このプロトコルの目標は、Lymnaea stagnalisの胚と幼虫のハイスループットなカプセル化解除のための一連の方法をユーザーに提供することです。これは、全体のマウントin situハイブリダイゼーションの準備、およびその後のハイブリダイゼーション前およびハイブリダイゼーション後の処理のためのものです。
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このプロトコルの目標は、Lymnaea stagnalisの胚と幼虫のハイスループットなカプセル化解除のための一連の方法をユーザーに提供することです。これは、全体のマウントin situハイブリダイゼーションの準備、およびその後のハイブリダイゼーション前およびハイブリダイゼーション後の処理のためのものです。
in situハイブリダイゼーション(WMISH) で全体のマウント興味のある(例えば、胚または幼虫など)「ホールマウント」組織標本、または発達段階内の核酸分子(多くの場合のmRNA)の空間分解能を可能にする技術です。それはかなり複雑な後生動物ゲノムの機能解析、次世代シーケンスデータの大洪水でボトルネックをより多くなってきている課題に貢献することができるので、WMISHは非常に強力です。技術に多くの時間の概念シンプルさにもかかわらず、多くの場合、新たなモデル系のためのWMISH実験に固有の様々なパラメータを最適化するために必要とされます。組織型と発達段階の間の細胞および生化学的特性の微妙な違いは、単一WMISH方法がすべての状況に適切ではないかもしれないことを意味します。我々は一貫生成し、再新興腹足類モデルモノアラガイのstagnalisためWMISHメソッドのセットを開発しています遺伝子の、およびすべての発達段階全体の範囲について明確なWMISH信号。これらの方法は、個体発生のウィンドウに未知の暦年齢の幼虫の割り当て、それらの卵のカプセルからの胚および幼生の効率的な除去、各個体発生のウィンドウのための適切なプロテイナーゼK処理の適用、およびハイブリダイゼーション、ハイブリダイゼーション後および免疫検出、ステップ。これらのメソッドは、指定されたRNA転写物について得られた信号は、プローブ固有の調整(主にプローブ濃度及びハイブリダイゼーション温度)でさらに洗練することができ、そこから基盤を提供します。
軟体動物は、科学分野の幅広い多様性の持分を保有動物の群です。その形態的多様性1、(種数2の点で第のみ節足動物への)種の豊かさや商業3、医学4及び科学的問題5-8の広い範囲との関連性にもかかわらず、に主張することができ、比較的少数の軟体動物の種があります設備の整った科学的なモデルと実験室環境で維持しやすいの両方です。多くのそのような神経生物学9、生態毒性10、より最近では進化生物学11,12などの分野で使用されている一つの軟体動物は、主に、その広範な分布およびメンテナンスの極度の容易さのため、モノアラガイのstagnalisです。 「モデル」生物としての人気とLに利用できる発達生物学者13-19、分子ツールの範囲とパワーによる使用の長い歴史にもかかわらず、 stagnALIS科学コミュニティは、はるかに多くの伝統的な動物モデル( ショウジョウバエ 、マウス、ウニ、線虫)の背後にあります。
分子モデルとしてモノアラガイを開発することが私たちの願いは、シェル形成を誘導する分子機構への関心から生じます。これはモノアラガイの発達中の遺伝子発現の、効率的で一貫性のある敏感な可視化を可能にする技術のセットを絞り込むために私たちの動機。 in situハイブリダイゼーションホールマウント(WMISH)が広くモデル生物のさまざまな使用され、40年以上20のために使用されてきました。その異なる装いで、ISHは空間的に染色体、リボソームRNA、mRNAおよびマイクロRNAは上の特定の遺伝子座をローカライズするために使用することができます。
私たちは前L.ためWMISH方法を精緻化に対処するために必要な課題の一つstagnalisは静かにかつ効率的に抽出する胚およびトンから様々な段階の幼虫の問題でした彼それらが積層された卵のカプセル。この抽出、または「脱カプセル化」は、同時に形態学的および細胞の完全性を維持しながら、 その場での実験で与えられるために十分な材料を収集するために効率的に達成する必要があります。他のモデル生物はまた、カプセル化された開発を受けている間、我々の手でこれらの種について報告された方法のいずれもが正常L.において使用することができませんでしたstagnalis。
この方法の全体的な目標は、したがって、次のとおりです。L.を抽出するために、イメージングのための十分なWMISHsignalsで胚および幼虫を準備するために、WMISH信号を最適化するプレハイブリダイゼーション処理を適用するために、ハイスループット様式でそのカプセルから胚および幼生をstagnalis。
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注:以下の手順は、Lの胚および幼生期にその場での実験で行うための我々の方法を概説しますステップはこれが単語'注意'で示され、すべての適切な安全手順が採用されるべき有害化学物質の使用を伴うstagnalis。有害化学物質のための代表的なMSDSシートへのリンクは、 補足ファイル1で提供されている。全ての試薬 のためのレシピは、 補足ファイル2で提供されています。
脱カプセル化装置の1組立
2.検体採取、固定化と脱カプセル化
注:特に断りのない限り、すべてのステップは室温で実施されます。
3.プロテイナーゼK、TEAとポストFiのxation
注:我々はすぐにタイムクリティカルなソリューションを交換するための最も効率的かつ穏やかな方法は、メッシュの床と小さなバスケットに次の手順を実行して見つけます。これらは自宅行うことができますが、我々はIntavis InSituPro -Vsi液体ハンドリングロボット(www.intavis.de/products/automated-ish-and-ihc)と互換性のあるバスケット(ミディアムサイズ)を使用します。このようなバスケットは、迅速かつ容易に交換溶液に順に12ウェル組織培養皿(TCD)のウェルの間で移動させることができ、または溶液を十分にピペットを使用してから吸引することができます。代わりに、すべてのソリューション交換は、単に幼虫からの上清を吸引することにより、これらのバスケットなく行うことができます。この場合、穏やかな旋回運動は、上清をウエルの縁部から除去されることを可能にする皿の中央にすべての胚および幼虫を集中します。以下は、ユーザーがソリューション交換のバスケットを採用されている前提としています。
4.ホットウォッシュと免疫
注:私たちは、次の手順のために液体処理ロボットを使用していますが、これらも簡単に手動で行うことができます。この場合には、胚および幼生の笙それらがでハイブリダイズした1.5ミリリットルチューブ内に保持することULD。後続のすべてのソリューションの交換がP1,000ピペットで吸引し、追加されます。手動で行う場合は、次のステップの各々は、各溶液1mlを採用すべきです。
5.色の開発と取り付け
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図3に示される代表的なWMISH染色パターンは、上述の技術を用いて生成され、分子のシェルの形成に至るまでの処理( 新規遺伝子1、2、3、4)の範囲に関与する遺伝子のための空間的な発現パターンの多様性を反映し、細胞間シグナル伝達(DPP)への発達段階の範囲にわたって転写調節( ブラキュリ )へ。一方で我々は、我々の方法は、様々なレベルでの開発のすべての段階で発現した遺伝子産物の幅広いに対して適用できることを示し、我々は、彼らがまた大きく変わるだろうと期待して、これらの遺伝子の発現レベルを定量化していません。のみここに提示する遺伝子(DPP)の一方が先にLに記載されていますstagnalis 21,22。ここで提示する結果は、主にこれらの以前の報告と一致しているが、有意に高い空間RESOとリューション。 短尾の空間的な発現パターンはアワビ23と...
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ここで説明する方法はモノアラガイstagnalisのすべての発達段階内で、おそらく様々な発現レベルを有するRNA転写物の効率的な可視化を可能にする。そのカプセルから胚および幼生を削除するには、我々は他のencapsulated-に対して報告化学物質、浸透圧ショックおよび物理的処理の様々な試用しましたモデル生物を開発。しかし、私たちの手の中に私たちがここで説明する方法は、胚および幼虫に損傷を与えることなく、タフな莢膜を除去するだけで高スループット技術です。デカプセル化後、材料は、いずれかの保存することができ、またはプロテイナーゼKのステージ特異的レジメンで処理した後、リボプローブとハイブリダイズさせました。 (典型的には、プローブ濃度及びハイブリダイゼーション温度に焦点を当てた)追加の経験的な最適化の努力は、各プローブ/標的のために必要となる場合があります。 (固定レジメンおよびプロテイナーゼK処理に加えて)これらのパラメータは、一般的に最も影響力のパラメータでありますその場での実験で 、任意の(固定された材料の品質およびRNAプローブは、高い水準であることを仮定して...
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著者らは、開示することは何もありません。
この作品は、DFGプロジェクト#1 JA2108 / 2-1を通じてDJJに資金調達によってサポートされていました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| フェザー級鉗子 | Ehlert&パートナー | #4181119 | |
| シリコンチューブ | グラスガーätebau OCHS GmbH | 760070 | |
| 毛細血管 | ヒルゲンベルグ | 1403547 | |
| 12ウェル組織培養皿 | ロス | CE55.1 | |
| 37%ホルムアルデヒド | カールロス | P733.1 | 注意-癌を引き起こす可能性があります。吸入、皮膚との接触、飲み込むと有毒です。有毒:吸入、皮膚との接触、および飲み込んだ場合、非常に深刻な不可逆的な影響の危険性。 |
| エチレンジアミン四酢酸 | カールロス | CN06.3 | 注意 - 目の刺激を引き起こします。気道や皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。ほこりを吸い込まないようにしてください。目、皮膚、衣服との接触を避けてください。適切な換気がある場合にのみ使用 |
| 塩化マグネシウム | Carl Roth | 2189.1 | |
| Tween-20 | Carl Roth | 9127.1 | 注意 - 吸入すると有害な場合があります。気道の炎症を引き起こす可能性があります。皮膚から吸収されると有害な場合があります。皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。目の炎症を引き起こす可能性があります。飲み込むと有害な場合があります。 |
| 塩化ナトリウム | カールロス | 3957.1 | |
| フィコールタイプ 400 | カールロス | CN90.1 | |
| ポリビニルピロリドン K30 (MW 40) | カールロス | 4607.1 | 注意 - 吸入すると有害である可能性があります。気道の炎症を引き起こす可能性があります。皮膚から吸収されると有害な場合があります。皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。目の炎症を引き起こす可能性があります。飲み込むと有害な場合があります。 |
| ヌクレアーゼフリー牛血清アルブミン | カールロス | 8895.1 | |
| サーモン精子 | カールロス | 5434.2 | |
| パリン | カールロス | 7692.1 | 注意-副作用には出血、局所刺激が含まれます。吸入、摂取、接触した場合のアレルギー反応の可能性。目/皮膚/気道を刺激する。過敏症の可能性があります。妊娠中は死産のリスクを高めると報告されています |
| プロテイナーゼ-K | カールロス | 7528.1 | |
| グリシン | カールロス | 3790.2 | |
| 脱イオンホルムアミド | カールロス | P040.1 | 注意 - 目や肌に刺激を与えます。吸入、皮膚との接触、飲み込むと有害な場合があります。胎児に害を及ぼす可能性があります。吸湿性。 |
| 標準ホルムアミド | カールロス | 6749.3 | 注意 - 目や皮膚に刺激を与えます。吸入、皮膚との接触、飲み込むと有害な場合があります。胎児に害を及ぼす可能性があります。吸湿性。 |
| トリエタノールアミン | カール・ロス | 6300.1 | 注意 - 蒸気やミストの吸入は避けてください。目に入らないようにしてください。皮膚との長時間または繰り返しの接触を避けてください。取り扱い後はよく洗ってください。 |
| 無水酢酸 | カールロス | 4483.1 | 注意 - 重度の皮膚と目の火傷を引き起こします。水と激しく反応します。飲み込むと有害です。目や気道を刺激する蒸気 |
| マレイン酸 | カールロス | K304.2 | 注意 - 目に入った場合(刺激性)、摂取した場合、非常に危険です。皮膚接触(刺激性)、吸入(肺刺激性)の場合に危険です。皮膚に接触した場合には少し危険です(透過器)。目や皮膚に腐食性があります。 |
| 安息香酸ベンジル | シグマ | B6630-250ML | 注意-吸入すると有害な場合があります。気道の炎症を引き起こす可能性があります。皮膚から吸収されると有害な場合があります。皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。目の炎症を引き起こす可能性があります。飲み込むと有害です。 |
| ベンジルアルコール | Sigma | 10,800-6 | 注意 - 飲み込むと有害です。吸入すると有害です。深刻な眼の炎症を引き起こします。 |
| グリセロール | カールロス | 3783.1 | |
| ブロッキングパウダー | ロシュ | 11096176001 | |
| アンチDIGファブフラグメントAP共役ロ | シュ | 11093274910 | |
| トリスHCl | カールロス | 9090.3 | |
| メチルホルムアミド中の4-ニトロブルーテトラゾリウムクロリド | Carl Roth | 4421.3 | 注意 - 胎児に害を及ぼす可能性があります。吸入や皮膚との接触により有害です。目に刺激を与えます。 |
| 5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリル-リン酸 | カール | A155.3 | 注意-摂取すると潜在的に有害です。皮膚、目、衣服に付着しないでください。皮膚や目を刺激する可能性のあるもの |
| N-アセチルシステイン | カールロス | 4126.1 | |
| ジチオスレイトール | カールロス | 6908.1 | 注意 - 目や皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。呼吸器や消化管の炎症を引き起こす可能性があります。この材料の毒物学的特性は十分に調査されていません。 |
| テルジトール | シグマ | NP40S | 注意 - 吸入すると有害である可能性があります。気道の炎症を引き起こす可能性があります。皮膚から吸収されると有害な場合があります。皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。目の炎症を引き起こす可能性があります。飲み込むと有害な場合があります。 |
| ドデシル硫酸ナトリウム | カールロス | CN30.3 | 注意-飲み込むと有害です。皮膚に接触すると有毒です。皮膚の炎症を引き起こします。重篤な眼の損傷を引き起こします。呼吸器への刺激を引き起こす可能性があります。 |
| 塩化カリウム | カールロス | 6781.1 | |
| リン酸二ナトリウム水素二水和物(Na2HPO4•2H2O) | Carl Roth | 4984.1 | |
| リン酸二水素カリウム (KH2PO4) | Carl Roth | 3904.1 | |
| 三クエン酸ナトリウム二水和物 (C6H5Na3O7•2H2O) | Carl Roth | 3580.1 | 注意 - 目、皮膚、気道の炎症を引き起こす可能性があります。この材料の毒物学的特性は十分に調査されていません。 |
| 鉱物油 | カール・ロス | HP50.2 | |
| InSituPro-VSI | インタヴィス | www.intavis.de/products/automated-ish-and-ihc |
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