2. MacK, E. M., Smith, J. E., Kurz, S. G., Wood, J. R. CAMP-dependent regulation of ovulatory resp....

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Ristampe e permessi

Tag

FISH a singola molecolaquantificazione dell'mRNAibridazione in situ a fluorescenzatracciamento e individuazione dei segnali (spot)microscopia confocalepermeabilizzazione degli ovocitidiluizione del tampone proteasicolocalizzazione dell'mRNAanalisi di co-localizzazione