우리는 창고 기의 미 수정 난자에 여기 mRNA의 주입 후 형광 단백질의 강력하고 효율적인 표현을보고합니다. 이 기초 척색에 미세 주입 기술의 개발은,이 새로운 모델 시스템에서 기술 혁신을 광범위한 생체 내 이미징 및 유전자 특이 조작을 포함하여있는 길을 만들어 줄 것입니다.
우리는 창고 기의 미 수정 난자에 여기 mRNA의 주입 후 형광 단백질의 강력하고 효율적인 표현을보고합니다. 이 기초 척색에 미세 주입 기술의 개발은,이 새로운 모델 시스템에서 기술 혁신을 광범위한 생체 내 이미징 및 유전자 특이 조작을 포함하여있는 길을 만들어 줄 것입니다.
우리는 여기에서 cephalochordate amphioxus, Branchiostoma lanceolatum의 수정되지 않은 난모세포에 mRNA를 주입한 후 형광 단백질의 발현을 위한 강력하고 효율적인 프로토콜을 보고합니다. 우리는 양서류 코돈 사용 및 Kozak 합의 염기서열을 수용하기 위해 수정된 멤브레인 및 핵 표적 mCherry 및 eGFP에 대한 구조를 사용합니다. 사용할 주사 바늘의 종류, 수정되지 않은 난모세포에 대한 고정 프로토콜 및 전반적인 주사 설정에 대해 설명합니다. 이 기술은 형광 표지된 배아를 생성하며, 이 배아에서는 최신 생체 내 이미징 전략을 사용하여 초기 발달 중 세포 행동의 역학을 분석할 수 있습니다. 이 양서류 종에서 미세주입 기술의 개발은 유전자 과발현 및 녹다운을 포함한 유전자 특이적 조작뿐만 아니라 배아의 세포 행동에 대한 실시간 이미징 분석을 가능하게 할 것입니다. 전체적으로 이 프로토콜은 배아 발달 메커니즘, 더 중요하게는 배아 발달과 관련된 질문을 해결하기 위한 동물 모델로서 기저 척삭 양서류를 더욱 공고히 할 것입니다.
개발하는 동안, 하나의 세포가 세포 분열과 이동을 모두 포함하는 매우 복잡한 공정에서 전체 유기체를 일으킨다. 나은 셀 동작의 역학의 기초 생물학적 원리를 이해하기 위해서, 발달 생물학 형광 기반 생체 이미징 기법을 사용하기 시작했다. 이러한 세포막 등 세포의 구체적인 구획, 어느 형광 염료로 처리하여 특이성 부족 및 조직 침투 (1)의 저해 방법을 표시 할 수, 또는 형광 단백질 둘을 코딩 외인성의 mRNA 배아 내로 특정 도입. 다른 기술들은 예컨대 mRNA가 같은 외인성 화합물의 효율적인 전달을 위해 사용될 수있다. 이들은 다음을 포함하지만, 미세 주입, 전기 천공, 미세 입자, 리포 펙션과 함께 충격 전달 3,4, 이에 한정되지 않는다. 이러한 모든 접근에 외인성 화합물을 도입하는 데 사용될 수 있지만배아를 현상 만 마이크로 인젝션은 각 셀 (3)에 소정 수량의 정확한 적용을 허용한다. 마이크로 인젝션 기술은 모든 주요 발달 모델 시스템을 위해 설명되었다 4 (예, 초파리, 선충 웜, 제브라 피쉬, 개구리, 마우스)뿐만 아니라 발전기구의 발전을 이해 목표 비교 연구에 사용되는 등 일부 다른 모형 (4)에 관해서 (예를 들어, 말미잘, 환형 동물 벌레, 성게, 멍게의 tunicates, 두삭 동물의 amphioxus).
함께 tunicates과 척색 문을 설정 척추 동물로, 특히 적합 모델입니다 Cephalochordates는 척색 동물의 진화와 무척추 동물의 조상 5-8에서 척추 동물의 다양 화를 연구한다. 두삭 동물의 혈통은 초기 척색 진화하는 동안 분기; 세 장군으로 세분화되어 현존하는 cephalochordates (밀기울chiostoma, Asymmetron 및 Epigonichthys가), 척추 동물과 유사 모두 전체 해부학과 게놈 구조 5-8의 관점에서. 지금까지 설명 된 cephalochordates의 약 30 종, 다섯 배아 발달 연구 6,9 사용할 수 있습니다 Asymmetron의 lucayanum (바하마 창고 기), Branchiostoma floridae (플로리다 amphioxus), 창고 기 (유럽 amphioxus) Branchiostoma belcheri (중국 amphioxus)과 Branchiostoma japonicum (일본 amphioxus). 이 종의 세 가지의 잘 익은 성인 (B.의 lanceolatum, B.의 belcheri 및 B. japonicum)는 주문형 짝짓기의 계절 (10, 11) 중 산란을 유도 할 수있다. 또한, 적어도 용 B. lanceolatum, 효율적인 산란은 이에 연구소 용에 대한이 특정 두삭 동물 종에 액세스 할 수 있도록, 인공 해수 (12)에 유도 할 수있다천연 해수에 액세스 할 수 없습니다 이거 야. B의 조합, lanceolatum, 이러한 미세 주입 등의 효율적인 전달 방법과 배아에 편리하고 안정적으로 액세스의, 지금까지 13 ~ 15, (B. floridae와 B belcheri 모두) amphioxus에서 개발 된 유일한 전달 기술의 개발을 가능하게합니다 계보 tracing- 및 동적 셀 동작 기반 접근 방식을 포함 속임수 기술의 새로운 제품군.
의 mRNA를 효율적으로 미세 주입을위한 프로토콜은 B의 형광 단백질을 표현 lanceolatum 배아, 따라서 개발되었다. 또한, B의 라이브 영상을위한 기본 툴킷을 제공하는 lanceolatum 배아, 벡터 시스템은 막 - 관련 단백질의 형광 핵 발현 허용하는 것이 개발되었다. 막 타겟팅의 경우, 강화 된 녹색 형광 단백질 (eGFP는)는 mCherry 및 eGFP는 인간 HRAS의 CAAX 상자와 핵 현지화했다 융합했다제브라 피쉬 히스톤 2B (H2B) 엑손 (그림 1, 보충 파일 1)을 융합하여 얻을 수 있습니다. 또한, 단백질 번역을 최적화 할 목적으로, 구조체의 서열과 코작 코돈 변형 된 사용 및 B.에 적응 lanceolatum. 종합적으로, 여기에 제시된 주입 방법 및 발현 벡터는 특히 최근의 생체 영상 기술에 기반하여 형광 분석 cephalochordates 새로운 실험 접근법의 생성을위한 기초로서 역할을한다.
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악기 및 시약 1. 준비
생물 재료, 미세 주입 및 배아 문화 2. 컬렉션
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위에서 설명한 프로토콜 B. 마이크로 인젝션 용의 기초를 제공한다 lanceolatum 난자 따라서 B. 개발에 도입 mRNA를 lanceolatum 배아는 생체 내 이미징 형광 단백질을 코딩. 기술은 확실히 견고하고 신뢰할 수 있지만,이 프로토콜을 이용하여 성공적으로 주사 속도 변수 (표 1) 남아있다. 이 흥미로운 사실을 매우 그럴듯한 설명은 난자 클러치의 극단적 인 변화입니다 : 사출 압력을받을 때 다른 달걀 배치가 참으로 매우 다르게 작동 않습니다. 다른 사람들은 매우 단단하고 주입시 라운드 유지하면서 일부 난자, 오히려 탄성이며 접시의 바닥에 평평하게하는 경향이있다. 다른 단순히를 Lyse (데이터 미기재)하면서 또한 일부 난자 배치는 주입시 그들의 융모막 막을 팽창하는 경향이있다. 명백한 상관 관계가 주입 및 배아에 난자 행동 사이을 구축 할 수 없습니다수정 후 개발. 그것은 미세 주입에 가장 적합 난자의 범주를 예...
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이 글에서, B.의 주입을 위해, 처음으로, 상세하고 재현 가능한 프로토콜을 제시 lanceolatum 난자, 이는 후 B. floridae 13, 14 및 B belcheri 15는, 이와 같은 기술이 기재되어있는 제 amphioxus 종이다. 중요한 프로토콜은 B. 형광 단백질의 생산에 적합한 벡터 시스템의 설명을 포함 여기에 설명 시험 관내 생산 된 mRNA의 주입으로부터 lanceolatum (후술). 함께, 이러한 새로운 도구 amphioxus의 초기 개발 및 분열과 낭 배기와 배아의 초기 형태 형성 이벤트를 기초 동적 세포 행동의 분석의 생체 내 이미징 할 수 있습니다.
일반적으로, 마이크로 인젝션 기술은 특정 화합물의 사전 정의 된 양의, 표적 세포 내로 전달을 허용하는 이점을 갖는다. 이 인들과 ...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 축산은 "Animalerie 센트 드 지프 쉬르 이베트"에 의해 지원을 인정하고 싶습니다. 이 작품은 유럽 연합 (EU) FP6 부여 "Embryomics"에 의해 ANR 부여 "에 의해, 마이클 슈베르트에 ANR (ANR-09-BLAN-0262-02 및 ANR-11-JSV2-002-01)에서 기금에 의해 지원되었다 ANR- 장 - 프랑수아 니콜라스와 나딘 Peyriéras에 10 BLAN-121801 데브 - 프로세스 ". 주앙 엠마누엘 카르발류는 FCT 박사 교제에 의해 자금을 조달 (SFRH / BD / 2,012분의 86,878).
여기에 설명 된 벡터에 대한 요청은 저자에게 직접 해결할 수 있습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Consumables | |||
| 35 mm 페트리 접시 | Falcon | 353001 | 배양 처리 |
| 여과 장치 (Stericup 1 L) | Fisher | W21719 | 0.22 μ m |
| Spin-X 튜브 | Costar | 8160 | 0.22 μ m |
| 직경 1.2mm 모세관용 바늘 보관 용기 | WPI | E212 | |
| 파스퇴르 피펫 | 230mm 길이 | ||
| 흡인 튜브 | Dutscher | 75056 | |
| 주사 바늘용 모세혈 | Sutter | BF 120-94-10 | 필라멘트가 있는 붕규산 유리, OD 1.20mm, ID 0.94mm, 길이 10mm |
| 시약 | |||
| 저융점 아가로스 | Sigma | A9414 | |
| 페놀 레드 | 시그마 | 114537 | |
| 글리세롤 | Sigma | G2025 | |
| 폴리-L-라이신 하이드로브로마이드 | Sigma | P9155 | |
| H2O, DNase/RNase-free | Gibco | 10977-035 | |
| mMessage mMachine SP6 전사 키트 | Ambion | AM1340 | mRNA 합성 키트 |
| 페놀 pH 8 | 시그마 | P4557 | |
| 24:1 클로로포름:이소아밀릭 알코올 | 시그마 | C0549 | |
| 5:1 페놀 pH 4.7:클로로포름 | 시그마 | P1944 | |
| 암초 결정 소금 (200 kg) | 유럽 | 상업용 염 | |
| NaHCO3 | Sigma | S6014 | |
| Equipment | |||
| Fluorescent dispirting scope with 200X magnification | Leica | MZ16F | 25X oculars, DSR and GFP2 filters |
| Micromanipulator | Marzhauzer | M-33 | |
| Injector | Picospritzer | model II or III | |
| 니들 풀러 | Sutter | P97 | 가열 필라멘트 니들 풀러 |
| 미세 집게 | Fine Science Tools GmbH | 11252-30 | Dumont #5 |
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이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청
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