특정 세포 유형에 대한 유전자 발현을 국소화하는 것은 특정 항체가 없기 때문에 어려울 수 있습니다. 여기에서는 이중 형광 RNA in situ hybridization과 immunostaining을 결합하여 유전자 발현을 동시에 삼중 검출하는 프로토콜에 대해 설명합니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
특정 세포 유형에 대한 유전자 발현을 국소화하는 것은 특정 항체가 없기 때문에 어려울 수 있습니다. 여기에서는 이중 형광 RNA in situ hybridization과 immunostaining을 결합하여 유전자 발현을 동시에 삼중 검출하는 프로토콜에 대해 설명합니다.
뇌 세포 등 뉴런, 아스트로 사이트, 올리고 덴드로 사이트, 희소 돌기 아교 세포 전구체와 미세 아교 세포의 종류에 유전자 발현의 검출은, 면역 특이 일차 또는 이차 항체의 부족에 의해 방해 될 수있다. 여기에서는 제 유전자에 의해 코드되는 단백질에 대해 지시 높은 특이성 항체로 면역 염색 한 다음 두 개의 유전자 특이 적 프로브 계내 혼성화 더블 형광을 사용하여 같은 뇌 섹션 세 가지 유전자의 발현을 검출하는 프로토콜을 기술한다. Aspartoacyclase (ASPA) 유전자의 돌연변이가 드문 인간의 백질 질환으로 이어질 수 - Canavan 질환은 - 희소 돌기 아교 세포 및 미세 아교 세포에 있지만 성상 세포 및 신경 세포에서 발현되는 것으로 생각된다. 그러나, 뇌에서 ASPA의 정확한 발현 패턴이 확립되어야한다. 이 프로토콜은 ASPA 성숙 희소 돌기 아교 세포 (a)의 부분 집합으로 표현되어 있는지 결정하기 위해 우리를 허용 한ND는 일반적으로 유전자 발현 연구 패턴의 넓은 범위에 적용될 수있다.
중추 신경계 (CNS)에서 가장 풍부한 세포 인 아교 세포, 희소 돌기 아교 세포 (CNS의 myelinating 세포), 올리고 덴드로 사이트 전구체 (또한, "NG2 세포"라고도 OPS), 성상 세포 및 미세 아교 세포를 포함한다. 신경 질환 1 아교 세포의 잠재적 역할의 기능에 관심이 증가하고있다. 예를 들어, Canavan 질환 (CD)는 일반적으로 나이 2,3 10 년 전에 사망에 이르는 초기 해면상 leukodystrophy과 뉴런의 진보적 인 손실과 초기 단계에서 시작하는 유전 신경 퇴행성 질환이다. 리드 Aspartoacyclase (ASPA) 유전자의 돌연변이가 크게 CD에 ASPA 활동 (4)를 감소하기 위해이 확인되었다. ASPA는 N-acetylaspartate (NAA)의 탈 아세틸 화를 촉매 작용하는 효소, 높은 뇌에서 농축 분자 생성 아세테이트 및 아스파 5-7이다. 많은 CD 환자 인해 ASPA 교류 부족 NAA 높은 수준을 보여tivity. 일부 연구 NAA 파생 아세테이트 개발 과정에서 지방산 / 뇌 지질의 주요 원인이 될 수 있고 -3,5,6- 세분화 할 NAA의 실패로 인한 개발 기간 동안 수초 합성을 감소에서 CD가 발생할 수 있음을 추측.
ASPA는 주로 뇌의 신장, 간, 흰색 만에 발견하고, CD에 ASPA의 중요한 역할을 주어 뇌에서이 효소의 세포 발현은 여러 실험실에 의해 연구되고있다. 뇌의 ASPA의 효소 활성을 조사하여 이전 연구는 두뇌 개발하는 동안 ASPA 활동의 증가가 수초 8 ~ 10 시간 과정 평행 한 것으로 나타났습니다. 세포 수준에서 효소 활동뿐만 아니라 현장 하이브리드 (ISH) 및 면역 조직 화학 (IHC)의 분석은 ASPA는 주로 뇌에 있지만 뉴런 또는 성상 세포 11-16에서 희소 돌기 아교 세포로 표현하는 것이 좋습니다 분석. 몇몇 연구는 발견 ASPA는 수도중추 신경계 (12, 14)의 미세 아교 세포에서 발현 될 수있다. OPS에서 ASPA 식에 지금까지 데이터는 제한되어 있습니다. 신경 세포, 성상 세포, OPS, 새로 형성된 희소 돌기 아교 세포, myelinating 희소 돌기 아교 세포, 미세 아교 세포, 내피 세포 및 혈관 주위 세포를 포함하는 마우스 대뇌 피질의 다른 세포 유형의 전 사체는 RNA 시퀀싱 (17)에 의해 분석 하였다 최근의 연구에 따르면, ASPA는 독점적으로 희소 돌기 아교 세포로 표현된다 , 희소 돌기 아교 세포를 myelinating에서 특히 (http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brain_rnaseq.html). 뇌의 ASPA 발현 패턴이 연구에도 불구하고, 불확실성이 남아있다.
다른 기술은 유전자 발현 패턴을 연구하는데 사용될 수있다. IHC는 조직 절편의 유전자 발현 기능성 제품 (즉, 단백질)을 검출하기위한 일반적으로 사용되는 방법이다. 해당 응용 프로그램과 특이성이 될 t만큼의 큰 유틸리티에도 불구하고,이 기술은 한계가있다필요한 항체의 가용성 특이 O. 대조적으로, ISH는 mRNA의 수준에서 어떤 유전자의 발현을 표시 할 수 있다는 이점을 갖는다. 그러나, 특정한 세포 유형으로 유전자 발현을 지역화 위하여 동시에 여러 개의 프로브를 사용하는 것이 기술적으로 어려울 수있다. 이 글에서, 우리는 단백질의 형광 immunolabelling와 현장 하이브리드 이중 형광 RNA를 결합하는 프로토콜을 설명합니다. 우리는 마우스 뇌 ASPA의 발현 패턴을 조사하는 기술이 세트를 사용 해왔다. 이 방법은 공 촛점 현미경을 사용하여 유전자 발현의 정확한 연구를 허용한다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
윤리 정책 :
마우스 사육 및 처리는 동물 (과학적인 절차) 영국 및 그 개정 규정 2012 년 법 1986 준수, 영국 홈 오피스 규정 및 UCL 윤리위원회의 지침에 따라 있습니다.
참고 : 모든 솔루션은 디 에틸 피로 카보네이트 (DEPC)로해야한다 - 잔류의 RNase를 파괴 처리 된 물. 모든 DEPC의 구체 후 사라진 DEPC를 저하 오토 클레이브 때까지 DEPC 처리의 경우, DEPC (리터 당 1 ml)에 추가 격렬하게 흔들어.
1. RNA 프로브 합성
2. 관류, 고정 및 조직 컬렉션
3. 냉동 절편
4. 하이브리드
FITC 프로브의 5 시각화
발굴 프로브 6. 시각화
7. 면역 조직 화학
8. 실장
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 문서에서는 마우스의 뇌 부분에서 immunolabelling 다음에 이중 형광 ISH하는 방법을 설명합니다. 이 프로토콜의 간단한 설명은 첫 번째 단계는 ASPA 및 MBP (마이 엘린 기초 단백질)에 대한 특이 프로브를 합성 하였다도 1에 도시되어있다. 프로브가 합성되었다는 것을 확인하려면, 각 반응의 작은 나누어은 아가로 오스 겔에서 실행되었다. 희미한 선형 주형 및 RNA 프로브 다량 (도 2)을 볼 수있다. Olig2의 immunolabelling 및 훽스트 (Hoechst) 핵 염색 한 다음 ASPA와 MBP에 대한 이중 형광 ISH는, 마우스의 뇌 부분에서 수행되었다. 우리는 공 초점 레이저 주사 현미경 뇌 섹션을 스캔하고, 뇌에서의 유전자 발현 신호의 분포를 나타 내기 위해 함께 이미지를 스티칭. ASPA ...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 프로토콜은 면역 염색 한 다음 현장 하이브리드의 이중 RNA에 대한 단계별 절차를 제공합니다. 우리는 ASPA 여러 뇌 영역에서 성숙한 희소 돌기 아교 세포에서 발현되는 것을 확인하기 위해이 프로토콜을 사용하고 있습니다.
이러한 다단 과정은 감도 영향을 미칠 수 있으므로 피해야한다 함정 많은 가능성이있다. 먼저, 전사 반응을위한 모든 솔루션 및 저장 버퍼의 RNase 부담 할 필요가있다. 둘째, cDNA를 템플릿의 선택은 중요하며 우리는 길이 약 1킬로바이트 템플릿을 선호합니다. 그것은 페놀 / 클로로포름 추출과 cDNA를 템플릿 정리 할 필요가 시험 관내 전사 전에 재를 침전. 또한, 프로브의 전사를 최적화 할 필요; 프로브가 충분한 양으로 생성되지 않은 경우, ISH의 품질을 감소시킬 것이다. 프로브의 품질을 아가 로스 겔에 검사에 의해 확인 될 수 있고, 양질 것템플릿 대역 (도 2)와 비...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
저자의 실험실에서의 연구는 영국 생명공학 및 생명과학 연구 위원회(BB/J006602/1 및 BB/L003236/1), 웰컴 트러스트(WT100269MA) 및 유럽 연구 위원회(ERC, "아이디어" 프로그램 293544)의 지원을 받았습니다. SJ는 EMBO 장기 펠로우십의 지원을 받았습니다. 저자는 스티븐 그랜트(Stephen Grant)의 기술 지원에 감사를 표합니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| QIAprep Miniprep | Qiagen | 27104 | |
| ISH 차단 완충액용 | 탈이온화 포름아미드 | Sigma | F9037 |
| 염화나트륨 | Sigma | S3014 | |
| Trizma Base | Sigma | T1503 | |
| 염산 | VWR International | 20252.290 | |
| 인산나트륨 일염기성 무수 | Sigma | S8282 | |
| 인산나트륨 이염기성 이수화물 | Sigma | 30435 | |
| 효모 tRNA | Roche | 10109495001 | |
| 50x Denhardt의 솔루션 | Life Technologies | 750018 | |
| 덱스트란 설페이트 | Sigma | D8906 | |
| Aspa cDNA 클론 | 출처 : 생명 과학 | IRAVp968C0654D | |
| SalI | New England Biolabs | R0138 | |
| 아세트산 나트륨 | 시그마 | S2889 | |
| 평형 페놀 | 시그마 | P4557 | |
| 클로로포름 | 시그마-알드리치 | C2432 | |
| 이소 아밀 알코올 | 알드리치 | 496200 | |
| 에탄올 | VWR 국제 | 20821.321 | |
| T7 RNA 중합 효소 | Promega | P4074 | |
| 전사 버퍼 | Promega | P118B | |
| 100 mM DTT | Promega | P117B | |
| UTP-DIG NTP 믹스 | Roche | 11277073910 | |
| Rnasin | Promega | N251B | |
| 파라 포름 알데히 | 드 시그마 | P6148 | |
| 여과지 | Fisher 과학 | 005479470 | |
| 설탕 | 시그마 | 59378 | |
| 디 에틸 피로 카보네이 | 시그마 | D5758 | |
| Pentobarbitone | Animalcare Ltd | BN43054 | |
| 해부 가위 | 세계 정밀 기기 | 15922 | |
| 25 게이지 바늘 | Terumo | 300600 | |
| 연동 펌프 | Cole-Parmer Instrument Co., Ltd | WZ-07522-30 | |
| 홍채 가위 | , Weiss | 103227 | |
| No.2 핀셋 | World Precision Instruments | 500230 | |
| Coronal Brain Matrix | World Precision Instruments | RBMS-200C | |
| 면도날 | Personna Medical | PERS60-0138 | |
| OCT medium | Tissue tek | 4583 | |
| Cryostat/microtome | Bright | ||
| Superfrost plus 슬라이드 | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| 구연산나트륨 | 시그마 | S4641 | for 65 ° C 세척 버퍼 |
| 포름 아미드 | Sigma-Aldrich | F7503 | |
| Tween-20 | Sigma-Aldrich | P1379 | |
| 커버 슬립 | VWR International | 631-0146 | |
| Coplin Jar | Smith Scientific Ltd | 2959 | |
| 차단 시약 | Roche | 11096176001 | |
| 열 비활성화 양 혈청 | Sigma | S2263 | |
| 소수성 펜 | Cosmo Bio | DAI-PAP-S | 1:500 |
| α-FITC POD 결합 항체 | Roche | 11426346910 | |
| TSA™ 플러스 플루오레세인 시스템 | Perkin Elmer | NEL741001KT | 1:1,500 |
| α-DIG AP-conjugated | Roche | 11093274910 | |
| Fast red tablets | Roche | 11496549001.22 | |
| µ M 필터 | Millex | SLGP033RS | |
| α-Olig2 토끼 개미 | Millipore | AB9610 | |
| Alexa Fluor® 647-conjugated α-rabbit antibody | Life technologies | A-31573 | 1:1,000 |
| bisBenzimide H 33258 | sigma | B2883 | |
| Mounting medium | Dako | S3023 | |
| Leica SP2 confocal 현미경 | Leica |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청
허가 요청