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방법 논문

RNA 형광하여 단일 세포 유전자 전사의 분석

14.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/4073

⸱

2012년 10월 7일

 ,  ,  ,  , 

이 논문에서

요약

형광성의 현장에서 하이브리드 (물고기) 등의 하나 이상의 회원의 동시 전사로 polygenic 활동의 분석을 할 수 있습니다 VAR multigene 가정에서 Plasmodium falciparum 감염된 적혈구 1. 기술은 적응력이 있으며, 유전자, 세포와 생물의 다른 유형에 사용할 수 있습니다.

초록

말라리아 감염 동안 인간의 내피 수용체에 Plasmodium falciparum에 감염된 적혈구 (IE)의 접착은 VAR 유전자에 의해 인코딩 PfEMP1 단백질 변형의 표현에 의해 중재됩니다.

haploid P. falciparum 게놈은 하나가 감염 혈액 단계에서 한 번에 셀 당 베꼈 것으로되어있는 약 60 가지 VAR 유전자를 비호. 어떻게 VAR 유전자 전사의 이러한 상호 배타적 인 규제가 달성하는 것은 명확하지 않다, 개별 VAR 유전자 또는 P.의 임상 결과에 대한 서로 다른 수용체 및 차동 바인딩의 결과와 관련된 VAR 유전자의 하위 그룹의 식별이 falciparum 감염. 최근 상호 배타적 인 전사 패러다임은 개별 P.에 따라 전사 assays에 의해 의심을하게되었습니다 단일 INF의 falciparum 대본 확인P.의 개별 핵에있는 기생충에 의한 VAR 유전자 전사의 원위치 하이브리드 화에 RNA 형광을 사용하여 ected erythrocytic 전지 (물고기) 분석 falciparum IE 1.

여기, 우리는 P.의 단일 핵에 VAR 유전자 전사의 분석을 위해 RNA - 물고기 방법론을 수행하기위한 세부 프로토콜을 제시 falciparum은 인간의 적혈구를 감염. 방법의 사용을 기반으로 digoxigenin 및 TSA 플러스 형광 팔레트 시스템 2 (Perkin 엘머), 미세 분석 갓 선택한 P.를 사용하여 안티센스 RNA 프로브에게 비오틴 - 표시 falciparum IE. 현장 하이브리드 방식의는 P.의 다른 단계에서 표현 전사와 유전자의 다양한 규제를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다 falciparum 수명주기와는 다른 말라리아 기생충 종과 다른 생물과 세포 유형에 적용 할 수 있습니다.

프로토콜

1. 갓 선정 감염된 적혈구의 생성

PfEMP1 단백질의 표면 표현 신선한 선택 문화를 사용하는 경우이 분석은 가장 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 특정 실험 3D7 P.에서 falciparum의 일족이 이전에 1 설명한 바와 같이 특정 항체를 사용하여 선정되었습니다.

1 일

  1. P.의 포장 혈액 세포의 수확 200 μl falciparum 문화는 실온에서 8 분 800 XG에서 원심 분리하여 2~5% 늦게 무대 IE를 포함.
  2. 37 2 ML에서 피 펠렛를 다시 일시 중지 ° C 따뜻한 0.75 % 젤라틴 14 ML 멸균 튜브에 솔루션 및 침전에 감염되지 않은 및 링 단계 IE를 허용하도록 37 ° C 15-20 분에 출발합니다.
  3. 말기 IE를 수확, 새로운 14 ML 튜브로, 위의 단계를 즉 37 ° C 따뜻한 RBC - 세탁 미디어 10 ML로 두 번 씻어.
  4. 특정 항 PfEMP의 50 μl를 희석37의 2 ML ° C 따뜻한 RBC - 세탁 미디어와 살균 필터 1 항체.
  5. 37 번 30 분에 14 ML 멸균 튜브와 배양에서 살....

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결과

그림 1은 주요 단계와 RNA 물고기 방법론의 시간 기간의 순서도를 보여줍니다.

단일 P.를 사용하여 잘하고 제대로 보존 스테인드 mRNA 생선 실험을 대표하는 일련의 이미지 falciparum IE는 그림 2에 표시됩니다. 이 세포 protozoan는 DAPI와 푸른 물들어있는 작은 (1-1.5 μm 직경) 핵이 있습니다. 배란 후 24 시간 P.의 적혈구 침공 후 falciparum은 schizogony, 즉 핵분열의 과정이 시작됩니다. VAR 유전자 전사의 최적 생선 검색이 48 시간 간 erythrocytic lytic주기를 10-22 주위에 시간에 발생합니다. 프로브는 일반적으로 아마도 핵 봉투 - 관련 endoplasmic 소포체 무엇에, 주요 핵 몸 옆에 표시 종을 mRNA에 잡종을 만들다. 행에서 좋은 품질.......

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토론

RNA 물고기 분석 등 북부 blotting과 RT-PCR 등의 방법에 대조적으로, 단일 세포 수준에서 특정 mRNA의 성적 차별을 할 수 있습니다. 이 P.,이 예에서는이 가능 transcriptionally 운영 중 및 운영 중지 세포 구별 할 수 있습니다 falciparum은 기생 인간의 적혈구 내부 원생 동물. 이러한 모든 세포 관찰은 종종 필요하고 중요하고 새로운 전사 패턴에게 1 낼 수 있습니다.

다른 RNA 물고기 방법은 4-10에 설명 된 있지만, P.의 동시 VAR mRNA 전사의 연구에 대한 새로운 세련된 프로토콜의 개발을위한 필요가있다 falciparum. 검색 도구로 asRNA 프로브를 사용하여 mRNA 활동의 특별한 시간적 패턴은 쉽게 셀에 지역화 할 수 있습니다. 또한, asRNA 프로브들은 구체적인 일을 지원하는.......

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공개 사항

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

감사의 글

저자는 우수한 기술 지원을 위해 기생충과 크리스티나 Holm이의 genotyping을 위해 마이클 Alifrangis과 Ulla Abildtrup 감사드립니다. 이 작품은 하워드 휴즈 의학 연구소 (보조금 55,005,511), Lundbeck 재단 (부여 R9-A840)와 닐스 Bohr 국제 교류 재단이 지원되었습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약의 이름 회사 카탈로그 번호 코멘트
아세트산 시그마 / 올드리치 338826 - 100ml
Albumax 미디어 : RPMI 1640 글루타민 솔루션 Lonza BE12-115F 500 ML RPMI 1640
5 ML의 글루타민 솔루션
Albumax 미디어 : Gentamycin 황산염 Albumax - 솔루션 Lonza BE02-012E 2.5 ML gentamycin 황산염
50 ML Albumax - 솔루션
Albumax - 솔루션 : 하이포 잔틴 시그마 - 알드리치 H9377 0,8 g 하이포 잔틴
Albumax - 솔루션 : AlbuMAX II 나는nvitrogen 11021-037 200g Albumax
Albumax - 솔루션 : RPMI 1640 Lonza BE12-115F 4리터 RPMI 1640
최대의 자석과 디졸브. 50 ° C. 필터 살균 및 aliquots에서 -20 ° C에 저장합니다.
Amberlite 시그마 A5710-110G 포름 아미드를 deionize하는 수지.
안티 - 비오틴 염소 PAB 퍼 옥시 데이즈의 공액 Calbiochem 203206
안티 - 잘 해봐 항체 Novus 생체 NB100-41330
DAPI와 안티 - 페이드 시약 Invitrogen P36931 설치 미디어는 완전히 슬라이드를 씰링까지 24 H에 대한 치료가 있습니다.
비오틴 RNA 라벨 믹스 로슈 11685597910
카메라 디지털 니콘 디지털 시력 DC-F11
Coverslips Menzel - glaser 631-1570
문화 플라스크 25cm 2 Nunclon 표면 Nunc 156340
DEPC Fluka / 시그마 32490-100ml 1000 ML deinonized 물 1 ML DEPC. 저어 바 추가 및 12 H에 젓는다. 30 분에 압력솥.
디지털 카메라 니콘 디지털 시력 DC-F11
Dynabeads 단백질 Invitrogen 10002D
DynaMaq-15 마그넷 Invitrogen 123 01D
포름 아미드 bioultra 99% Fluka/ 시그마 4만7천6백71-1리터-F Deionized 포름 아미드 : 포름 아미드의 100 ML 당 이온 교환 수지의 5g. 30 분 저어. 워트 먼지 종이를 필터링 할 수 있습니다.
. 젤라틴 0 75 % 솔루션 : 젤라틴 시그마 - 알드리치 G2500 500 ML RPMI 1640에 3.75 g의 젤라틴. 56 열 ° C 분해합니다. 때 56 ° C. 소독 필터 aliquots에서 -20 ° C에서 저장합니다.
. 젤라틴 0 75 % 솔루션 : RPMI 1640 Lonza BE12-115F 500 ML RPMI 1640에 3.75 g의 젤라틴. 56 열 ° C 분해합니다. 때 56 ° C. 소독 필터 aliquots에서 -20 ° C에서 저장합니다.
글루타민 용액 : L-glutamin 시그마 - 알드리치 G3126 500 ML 0,9 % NaCl에서 14.6 g L의 글루타민. 용해, 필터의terilize과 aliquots에서 -20 ° C에 저장합니다.
글루타민 솔루션 : HCL 시그마 H1758 500 ML 0,9 % NaCl에서 14.6 g L의 글루타민. 용해, 살균 필터링 및 aliquots에서 -20 ° C에 저장합니다.
하이브리드 솔루션 : 포름 아미드 바이오 초 99% SSC 20x Fluka / 시그마 4만7천6백71-1리터-F 총 20 ML, -20에서 냉동 상태로 유지 ° C를 aliquots에
10 ML deionized 포름 아미드
하이브리드 솔루션 : Denhardt의 50x 원액 시그마 D2532 5ml 20xSSC
하이브리드 솔루션 : 효모 tRNARoche 차단 시약 시그마 R-6750 2 ML 50x Denhardt의
ML 효모 tRNA 당 250 μl 20 밀리그램
하이브 리다이 제이션 솔루션을 trong Fluka / 시그마 31149-106GF 0.4g 로슈는 시약을 차단
ML의 연어 정자 DNA 당 10 밀리그램 (: 변성 연어 spermDNA 96 5 분에 대한 ° C 하이브 리다이 제이션 솔루션에 추가하기 전에 중요) 1 ML
Hybridizer ThermoStar 100 HC4 Quantifoil 악기 GmbH의 1004-0011 하이브 리다이 제이션 오븐과 DEPC 물에 패드를 물렸다 RNase 무료 하이브 리다이 제이션 챔버로 대체 할 수 있습니다.
집중 기름 UV 투명 형광 무료 시그마 10976 - 1EA
Immunofluorescence 또는 공 촛점 현미경 니콘 D-이클립스 (Eclipse) TE2000C
Nailpolish 모든 약국에서 사용 가능
PBS 20x : NaCl
KCl
NA 2 HPO 4 X 2H 2 O
KH 2 PO 4 DEPC deionized H 2 O
7.4에 Ajust 피에이치
160g
4g
23g
4g
1리터
Paraformaldehyde 4퍼센트 Fluka / chemika 76,240 80 ML PBS / DEPC에 4g PFA. PFA는 해체 ° C까지 65 열. 20 ML PBS를 추가 솔루션은 냉각 할 수 있습니다. 7.4로 산도를 조정합니다. 필터링 할 수 있습니다. -20 ° C.에서 aliquots에 저장
Paraformaldehyde 4퍼센트 / 산성 아세트산 5% 950 μl paraformaldhyde + 50 μl 아세트산
펩신 시그마 / 올드리치 P7000
퍼 옥시 데이즈 - 복합 항비오틴 Calbiochem 203206
RBC - 세탁 미디어 : RPMI 1640 글루타민 솔루션 Lonza BE12-115F 500 ML RPMI 1640 5 ML의 글루타민 솔루션
RBC - 세탁 미디어 : Gentamycin 황산 Lonza BE02-012E 2.5 ML gentamycin 황산염
RNase 시그마 / 올드리치 10 MG / ML 주식 솔루션을합니다.
RNase 무료 1.5 ML 튜브 Ambion AM12450
RNase 해치 Ambion AM9780
11mm 4 우물을 슬라이드 열 과학 MENZXER306W
SSC 20x : NaCl 시그마 / 알drich S9625 3 M NaCl (175g / L) 0.3M 오세영 3 구연산 X H 2 O는 (88 G / L) 1M HCL과 산도 7.0으로 조정
SSC 20x : 나트륨 구연산의 탈수 시그마 / 올드리치 W302600 3 M NaCl (175g / L) 0.3M 오세영 3 구연산 X H 2 O는 (88 G / L) 1M HCL과 산도 7.0으로 조정
SSPE 20x : NaCl 시그마 / 올드리치 S9625 175.3 g NaCl
SSPE 20x : 아뇨 2 PO 4 시그마 / 올드리치 S0751 27.6 g 아뇨 2 PO 4.
SSPE 20x : 4 EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 분말 9.4 g EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 분말
DEPC 물을 추가 산도 7.4을 조정할 수 있습니다. 자동20 분에 clave
TNB 버퍼 : TNT 버퍼 10 ML TNT 버퍼
TNB 버퍼 : 차단 시약 0.05g 차단 시약
차단 시약을 분해하려면, 감동과 하나가 시간 60 ° C에 솔루션을 가열. -20 ° C.에 저장 (Perkin 엘머 TSA 프로토콜에서 파생.)
TNT 버퍼 : 트리스 / HCL 시그마 T1503 1M 트리스 / HCL, pH를 8.0
TNT 버퍼 : NaCl 시그마 알드리치 S9625 100 ML
TNT 버퍼 : Tween20 시그마 93,773 5 M NaCl 30 ML
한 ML DEPC DH 2 O869 랑 MI
실온에서 7.5로 산도를 조정합니다. (Perkin 엘머 TSA 프로토콜에서 파생.)
TSA 플러스 Cyanine3 / Fluorescein 시스템 Perkin 엘머 NEL753000IKT 실험을 시작하기 전에주의 깊게 TSA 플러스 형광 팔레트 시스템에서 프로토콜을 참조하십시오.
멸균 튜브 14 ML Almeco - CM LAB APS 91,016

참고문헌

  1. Joergensen, L., Bengtsson, D. C., Bengtsson, A., Ronander, E., Berger, S. S., Turner, L., Dalgaard, M. B., Cham, G. K., Victor, M. E., Lavstsen, T., Theander, T. G., Arnot, D. E., Jensen, A. T. Surface co-expression of two different PfEMP1 antigens on single Plasmodium falciparum-infected erythrocytes facilitates binding to ICAM1 and PECAM1. PLoS Pathog. 2, 1001083(2010).
  2. Pinaud, R., M....

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