소설 높은 처리량 방법은 고정 핵산 프로브 및 흐름 cytometry - 형광을 사용하여 하나의 세균 세포의 발견과 작은 RNA와 mRNA의 표현의 상대 quantitation 수있게되는 설명 현장에서 하이브 리다이 제이션.
방법 논문
소설 높은 처리량 방법은 고정 핵산 프로브 및 흐름 cytometry - 형광을 사용하여 하나의 세균 세포의 발견과 작은 RNA와 mRNA의 표현의 상대 quantitation 수있게되는 설명 현장에서 하이브 리다이 제이션.
원위치 하이브리드화 (물고기)의 형광은 세포 환경에서 특정 핵산 시퀀스를 감지하고 집중하는 데 사용하는 강력한 기술입니다. 처리량을 향상시키기 위해, 생선은 개별 세포의 수천 대상 핵산 시퀀스의 감지를 활성화 유동세포계측법 (흐름 - 물고기)와 함께하실 수 있습니다. 각 셀을함으로써 강력한 통계와 분산 분석을 허용, 독립적인 관찰로 취급되기 때문에 그 결과, 흐름 - 물고기 lysate / 앙상블 기반의 핵산 검출 방법에 비해 뚜렷한 장점을 제공합니다. 이러한 특성은 다른 응용 프로그램의 여러 물고기와 흐름 - 물고기 방법의 사용을하라는 메시지가 표시하고 이러한 방법의 유틸리티는 성공적으로 바이러스 증식을 모니터링, telomere 길이 결정 1,2, 휴대폰 식별 및 유전자 발현 3,4에서 보여준되었습니다 감염된 세포 5, 세균성 지역 사회의 분석 및 열거6.
전통적으로, 물고기와 흐름 - 물고기 방법의 특이성은 DNA의 oligonucleotide 프로브에 의해 이수했습니다. 최근 그러나 물고기와 흐름 - 물고기 프로브와 같은 핵산 analogs로의 DNA oligonucleotide 프로브의 교체로 인해 자연적인 핵산 7,8 이러한 analogs의 높은 용융 온도 (T m) 각 기법의 감도와 특이성을 모두 증가 . 옥내 핵산 (LNA) 프로브는 DNA 또는 RNA 시퀀스 9,10에 걸쳐 마약을 LNA 세포핵을 포함 핵산 아날로그의 유형입니다. 흐름 - 물고기와 결합하면, LNA 프로브는 이전에 기존의 DNA 프로브 7,11 들보다 뛰어난 실력을 보이고 표시되었습니다 성공적으로 오 포유 동물 세포의 진핵세포 mRNA 12 바이러스 RNA를 감지하는 데 사용되었습니다.
여기 우리는이 능력을 확장하고 세균 세포에서 RNA의 특정 감지를 허용 LNA 흐름 생선 방법을 설명의 (그림 1). 특히, 우리의 검색에 관심이있는 작은 비 코딩 그들은 많은 중요한 세포 과정 13 주요 규제 요소 역할을하는 것으로 확인되었습니다대로 지난 몇 년 동안 상당한 관심을 얻고있다 규제 RNA (sRNA을). 그러나, sRNAs 및 박테리아 세포에 sRNA을 감지의 도전 연구에 국한 도구 부분에 상대적으로 작은 크기 (일반적으로 길이 50-300 세포핵)와 sRNA 분자의 낮은 풍부한뿐만 아니라 작업의 일반적인 어려움으로 인해 없습니다 세포 세포막을 변화와 함께 작은 생물 학적 세포와 함께. 이 방법에서는, 우리는 세균 세포의 구조를 보존하고 LNA 프로브의 침투뿐만 아니라 낮은 풍부한 sRNA의 특정 검출 (그림 2)를 활성화 신호 증폭 단계를 허용 고정하고 permeabilzation 조건을 설명합니다.
1. LNA 프로브 및 실험 설계
솔루션
2. 정치
3. 디에틸의 pyrocarbonate 처리
4. Permeabilization
5. 이종 교잡
6. 포스트 하이브 리다이 제이션 씻는다
7. 차단 및 염색법
8. 대표 결과
고정하고 효과적으로 permeabilized 아르 세포의 예제는 그림 3A에서 유동세포계측법의 도트 음모에 표시됩니다. permeabilization에 대해 위에서 설명한 조건을 사용하는 경우, 세포 인구가 작고 동질적인 나타내는 몇 가지 세포 집계입니다. 라이 소 자임 높은 (5 밀리그램 / ML) 농도를 사용하는 경우 전지 집계 가능성이 더 높습니다 그리고 큰 입자 (그림 3B)을 나타내는 전방 산란 증가 값을 보여줍니다. 성공적인 LNA 흐름 물고기 실험에서 유동세포계측법 데이터의 예제는 그림 4에 표시됩니다. 히스토그램 세 부정적인 컨트롤과 함께 대상 sRNA의 특정 감지를 보여줍니다.'아니오 염료'부정적인 통제는 '노 LNA'과 '비 표현 sRNA'부정적인 컨트롤 다음에 적어도 형광을 생산하고 있습니다. 마지막으로, sRNA 특정 LNA 프로브와 샘플이 최고의 형광을 생산하고 있습니다. 방법과 LNA 프로브가 이러한 방식으로 확인되면, 추가적인 실험은 돌연변이나 다양한 문화 환경 등에 대한 응답으로, 시간이 지남에 따라 sRNA 신호의 변화를 모니터링하기위한 수

그림 1. 박테리아 sRNA의 검출을위한 LNA 흐름 물고기 실험의 전반적인 계획의 묘사.

그림 2. LNA 흐름 생선 신호의 얼룩 및 증폭. biotinylated LNA 프로브의) 하이브 리다이 제이션. 형광 DyLight 488 streptavidin의 활용과 함께 B) 염색법. C) biotinylated 방지 s의 바인딩DyLight 488 streptavidin에 treptavidin 항체. 항체는 항원 결합 사이트를 통해 streptavidin을 바인딩할 수 또는 비오틴 잔류물을 통해 streptavidin 구속 수 있습니다. 형광 DyLight 488 streptavidin의 활용과 함께 추가로 얼룩에 의해 신호의 D) 증폭.

그림 3.) 1 MG / ML 라이 소 자임, 3 μg / ML proteinase K permeabilization와 B) 5 밀리그램 / ML 라이 소 자임, 3 μg / ML proteinase K에 permeabilization에 대한 측면 산란 결과 비교 전달 보여주 유동세포계측법의 도트 플롯.

그림 4. LNA 흐름 생선 결과의 히스토그램 분석. 각 샘플에서 생성된 형광 신호가 네 가지 성분에 의해 표시됩니다 : 블랙 - sRNA 특정 LNA 프로브, 빨간색 - '비 표현 sRNA'부정적인 제어, 파랑 - '없이 LNA'부정적인 제어, 보라색 -'아니오 염색'부정 제어할 수 있습니다.
여기에 제시 LNA 흐름 생선 방법은 그의 표현 이전에 microarray 기반 표현 프로 파일링 및 역방향 전사 중합 효소 사슬 반응 16을 통해 확인되었습니다 그람 음성 해양 박테리아 비브리오 campbellii에서 sRNA의 표현을 감지하는 데 사용되었다. 지금까지, 우리는 RNAs (단백질 활동 riboswitches, 그리고 mRNA를 조절 예를 들어 횡단 인코딩 sRNA, sRNA)의 다양한 표현을 모니터하기 위해이 방법을 사용했습니다. 따라서, 우리는 방법을 적용할 수 있으며 모든 sRNA 또는 mRNA 대상을 감지하고 어떤 세균 종 또는 셀 타입에 사용하기 위해 수정할 수 있습니다 사용될 수 있다고 확신하고 있습니다. 이 프로토콜의 수정이 다른 세포 유형에 필요한 경우 조작 고려하는 가장 중요한 변수는 permeabilization 단계입니다. 예를 들어, 여기에서 설명한 permeabilization 조건을 수정할 때, 라이 소 자임하고 proteinase K의 농도 변화는 테스트를해야합니다. 우리는 또는 배로 증가를 발견라이 소 자임하고 proteinase K의 양을 tripling하면 LNA 흐름 생선 결과의 주요 변경 결과. 또한, 추가 permeabilization 조건을 테스트를 할 때, 세포는 세포 손실, 및 배경 형광 비율에 최고의 신호를 얻을 수 clumping에 대해 분석한다. 세포 clumping의 범위는 현미경 및 / 또는 유동세포계측법에 의해 테스트할 수 있습니다. 앞으로 대 측면 분산형 점 플롯과 올바른 permeabilization 방법에 꼬리이 붙었다 영향을 최소화하므로 유동세포계측법으로 세포 대단히 짧은 시간이 흐릅니다. 같은 digoxigenin 다른 haptens으로 표시 추가 LNA 프로브는 하이브 리다이 제이션 단계에서 추가한 후 안티 digoxigenin 항체 및 보조 항체 - 형광단의 활용과 포착할 수로이 방법도 설명 프로토콜에 대대적인 개조없이 멀티 플렉스 sRNA 검색 의무가 있습니다. 현재 우리가이 방법으로 발생하는 유일한 한계는 약하게 전에서 충분한 신호를 생성하기 위해 무능력이다누르면 sRNA 종 (种)과 노력 (셀 당 절대 사본 번호)를 탐지 임계값을 결정하기 위해 진행되고 있습니다.
전반적으로, LNA 흐름 물고기 방법은 존재 sRNA 종의 상대적 풍부하고 표현이 다양 정도에 대한 통찰력을 제공하는 높은 처리량 방식으로 단일 세포 수준에서 세균 sRNA 또는 mRNA 발현을 측정하는 기회를 제공 인구 인치
저자는 공개 아무것도 없어.
이 작품은 미국 해군 연구소의 핵심 연구 기금을 통해 해군의 사무실에 의해 지원되었다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
| 10X 인산은 식염수 (PBS), pH를 7.4 버퍼 | 응용 Biosystems / Ambion | AM9625 | |
| Nuclease없는 물 | 응용 Biosystems / Ambion | AM9932 | (DEPC가 치료되지 않음) |
| 32 % paraformaldehyde | 전자 현미경 과학 | RT 15,714 | 에탄올 무료 |
| 초산 | Acros의 생명체 | 327,290,010 | |
| 디에틸 pyrocarbonate (DEPC) | 시그마 알드리치 | D5758 | 계속 desiccated |
| 라이 소 자임 | 시그마 알드리치 | L2879 | |
| Proteinase K (20 MG / ML) | 응용 Biosystems / Ambion | AM2546 | |
| 포름 아미드 | 응용 Biosystems / Ambion | AM9342 | Deionized, 나누어지는 및 동결 |
| Dextran 황산 MW> 500,000 | 시그마 알드리치 | D8906 | 나누어지는 60 % 솔루션과 동결 |
| Denhardt의 솔루션 50X 농축물 | 시그마 알드리치 | D2532 | 나누어지는 및 냉동 |
| 나트륨 구연산 버퍼 20X | 응용 Biosystems / Ambion | AM9770 | |
| 연어 정자 DNA (빠졌어) 10 밀리그램 / ML | 응용 Biosystems / Ambion | AM9680 | 나누어지는 및 냉동 |
| 효모 tRNA (10 MG / ML) | 생명 기술 / Invitrogen | 15401-011 | 나누어지는 및 냉동 |
| 십대 초반 - 20 | 시그마 알드리치 | P9416 | |
| 원위치 하이브리드화 차단 용액에 5 배 | 벡터 연구소 | 메가바이트 - 1220 | |
| DyLight 488 streptavidin | 벡터 연구소 | SA - 5488-1 | |
| Biotinylated 방지 streptavidin | 벡터 연구소 | BA - 0500 | 나누어지는 및 냉동 |
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