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Tutto l'uso degli animali è stato supervisionato dal Comitato per la cura degli animali dell'Università di Calgary. I mouse CD1 utilizzati per l'esperimento sono stati acquistati da un fornitore commerciale.
1. Preparazione di soluzioni
NOTA Per prevenire la degradazione dell'RNA, spruzzare il workbench e tutte le apparecchiature con soluzione di decontaminazione RNasi. Per l'esperimento vengono utilizzate punte senza RNasi. Tutte le soluzioni sono preparate in acqua priva di RNasi.
- Preparare la soluzione di stock di cicloesiloide (100 mg/mL) in DMSO e conservare a -20 °C.
- Preparare 2,2 M di soluzione di saccarosio aggiungendo 75,3 g di saccarosio all'acqua priva di RNasi e completando il volume a 100 mL (per ~16 preparazione gradiente). La soluzione può essere mantenuta a -20 °C per lo stoccaggio a lungo termine.
- Preparare 10x soluzione di sale (1 M NaCl; 200 mM Tris-HCl, pH 7.5; 50 mM MgCl2).
- Preparare la soluzione di inseguimento del saccarosio al 60%, contenente 30 g di saccarosio, 5 mL di soluzione salina 10x e raggiungere il volume fino a 50 mL con acqua priva di RNasi.
- Facoltativamente, aggiungere un granello di blu bromofenolo o circa 5 μL di blu bromofenolo all'1% in acqua priva di RNasi alla soluzione di inseguimento. 1.6. Conservare le soluzioni a 4 °C.
2. Preparazione del gradiente di saccarosio
NOTA: L'accuratezza nella preparazione dei gradienti di saccarosio è fondamentale per ottenere risultati coerenti e riproducibili.
- Per preparare sei gradienti di saccarosio del 10-50%, diluire la soluzione di saccarosio di 2,2 M come nella tabella 1.
| Soluzione di saccarosio | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% |
| 2,2 M di saccarosio | 2 mL | 4 mL | 6 mL | 8 mL | 10 mL |
| Soluzione salina 10X | 1,5 mL | 1,5 mL | 1,5 mL | 1,5 mL | 1,5 mL |
| cicloesimide | 15 μL | 15 μL | 15 μL | 15 μL | 15 μL |
| Acqua | 11,5 mL | 9,5 mL | 7,5 mL | 5,5 mL | 3,5 mL |
| Volume totale | 15 mL | 15 mL | 15 mL | 15 mL | 15 mL |
Tabella 1: Diluizioni del saccarosio per preparazioni di gradienti di saccarosio.
NOTA: Preparare sempre gradienti di saccarosio in multipli di due per bilanciare il peso durante l'ultracentrifugazione.
- Pulire l'ago contundente metallico con soluzione di decontaminazione RNasi. Risciacquare brevemente i tubi ultracentrifugo, i tubi e la siringa utilizzando acqua priva di RNasi. Asciugare all'aria i tubi in modo che nessuna goccia d'acqua rimanga nei tubi in quanto l'acqua rimanente altererà la concentrazione di saccarosio.
- Posizionare l'ago metallico sul supporto del morsetto e sul tubo di centrifuga sullo stadio motorizzato. Per preparare i gradienti in modo coerente, è stato utilizzato un sistema assemblato in casa che contiene uno stadio motorizzato per contenere il tubo ultracentrifugo e una pompa per siringhe per iniettare soluzioni di saccarosio(Figura 1, vedere il passaggio 9 per i dettagli).
- Riempire una siringa da 30 ml con ~ 16 ml di saccarosio al 10% (sufficiente per sei gradienti), posizionarla sulla pompa della siringa e collegarla all'ago. Assicurarsi che non ci siano bolle d'aria nella siringa, nei tubi e nell'ago. Pulire la punta dall'ago per rimuovere qualsiasi soluzione residua.
- Spostare lo stadio motorizzato verso l'alto in modo che la punta dell'ago tocchi il centro del tubo nella parte inferiore.
- Impostare la pompa della siringa a una portata di 2 ml/min per un volume di 2,3 ml.
- Dopo aver erogato 2,3 mL di soluzione di saccarosio al 10%, spostare lungo lo stadio motorizzato e ripetere il processo per tutti e sei i gradienti.
- Ripetere i passaggi 2.4-2.7 per aggiungere soluzione di saccarosio al 20% sul fondo dei tubi, seguita da soluzioni di saccarosio 30%, 40% e 50% allo stesso modo.
- Dopo la preparazione del gradiente, sigillare il tubo ultracentrifugo utilizzando una pellicola di paraffina.
- Lasciare i tubi durante la notte a 4 °C in modo che i diversi strati di saccarosio si disffondono insieme per dare un gradiente continuo.
3. Dissezione tissutale
NOTA: I topi gravidi sono stati eutanasiati dalla lussazione cervicale preceduta da anestesia con isoflurane al 5%.
- Raccogliere embrioni di topo CD1 al giorno 12 embrionale o altri punti di tempo in base alle esigenze e posizionare gli embrioni in una piastra Ø 10 cm contenente la soluzione di sale bilanciato (HBSS) di Hank ghiacciata sul ghiaccio per mantenere la vitalità cellulare.
- Sotto il mirino della dissezione, trasferire un embrione su una piastra di Ø 6 cm contenente HBSS ghiacciato.
- Utilizzare aghi da 21-23 G per fissare la posizione della testa penetrando attraverso gli occhi con un angolo di circa 45 ° e applicare la forza per assicurarsi che gli aghi siano fissati sulla piastra(Figura 2A).
- Utilizzare le forcep n. 5 per rimuovere pelle e cranio, dal centro ai lati.
- Utilizzare le flesse per tagliare i bulbi olfattivi e rimuovere le meningi per esporre i tessuti corticali.3.6.Utilizzare forcep curve per tagliare i tessuti corticali in 2-3 mL di mezzo neurobasale sul ghiaccio (Figura 2B). Mettere in comune tessuti corticali di diversi embrioni in base alle esigenze. I tessuti da 8-10 embrioni di solito danno ~ 200 μg di RNA totale.
4.Lisi cellulare
- Il giorno della dissezione tissutale, preparare il tampone di lisi cellulare fresca come descritto nella tabella 2.
| soluzione | Concentrazione finale | volume |
| Tris-HCl (pH 7.5) | 20 mM | 100 μL |
| Kcl | 100 mM | 250 μL |
| MgCl2 | 5 mM | 25 μL |
| Tritone X-100 | 1% (v/v) | 500 μL |
| Deossicolato di sodio | 0,5% (v/v) | 500 μL |
| Ditiotrititolo (DTT) | 1 mM | 5 μL |
| cicloesimide | 100 μg/mL | 5 μL |
| RNasi acqua libera | | Ricarica fino a 5 mL |
| totale | 5 mL | 5 mL |
Tabella 2: Preparazione del tampone di polisomalisi.
NOTA: Tampone di lysis supplementare con proteasi e inibitori della fosfatasi.
- Aggiungere il cicloeximide al mezzo neurobasale con tessuti sezionati ad una concentrazione finale di 100 μg/mL e incubare a 37 °C per 10 min. Il cicloeximide blocca l'allungamento della traslazione e, pertanto, previene il dependio ribosoma 15.
- Centrifugare a 500 x g per 5 min a 4 °C e scartare il supernatante.
- Lavare i tessuti due volte con soluzione salina tamponata con fosfato ghiacciato (PBS) integrata con cicloeximide da 100 μg/mL.
- Aggiungere 500 μL di tampone dilisi cellulare integrato con 4 μL di inibitore della RNasi. Pipetta su e giù per rimescolare il tessuto nel tampone di lysis. Utilizzare un ago di insulina per liscigere delicatamente il tessuto.
- Incubare i tessuti sul ghiaccio per 10 minuti con un breve vortice ogni 2-3 minuti.
NOTA: Per prevenire la degradazione dei tessuti, assicurarsi che tutte le fasi dellalisi tissutale vengano eseguite sul ghiaccio.
- Centrifuga a 2.000 x g per 5 min a 4 °C.
- Trasferire il supernatante in un nuovo tubo di centrifuga su ghiaccio.
- Centrifuga a ~13.000 x g per 5 min a 4 °C.
- Trasferire il supernatante in un nuovo tubo di centrifuga su ghiaccio.
- Misurare la concentrazione di RNA nel lisato tissutale utilizzando uno spettrofotometro UV-Vis.
NOTA: Se nell'esperimento sono inclusi più campioni, diluire i campioni alla stessa concentrazione con un buffer di lisi cellulare aggiuntivo per ridurre al minimo la variazione.
5. Carico del campione e ultracentrifugazione
- Pre-raffreddare il rotore di ultracentrifugazione e le benne oscillanti a 4 °C e impostare la temperatura dell'ultracentrifugo a 4 °C.
- Mantenere 20 μL del tessuto lysate come ingresso totale di RNA.
- Caricare campioni (50-300 μg di RNA con un volume uguale) sulla parte superiore dei gradienti di saccarosio erogando lentamente il lysate alle pareti dei tubi ultracentrifugo.
- Posizionare delicatamente i tubi ultracentrifugo nel secchio oscillante. Assicurarsi che tutti i bucket diametralmente opposti siano bilanciati.
- Caricare le benne oscillanti sul rotore. Impostare l'ultracentrifugo su 190.000 x g (~ 39.000 giri/min) a 4 °C per 90 min.
- Posizionare delicatamente le sfumature sul ghiaccio dopo la centrifugazione.
6. Frazionamento e raccolta dei campioni
NOTA: per l'analisi e la raccolta dei campioni dalle pendenze viene utilizzato un sistema di frazionamento, registrazione e raccolta assemblato in casa (Figura 3, vedere Componenti del dispositivo).
- Posizionare un tubo ultracentrifugo vuoto sul piercer del tubo e penetrare delicatamente nel tubo con l'ago dal basso.
- Accendere il monitor UV e aprire il software di registrazione del segnale digitale.
- Riempire una siringa da 30 ml con 25 ml di soluzione di inseguimento al saccarosio al 60%. Premere delicatamente la siringa in modo che la soluzione di inseguimento riempia il tubo vuoto e passare attraverso il monitor UV da 254 nm per impostare la linea di base per il rilevamento.
- Premere l'azzeramento automatico sul monitor UV per registrare una linea di base per il rilevamento. Premere play sul software per iniziare la registrazione.
- Una volta che il sistema stabilisce una linea di base, sospendere la registrazione sul software e ritirare la soluzione di inseguimento. Assicurarsi che nel sistema non rimanga alcuna soluzione di inseguimento residua.
NOTA: Sciacquare il sistema con acqua priva di RNasi per rimuovere le soluzioni residue di saccarosio rimanenti dalla corsa precedente.
- Caricare un tubo campione sul piercer del tubo. Penetrare delicatamente nel tubo con l'ago dal basso.
- Iniziare a registrare sul software. Avviare la pompa della siringa (portata di 1 ml/min per un volume di 25 ml) e il raccoglitore di frazioni per raccogliere frazioni polisoma. Impostare le impostazioni del frazionatore su 30 s.
NOTA: Prima di ogni corsa, assicurarsi che non vi siano bolle d'aria nella siringa o nel tubo premendo delicatamente la siringa per far scorrere continuamente la soluzione di inseguimento attraverso l'ago.
- Raccogliere le frazioni in tubi da 1,5 ml (500 μL ciascuno) utilizzando un raccoglitore di frazioni.
- Le frazioni possono essere lavorate immediatamente o conservate a -80 °C.
- Dopo la raccolta delle frazioni, sciacquare il sistema con acqua priva di RNasi per rimuovere il saccarosio residuo.
7. Estrazione dell'RNA
- Ad ogni frazione, aggiungere 10 ng di controllo spike-in dell'mRNA luciferasi.
- Aggiungere tre volumi di reagente di isolamento dell'RNA commerciale basato sull'idrocolride di guanidio ad ogni frazione.
- Vortice brevemente per 15 s.
- Estrarre l'RNA utilizzando un kit di estrazione dell'RNA compatibile con la soluzione utilizzata nella versione 7.2.
8. Trascrizione inversa e PCR in tempo reale
- Misurare la concentrazione dell'RNA utilizzando lo spettrofotometro UV-Vis.
- Soggetto RNA per invertire la trascrizione utilizzando un kit di sintesi cDNA, secondo il protocollo del produttore.
- Usa la PCR quantitativa in tempo reale (qPCR) per esaminare la distribuzione polisomale dell'mRNA gapdh come esempio. qPCR è stato eseguito utilizzando un sistema di rilevamento qPCR e un reagente mastermix qPCR, con le seguenti condizioni di ciclo: 95 °C per 10 minuti, quindi 40 cicli di 95 °C per 15 s, 60 °C per 30 s, 72 °C per 40 s, seguiti da 95 °C per 60 s.
- Ottenere i valori del ciclo di soglia (Ct) dai grafici di amplificazione e utilizzati per calcolare la modifica della piegatura utilizzando il metodo ΔΔCt.
9. Assemblaggio del sistema di produzione del gradiente di saccarosio
NOTA: seguire i passaggi per assemblare ciascun componente (come descritto nella tabella 3) del creatore di gradienti di saccarosio (Figura 1).
- Montare due staffe verticali (A2) sul breadboard di base (A1).
- Utilizzare due sottili staffe ad angolo retto (B2) per montare l'attuatore lineare dello stadio sul breadboard di base (A1).
- Utilizzare il setcrew sul palo in alluminio Ø12.7 mm (C2) per fissarlo sul breadboard di base del supporto del tubo (C1) come supporto per il supporto del tubo.
- Assemblare il morsetto del palo da Ø1/2" a Ø6 mm (C3) con il palo (C2) e il palo ottico della miniserie (C4).
- Utilizzare il setcrew sul palo ottico (C4) per collegare un piccolo morsetto a V (C5) come supporto del tubo.
- Mettere un tubo di centrifuga nel supporto del tubo e regolare l'angolo per renderlo verticale. Contrassegnare la posizione del tubo e montare il portabissosta (C6) sul breadboard di base (C1) per sostenere il tubo.
- Dall'altro lato del breadboard (A1), utilizzare il setcrew del palo in alluminio da Ø12,7 mm (D1) per fissarlo e collegare un palo ottico mini-serie (D3) utilizzando un morsetto post angolo retto da Ø1/2" a Ø6 mm (D2).
- Collegare il morsetto a V in miniatura (D4) con l'ago a estremità smussata (D5) al palo (D3). Regolare l'angolo del morsetto per impostare l'ago verticalmente e regolare la lunghezza del palo per assicurarsi che l'ago soddisfi il tubo di centrifuga.
- Collegare l'attuatore (B1) al driver del motore stepper (E1) e utilizzare la scheda controller UNO R3 e il modulo joystick dello starter kit UNO (E2) per controllare l'attuatore. Un adattatore di potenza (ad esempio, adattatore di potenza regolabile 9-24 V AC/DC) può essere utilizzato per guidare il motore separatamente.
- Posizionare la pompa della siringa (F) accanto alla stazione di produzione del gradiente e collegare la siringa con l'ago.
- Controllare lo stadio del supporto del tubo su e giù utilizzando il joystick.
| componente | articolo |
| B1 | Attuatore a stadio lineare |
| E1 | Driver motore stepper |
| E2 | Super starter kit progetto UNO |
| A1 | Breadboard |
| A2 | Staffa verticale |
| B2 B2 | Staffa sottile ad angolo retto |
| C1 | Breadboard miniserie |
| C5 | Morsetto a V piccolo |
| D4 | Morsetto a V in miniatura |
| C2 | Palo in alluminio Ø12,7 mm |
| C4 | Mini-serie post ottico |
| D1 | Palo in alluminio Ø12,7 mm |
| C3, D2 | Morsetto per palo da Ø1/2" ad Ø6 mm |
| C6 | Base portabircierba mini-serie |
| D5 | Ago finale smussato |
| F | Pompa siringa |
Tabella 3: Componenti di sistema per la creazione di gradienti.
10. Frazionamento e rilevamento dell'assieme di sistema (Figura 2).
- Utilizzare un normale morsetto burette a mascella rotonda per montare il modulo ottico del monitor UV sul piercer del tubo. Fissare un'estremità del tubo (1 cm di lunghezza e 0,56 mm di diametro interno) al connettore del piercer del tubo e l'altra estremità alla porta Fluid In del modulo ottico. Collegare la porta Fluid Out al frazionatore.
- Collegare il modulo ottico con la centralina del monitor UV secondo il manuale del produttore.
- Utilizzare un cavo breakout per collegare la presa di uscita del segnale al convertitore digitale a terra e connessioni di ingresso analogiche, secondo il manuale del produttore.
- Collegare il convertitore digitale a un laptop utilizzando un normale cavo USB e registrare i segnali digitali convertiti utilizzando il software di acquisizione dati.