이 프로토콜은 농장 동물 접합자에서 세포질 미세주입을 수행하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 녹아웃 동물을 생성하기 위한 게놈 편집 도구와 같은 단일 세포 배아에 모든 솔루션을 전달하는 데 사용할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 농장 동물 접합자에서 세포질 미세주입을 수행하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 녹아웃 동물을 생성하기 위한 게놈 편집 도구와 같은 단일 세포 배아에 모든 솔루션을 전달하는 데 사용할 수 있습니다.
단세포 배아로의 세포질 미세주입은 매우 강력한 기술입니다. 예를 들어, 성체 유기체의 모든 세포에 존재할 유전자 변형을 생성할 수 있는 게놈 편집 도구를 제공할 수 있습니다. 또한 siRNA, mRNA 또는 차단 항체를 전달하여 착상 전 배아의 유전자 기능을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 설치류에 사용되는 배아를 미세주입하는 기존의 기술은 배아로 진행될 때 원형질막을 직접 관통하는 매우 얇은 마이크로피펫으로 구성됩니다. 이 기술을 가축 동물에 적용하면 일반적으로 효율성이 떨어집니다. 이는 주로 생쥐 및 쥐와 달리 소, 양 및 돼지 접합자는 매우 어두운 세포질과 매우 탄력적인 원형질막을 가지고 있어 원형질막의 주입 및 침투 시 시각화를 달성하기 어렵기 때문입니다. 이 프로토콜에서는 양과 돼지 배아에도 성공적인 것으로 입증된 소 접합자의 세포질로 용액을 전달하기 위한 적절한 미세주입 방법을 설명합니다. 먼저 레이저를 사용하여 투명대에 구멍을 만듭니다. 그런 다음 뭉툭한 끝의 유리 마이크로피펫을 구멍을 통해 삽입하고 바늘 끝이 배아 안으로 약 3/4에 도달할 때까지 전진시킵니다. 그런 다음, 원형질막은 바늘 내부의 세포질 함량 흡인에 의해 파괴됩니다. 마지막으로, 흡인된 세포질 함량과 관심 용액을 배아 세포질에 다시 주입합니다. 이 프로토콜은 100% 효율, 최소 용해 및 정상적인 배반포 발달 속도로 소 및 양 접합자에 다양한 용액을 전달하는 데 성공적으로 사용되었습니다.
1 셀 배아의 세포질 미세 주입은 매우 강력한 기술이다. 또, 예를 들면, 유전자 기능을 연구 나 유전자 편집 동물을 생성하는 유전자가 녹아웃을 제조 배아에 어떤 솔루션을 제공에 사용될 수있다. 대부분의 농업 관련 농장 동물 접합자는 세포질이 불투명 한 어두운 만드는 매우 높은 지방산 조성. 또한 상당히 탄성 원형질막 (PM)을 갖는다. 이러한 특성은 설치류 종의 도전과 종종 부정확에 사용되는 기존의 전핵 / 세포질 주입을 사용하여 미세 주입을합니다.
이를 수행하기가 쉽습니다 또한 더 높은 생존 능력이 결과, 주입 된 배아에 덜 손상이 발생하기 때문에 세포질 마이크로 인젝션은 전핵 미세 주입을 통해 이점이있다. 이 프로토콜의 전반적인 목표는 농장 동물 접합체의 세포질에 솔루션을 제공하기위한 성공적인 방법을 설명하는 것입니다. 수행 할 수 있어야합니다가축 배아 고효율 세포질 마이크로 인젝션은 레이저는 평활 말단 유리 바늘이 미세 주입에 사용되는 투명대 (ZP) 다음에 구멍을 생성하는데 사용된다. 이 전략은 주입하는 동안 배아에 각인 기계적인 손상을 감소하는 것을 목표로하고있다. 그리고, 주사 바늘 내부 세포질 콘텐츠 흡인 용액 배아의 세포질 내로 전달되는 것을 보장 PM 효율적 자신감 파괴 할 수있다.
이 기술은 이미 성공적 접합체 세포질 3,4-으로 siRNA를 전달하고 클러스터 정기적 interspaced 짧은 상동 반복 (CRISPR) / CRISPR 연관된 시스템 (9) (Cas9) 시스템 (5)을 사용하여 돌연변이를 생성 소 태아에서 사용되어왔다. 또한 소 운 동봉 된 난 모세포 (6)를 주입하기 (약간의 수정과)에 적합하다. 여기서, 우리는 우리의 염료를 제공 주입 프로토콜을 설명하는 데 어떤 주입에 적용 할 수있다수정란 내로 IRED 용액 및이 기술을 사용하여 최소한의 용해가 발생 초기 배아 발달에 영향을주지 않는 것으로 나타났다.
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1. 마이크로 피펫 생산
사출 접시 3. 준비 (그림 2)
4. 미세 주입
5. 배아 복구 및 사출 결과
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레이저를 이용한 세포질 미세 주입은 가축 접합체의 세포질에 솔루션을 제공하는 강력하고 신뢰할 수있는 프로토콜입니다. 3 전 및 사출뿐만 아니라 기술의 전반적인 개요 후 접합자의 일반적인 개요를 보여줍니다. 덱스 트란 레드 주입 및 주입 효율 및 정확도를 추적 사이트 있도록 주입 용액으로서 사용된다. 용액의 성공적인 전송은 염료가 균일 세포질에 분포되어있는 최근 주입 배아를 나타내는도 4에 도시되어있다. 배아의 100 %가 세포질 주입이 기술을 사용.
이 프로토콜은 소 및 양의 접합자 최소한의 용해 속도를 가지고 설명했다. 전용 15.6 ± 5 주입 배아 5.8 ± 3.9 %로 마이크로 인젝션 한 결과, 각각 소와 양에 용해시켰다 (그림 5).
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접합체의 미세 주입은 포유 동물의 배아에 솔루션을 도입하기위한 잘 정립 된 방법이다. 종 및 실험 목적에 따라 일부 변형이 기술은 광범위하게 사용될 수있다. 우리는 평활 말단 마이크로 피펫의 입구를 돕기 위해 레이저를 사용하여 세포질 마이크로 인젝션을 수행하는 방법을 보여준다. (예 : 소, 양, 돼지 등) 일부 가축 종의 접합자는 배아의 내부에 한 번 주입 피펫의 시각화를 방해, 어두운 세포질을 가지고있다. 또한, 자신의 세포막이 매우 신축성있는 달성하기 어렵다 (주로 설치류의 접합체를 주입하는 데 사용)를 경사 아군 바늘 그들의 침투하기. 이러한 한계를 극복하기 위해, 세포막 및 배아의 세포질 내부 용액의 방출이 파손되도록하여 투명대 세포질 콘텐츠의 후속 흡입 통해 평활 말단 바늘의 통과를 가능하게하는 레이저를 사용했다. 또한, injecti에 의해바늘 입구의 반대 사이트에서 NG (약 3/4 배아 내부) 우리는 PN을 대체함으로써 자신의 흡입 / 주입을 방지하는 것을 목표로하고 있습니다. 또한,이 이렇게 낮은 용해 속도의...
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이 기술과 관련된 작업은 NIH/NICHD RO1 HD070044 및 USDA/NIFA Hatch 프로젝트 W-3171 및 W-2112에서 지원됩니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 마이크로피펫 풀러 | Sutter Instrument | P-97 | |
| 유리 모세관 | Sutter 기기 | B100-75-10 | 이 모세관은 피펫을 만들고 고정하고 주입하는 데 사용됩니다. 필라멘트가 없는 두꺼운/표준 벽 붕규산 튜빙을 사용할 수 있습니다. |
| Microforge | Narishige | MF-9 | 10X 배율 렌즈 탑재. |
| Micromanipulator | Nikon/ Narishige | NT88-V3 | |
| 도립 현미경 | Nikon | TE2000-U | 4X, 20X 렌즈 및 레이저 시스템 장착. |
| 레이저 | 연구 기기 | 7-47-500 | 토성 5 활성 레이저. |
| 마이크로 디스펜서 | Drummond | 3-000-105 | 마이크로 디스펜서는 배아를 이동하는 데 사용됩니다. p10 피펫도 사용할 수 있지만 가능한 한 최소한의 부피로 적재할 수 있습니다. |
| 100 x 15mm 배양 접시 | Falcon | 351029 | 접시의 뚜껑을 사용하여 주입판을 만들 수 있습니다. 60mm 배양 접시의 뚜껑도 사용할 수 있습니다. |
| 35mm 배양 접시 | Corning | 430165 | 이 접시는 50 &mu의 배아를 배양하는 데 사용됩니다. l 미네랄 오일로 덮인 방울. 또는 4웰 접시를 사용할 수도 있습니다. 배아를 배양하기 위해 선택한 요리에 관계없이, 배아를 배아로 이식하기 전에 항상 최소 4시간 동안 인큐베이터에서 평형을 이루어야 합니다. |
| 인큐베이터 | Sanyo | MCO-19AIC | 38.5 °로 설정할 수 있는 모든 인큐베이터; C, 5% CO2 조건을 사용할 수 있습니다. |
| 실체 현미경 | Nikon | SMZ800 | 배양 방울 및 세척 중에 배아를 시각화하는 데 사용됩니다. 10X 배율의 모든 실체 현미경을 사용할 수 있습니다. |
| 제어 장치 HT | Minitube | 12055/0400 | 실체현미경에 부착된 가열 시스템. |
| 가열식 현미경 스테이지 | Minitube | 12055/0003 | 실체현미경에 부착된 가열 시스템. |
| Dextran-Red | Thermo Scientific | D1828 | 멸균 10mg/ml 용액을 사용하여 주입합니다. |
| 미네랄 오일 | 시그마 | M8410 | 미네랄 오일을 실온에 보관하고 호일 종이를 사용하여 빛으로부터 보호하십시오. |
| KSOMaa Evolve Bovine | Zenit | ZEBV-100 | BSA 4mg/ml 함유. 배아 배양을 위한 KSOM 플레이트는 사용하기 최소 4시간 전에 인큐베이터에서 평형을 이루어야 합니다. |
| FBS | Gemini-Bio | 100-525 | 줄기세포 자격을 갖춘 FBS를 사용하십시오. |
| 접합 | 접합자는 17 - 20 hpf 주사되며 in-vitro 또는 in-vivo 유래할 수 있습니다. | ||
| NaCl | 시그마 | S5886 | 최종 농도 : 107.7 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| KCl | 시그마 | P5405 | 최종 농도: 7.16 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| KH2PO4 | Sigma | P5655 | 최종 농도: 1.19 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| MgCl2 6H2O | 시그마 | M2393 | 최종 농도: 0.49 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| 나트륨 DL- 젖산 | 나트륨 시그마 | L4263 | 최종 농도 : 5.3 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| CaCl2-2H2O | 시그마 | C7902 | 최종 농도: 1.71 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| D-(&빼기;)-과당 | Sigma | F3510 | 최종 농도: 0.5 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| 헤페스 | 시그마 | H4034 | 최종 농도: 21 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| MEM-NEAA | 시그마 | M7145 | 최종 농도 : 1x. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| BME-EAA | 시그마 | B6766 | 최종 농도 : 1x. SOF-HEPES 배지의 구성 요소. |
| NaHCO3 | Sigma | S5761 | 최종 농도: 4mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| 나트륨 피루브산 | 시그마 | P4562 | 최종 농도 : 0.33 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| Glutamax | Gibco | 35050 | 최종 농도 : 1 mM. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| BSA | 시그마 | A-3311 | 최종 농도 : 1 mg / ml. SOF-HEPES 배지의 구성 요소. |
| Gentamicin | Sigma | G-1397 | 최종 농도 : 5 μ g/ml입니다. SOF-HEPES 매체의 구성 요소. |
| 배아 이식을 위한 물 | 시그마 | W1503 | SOF-HEPES 배지의 구성 요소. |
| SOF-HEPES 매체 | 실험실 | pH 7.3 - 7.4, 280 ± 10 mOs. 22 &mu를 통해 살균 된 필터; M 필터는 4 °에서 냉장고에 보관할 수 있습니다. C를 1개월 동안 복용합니다. 37 °에서 따뜻하게; C 사용 전 수조. |
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