이 원고 X를 생성 하는 자세한 방법을 제공-염색체 팔 프로브 및 수행 형광 제자리에서 교 잡 (물고기) 자매의 상태를 검사 하 chromatid 응집력 prometaphase 및 를 체포 하는 분열 초파리 oocytes. 이 프로토콜은 meiotic 팔 단결력은 그대로 또는 다른 genotypes에 방해 여부 결정 하는 데 적합 합니다.
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방법 논문
이 원고 X를 생성 하는 자세한 방법을 제공-염색체 팔 프로브 및 수행 형광 제자리에서 교 잡 (물고기) 자매의 상태를 검사 하 chromatid 응집력 prometaphase 및 를 체포 하는 분열 초파리 oocytes. 이 프로토콜은 meiotic 팔 단결력은 그대로 또는 다른 genotypes에 방해 여부 결정 하는 데 적합 합니다.
인간에서는, oocytes에서 염색체 분리 오류 유산 및 기형 아 출산의 대부분에 대 한 책임이 있습니다. 또한, 여자 나이, 그들 마음속에 aneuploid 태아는 극적으로 증가 하 고이 현상의 위험 모성 연령 효과로 알려져 있다. Meiotic 분열 동안 정확한 염색체 분리에 대 한 요구 사항 중 하나는 자매의 유지 보수 oocytes 경험 확장된 의향 기간 chromatid 단결력. 인간 및 모형 유기 체에서 cytological 증거 meiotic 단결력 노화 과정 동안 악화 나왔다. 또한, 인간의 oocytes에서 분리 오류는 감수 분열 중 가장 널리 퍼진 나 팔 단결력의 조 손실와 일치. 모델 생물의 사용은 기초가 단결력의 연령에 따라 손실 메커니즘을 탈피 중요 합니다. 초파리 melanogaster oocytes meiotic 응집력의 규칙을 공부에 대 한 몇 가지 장점이 있습니다. 그러나, 최근까지, 유전 시험만 팔 응집력 oocytes 다른 genotypes 또는 다른 실험 조건에서의 손실에 대 한 분석 결과를 사용할 수 없었습니다. 여기, 상세한 프로토콜 형광에서 제자리에서 사용 하기 위한 교 잡 (물고기)을 직접 시각화 결함 prometaphase 팔 응집력에 나 고 분열 초파리 oocytes를 체포 하는 제공 됩니다. X 염색체의 원심 팔 hybridizes를 물고기 프로브를 생성 하 여 수집 하는 confocal Z 스택 연구원 수 3 차원에서 개별 물고기 신호의 수를 시각화 하 고 자매 여부 결정 chromatid 무기 분리. 설명한 팔 단결력 결함 초파리 oocytes의 수백에 계량을 가능 하 게. 따라서,이 방법은 단결력 유지 보수 뿐만 아니라 노화 과정의 죽음으로 이어질 요인에 기여 하는 메커니즘을 조사는 중요 한 도구를 제공 합니다.
유사 분열, 감수 분열 동안 염색체의 적절 한 분리 필요 그 자매 chromatid 단결력, 유지, 설립 될와 조정된 패션1,2에 발표. 단결력 S 단계 설정 되 고 복잡 한, 자매는 실제 관계를 형성 하는 cohesin에 의해 중재 chromatids 함께. 감수 분열에서 결합 한 크로스 오버를 원심 또한 함께 재조합 homologs를 기능과이 실제 협회를 통해 올바른 방향이는 분열에의 나는 (그림 1)3,4, 스핀 들 5. 팔의 릴리스 anaphase에 응집력 나 반대 스핀 들 극을 분리 하는 homologs 수 있습니다. 그러나, 팔 단결력은 경우 중간, 손실 재조합 homologs 그들의 물리적 연결을 잃게 되며 임의로, 분리는 aneuploid gametes (그림 1)에서 발생할 수 있습니다.
인간의 oocytes에서 염색체 분리에 오류 유산 및 기형 아 출산, 다운 증후군6, 등의 주요 원인이 되며 그들의 발생 산 모 나이7기 하 급수적으로 증가. 자매 chromatid 단결력 태아 oocytes에서 설정 되 고 meiotic 재결합 출생 하기 전에 완료 됩니다. Oocytes 다음 체포 중간 의향에 나 배 란까지 고이 체포 하는 동안, 재조합 homologs의 지속적인된 물리적 협회 의존 자매 chromatid 단결력. 따라서, 감수 분열과 정상 임신 결과 정확한 분리 결합 최대 5 년간 그대로 유지 해야 합니다.
인간의 oocytes의 장기간된 meiotic 체포 중 응집 조 손실 모성 연령 효과에 기여할 제안 되었습니다와 증거의 여러 줄이 가설8,9를 지원 합니다. 그러나,이 현상의 우리의 이해의 대부분 모델 생물5,10,,1112, 를 사용 하 여 의존 인간의 oocytes meiotic 응집력의 과제를 감안할 때, 13,,1415.
초파리 melanogaster oocytes meiotic 응집과 염색체 분리의 연구에 대 한 수많은 이점을 제공합니다. 간단한 유전자 분석 결과 수 aneuploid gametes에서 자손을 복구 하 고 X의 충실도 측정-대규모11,,1617에 염색체 분리. 또한, 하나 또한 나 팔 단결력11,18, 의 조 손실에 일치 하는 표현 형 감수 분열 시 재조합 homologs missegregate 때문에 염색체 분리 오류 발생 여부를 결정할 수 있습니다 19. 초파리 oocytes meiotic 응집력의 상태 관찰은 또한 형광 제자리에서 교 잡 (물고기)를 사용 하 여 직접. 비록 반복적인 위성 시퀀스에 교배 하는 형광 oligonucleotides 사용 되었습니다 10 년 이상 모니터링 성숙 초파리 oocytes4,20, 팔의 분석에서에서 pericentromeric 결합 하 단결력은 더욱 어려운 되었습니다. 팔 단결력의 상태 시각화 단일 복사본의 큰 영역에 걸쳐 프로브 시퀀스 이며 충분히 밝은 결과 개별 여동생에 대 한 표시 신호 chromatids 팔 단결력은 결 석 하는 경우 필요 합니다. 또한, oocyte 고정 조건 및 레이블이 지정 된 DNAs의 크기 큰 성숙한 초파리 oocyte (200 µ m 넓은 500 µ m 길이 의해)에 침투21 를 촉진 해야 합니다. 최근, 한 팔 조사는 성공적으로 활용, 하지만 저자 anaphase 동안 초파리 oocyte chromatids를 시각화 하기 위해 명시 된 그들은 prometaphase에 신호를 감지 하지 못했습니다 또는 분열 oocytes22를 체포. 여기 우리는 X의 생성에 대 한 자세한 프로토콜 제공-염색체 팔 물고기 조사 조건과 oocyte 준비 나 하 고 분열 chromatid 응집력 prometaphase 언 니의 조기 상실에 대 한 분석 결과 허용 난 oocytes. Meiotic 단결력의 유지 보수에 필요한 유전자 제품을 사용, 이러한 기술을 동생에 대 한 분석 결과를 다른 수 chromatid 단결력 다른 genotypes의 성숙한 초파리 oocytes에 결함.
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1입니다. 준비
2입니다. 생선 팔 프로브 생성
참고: 모든 원심 분리기 단계 ~ 16000-21000 x g (대부분 가기 테이블 microcentrifuges에 최대 속도)에 수행 됩니다. 5-15 미 소용돌이 나타냅니다 ~ 15에 대 한 vortexing에 대 한 간략 한 원심 분리기 회전 회전을 나타내는 s 맥스에서 별도로 명시 하지 않는 한 속도.
참고: BACs 팔 프로브에 대 한 BAC PAC 자원에서 얻을 수 있습니다. 2 개의 X 염색체의 euchromatic 팔 프로브가이 방법으로 성공적으로 사용 되었습니다. 한 팔 프로브 구성 되었다 6 개의 BAC 클론의 6E-7B (BACR17C09, BACR06J12, BACR35J16, BACR20K01, BACR35A18, BACR26L11) 밴드에 cytological에 해당. 하 cytological 밴드 2 층-3 C (BACR13K19, BACR21G11, BACR09H13, BACR30B01, BACR34O03, BACR03D13)에 해당 하는 6 개의 BAC 클론 다른 팔 조사에 의하여 이루어져 있다. BACs 지역에서 찾아볼 수 있습니다 다른 초파리 염색체에: http://www.fruitfly.org/sequence/X1-11-assembly.html. X 염색체의 359 bp 위성 반복을 인식 하는 2 개의 pericentric 프로브는이 방법으로 성공적으로 사용 되었다. 22 뉴클레오티드 프로브 광범위 하 게 사용 되 고 (5'-Cy3-AGGGATCGTTAGCACTCGTAAT)19,23를 작용 한다. 28 뉴클레오티드 프로브 테스트 최근 고도 작용 (5'-Cy3-GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC)24. HPLC 정화 oligonucleotides 5' 특정 fluorophore 표시 명령 했다 (예를 들어, 통합의 DNA 기술) 상업 소스에서.
3. 해 부 및 Oocytes의 고정
4입니다. Chorions 및 Vitelline 세포 막의 제거
주: 필요한 도구에 대 한 그림 3 을 참조 하십시오.
5입니다. 물고기
참고: 모든 세척 수행 됩니다 실 온에서 nutator에 달리 언급 하지 않는 한. 압 연 된 oocytes formamide를 포함 하는 솔루션에 (서) 특히 microfuge 관의 바닥에 정착 더 오래 걸릴. Oocytes는 과정에서 손실 되지 솔루션 변경 때 인내심을 중요 하다. 이 린스와 세척 후 정착 oocytes를 5-15 분을 대기 해야 합니다. 또한 메모는 formamide에 oocytes는 덜 불투명 하는.
6입니다. 영상
7. 이미지 분석 및 단결력 결함에 대 한
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그림 5 는 X 염색체에 cytological 지역 6E-7B에 hybridizes는 팔 조사로 얻은 이미지를 선물 한다. 공동의 DAPI, localizes 신호에서이 조사 결과 배경에서 쉽게 구별할 수 이며 팔 단결력 결함 다른 genotypes19에 척도를 성공적으로 사용 되었습니다. 단결력 결함의 부 량 제한 되었다 prometaphase에 어 분열 I 단계; 핵 붕괴 이전 oocytes 분석19에서 제외 했다. 그대로 핵 봉투 oocyte 염색체 주변 세포질 보다 개별 원형 지역에 의해 둘러싸여 있을 것입니다 때문에 DAPI 채널에서 스캔할 때 분명 하다.
그림 5...
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물고기를 사용 하 여 나 고 분열 prometaphase 팔 응집력의 상태를 평가 하기 위해 프로브 나 초파리 oocytes 초파리 감수 분열의 분야에서 중요 한 발전 이다. 역사적으로, 초파리 연구 성숙 oocytes11,,1819팔 응집력의 조 손실 유추를 유전자 검사로 제한 되었습니다. 자, 여기에 제시 된 방법으로 팔 단결력의 상태 수 수 분석 직접 물고기를 사용 하 여. 크게 팔 단결력의 조 손실에 대 한 물리적 증거를 얻을 수 초파리 oocytes에서 팔 응집과 염색체 missegregation의 조 손실 메커니즘 연구에 사용할 수 있는 접근의 레 퍼 토리를 확장 합니다.
중요 한 단계
우리가 하지 염색체...
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저자 아무 경쟁 금융 관심사를 선언합니다.
이 작품은 샤론 E. 강사에 게 수 여 하는 NIH 그랜트 GM59354에 의해 지원 되었다. Confocal 현미경 검사 법에 대 한 앤 Lavanway와 기술 지원에 대 한 제이 에밀리 리드 형광 팔 프로브를 생성 하기 위한 프로토콜을 개발에 도움에 감사 위이 Q. 응웬 하 고. 우리는 또한 유용한 토론 및 조언을 위한 초파리 커뮤니티에서 수많은 동료를 감사합니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Kits | |||
| Midi Prep kit | Qiagen | 12143 | Prep BAC clone DNA |
| GenomePlex Complete Whole Genome Amplification (WGA) Kit | Sigma | WGA2 | Amplify BAC clone DNA |
| ARES Alexa Fluor 647 DNA 라벨링 키트 | Invitrogen | A21676 | Label BAC 클론 DNA |
| PCR 정제 키트 | Qiagen | 28104 | BAC 클론 DNA의 라벨링 후 비접합 염료 |
| 를 제거하십시오Name< | strong>Company | 카탈로그 번호 | Comments |
| Chemicals & 솔루션 | |||
| 참고: 모든 솔루션은 멸균 초순수를 사용하여 준비되며 오토클레이브 또는 필터 멸균으로 멸균해야 합니다. | |||
| 소 혈청 알부민(BSA) | Fisher Scientific | BP1600-100 | 10% 재고 준비 동결 부분 표본 |
| 염화칼슘 | Fisher Scientific | C75-500 | |
| DAPI(4', 6-디아미디노-2-페닐인돌, 디하이드로클로라이드) | 인비트로겐 | D1306 | Toxic: 착용 적합한 보호구. 100µ를 준비하십시오; 100% 에탄올에 있는 g/ml 주식, -20 °C.에 aliquots에 있는 저장하십시오 1개를 µ 사용 전 2X SSCT의 g/ml 용액. |
| 덱스트란 설페이트 | 시그마 | D-8906 | |
| 드라이라이트 | 드라이라이트 회사 | 23001 | |
| 디티오트레이톨 (DTT) | 인비트로젠 | 15508-013 | 10 mM 재고 |
| dTTP (10 &마이크로; mol, 100 &마이크로; l) | Boehringer Mannheim | 1277049 | 1 mM 재고 |
| EDTA (Disodium ethylenediamine tetraacetic acid) | Fisher Scientific | S311-500 | 250 mM 재고 |
| 준비 100% 에탄올 (분자 등급, 200 proof)Decon | Laboratories | 2716 | |
| Tris (Ultra Pure) | Invitrogen | 15504-020 | |
| EGTA (Ethylenebis(oxyethylenenitrilo)tetraacetic acid) | Sigma | E-3889 | |
| 16% 포름알데히드 | Ted Pella, Inc. | 18505 | Toxic: wear |
| proper protection Formamide | Invitrogen | AM9342 | Toxic: wear, appropriate |
| protection: Glucose | Fisher Scientific | D16-1 | |
| Glycogen | Roche | 901393 | |
| Hepes | Boehringer Mannheim | 737-151 | |
| Heptane | Fisher Scientific | H350-4 | Toxic: 적절한 보호 장치를 착용하십시오. |
| 염산 | Millipore | HX0603-4 | < 강한 > 독성 : < / 강한 > 적절한 보호 장치를 착용하십시오. |
| 하이드록실아민 | 시그마 | 438227 | 준비 3 M 재고 |
| 4.9 M 염화마그네슘 | 시그마 | 104-20 | |
| Na2HPO4 Ÿ 7H2O | Fisher Scientific | S373-500 | |
| NaH2PO4 Ÿ 2H2O | Fisher Scientific | S369-500 | |
| 폴리-L-라이신(0.1mg/ml) | Sigma | P8920-100 | |
| 아세트산칼 | Fisher Scientific | BP364-500 | |
| 아세트산나트륨 | Fisher Scientific | S209-500 | 3M 재고 준비 |
| 카코딜레이트 나트륨 | Polysciences, Inc. | 1131 | <강한>독성: 적절한 보호구를 착용하십시오. 400mM 스톡 준비 |
| 구연산나트륨 | Fisher Scientific | BP327-1 | |
| 염화나트륨 | Fisher Scientific | S271-3 | 염화나트륨 |
| 자당 | Fisher Scientific | S5-500 | |
| 10% 트윈 20 | Thermo Scientific | 28320 | Surfact-Amps |
| 10% Triton X-100 | Thermo Scientific | 28314 | Surfact-Amps |
| Name | Company | 카탈로그 번호 | Comments |
| Solutions< | |||
| strong>참고: 모든 솔루션은 멸균 초순수를 사용하여 준비되며 오토클레이브 또는 필터 멸균으로 멸균해야 합니다. | |||
| TE 완충액 | 10 mM 트리스, 1 mM EDTA, pH = 8.0 | ||
| 20X SSC (식염수 구연산 나트륨) | 3 M NaCl, 300 mM 구연산 나트륨 | ||
| 2X 카코딜 레이트 고정 용액 | < 강>독성 : < / 강> 적절한 보호 기능을 착용하십시오.200 mM 카코딜 산 나트륨, 200 mM 자당, 80 mM 아세트산 나트륨, 20 mM EGTA | ||
| 1.1X 혼성화 완충액 | 3.3X SSC, 55% 포름아미드, 11% 덱스트란 황산염 | ||
| 고정 용액 | <강한>독성: 적절한 보호를 착용하십시오. 4% 포름알데히드, 1X 카코딜레이트 고정 용액 | ||
| PBSBTx | 1X PBS, 0.5% BSA, 0.1% Trition X-100 | ||
| PBSTx | 1X PBS, 1% Trition X-100 | ||
| 추출 버퍼 (PBSTx + Rnase) | 1X PBS, 1% Trition X-100, 100 & 마이크로; g/mL RNase | ||
| 2X SSCT | 2X SSC, 0.1% 트윈 20 | ||
| 2X SSCT + 20% 포름아미드 | <강한>독성: 적절한 보호를 착용합니다. 2X SSC, 0.1% 트윈 20, 20% 포름아미드 | ||
| 2X SSCT + 40% 포름아미드 | <강한>독성: 적절한 보호를 착용합니다. 2X SSC, 0.1% 트윈 20, 40% 포름아미드 | ||
| 2X SSCT + 50% 포름아미드 | Toxic: 착용 적합한 보호구. 2X SSC, 0.1% 트윈 20, 50% 포름아미드 | ||
| Name | Company | 카탈로그 번호 | Comments |
| Enzymes | |||
| AluI | New England Biolabs | R0137S | |
| MseI | 뉴잉글랜드 바이오랩스 | R0525S | |
| MspI | 뉴잉글랜드 바이오랩스 | R0106S | |
| RsaI | 뉴잉글랜드 바이오랩스 | R0167S | |
| BfuCI | 뉴잉글랜드 바이오랩스 | R0636S | |
| 100X BSA | 뉴잉글랜드 바이오랩스 | NEB 효소 | |
| 10X NEB 버퍼 #2 | 뉴잉글랜드 바이오랩과 | 함께 제공제한 효소 분해 완충액. NEB 효소 포함 | |
| 단 데옥시뉴클레오티딜 전이효소(TdT) 400 U/&마이크로; l | Roche / Sigma | 3333566001 | |
| TdT 버퍼 | Roche / Sigma | TdT 효소 | |
| 코발트 클로라이드 | Roche / Sigma | Toxic : < / strong>wear 적절한 보호 기능을 제공합니다. TdT 효소 | |
| RNase A (10 mg/mL) | Thermo-Scientific | EN0531 | |
| Name | Company | 카탈로그 번호 | Comments |
| Cytology Tools 등 | |||
| Forceps | Dumont | #5 INOX, 바이오로지 | |
| 9" 일회용 유리 파스퇴르 피펫 | Fisher | 13-678-20C | |
| 깊은 우물 접시 (3 웰) | Pyrex | 7223-34 | |
| Fisherfinest 프리미엄 현미경 슬라이드 | Fisher Scientific | 22-038-104 | 깊은 우물 접시를 덮는 데 사용 |
| 젖빛 유리 슬라이드, 25 x 75 mm | VWR Scientific | 48312-002 | |
| 유리 슬라이드, 3 x 1인치, 1mm 두께 | 의 Thermo-Scientific | 3051 | |
| 커버슬립, 10 x 10mm, No. 1.5 | Thermo-Scientific | 3405 | |
| 텅스텐 바늘 | 수제 | ||
| Prolong GOLD 장착 매체 | 분자 프로브 | P36930 | |
| 압축 공기 다양한 | |||
| Name | Company | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
| Equipment | |||
| PCR machine | Various | ||
| Nanodrop 2000, spectrophotometer | Thermo-Scientific | microvolume spectrophotometer | |
| Vortexer | 실 | ||
| 탁상용 마이크로 분리기 | |||
| 탁상용 마이크로 중분리기; C | 각종 | ||
| 열 구획 | 회전 | ||
| 장치 각종 혼성화 오븐 또는 인큐베이터 | 각종 | ||
| Nutator | 각종 | ||
| A1RSi 레이저 스캐닝 confoal | Nikon | 40X 기름 계획 Fluor DIC (NA 1.3) | |
| Name | Company | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
| 소모품 등 | |||
| 50 mL 원추형 튜브 | 다양한 | ||
| 15 mL 원뿔형 튜브 | 다양한 | ||
| 1.5 mL 마이크로퓨지 튜브 | 다양한 | ||
| 500 µ l microfuge 관 | 각종 | ||
| 200 µ l PCR 튜브 | |||
| 플라스틱 용기 | 다양한 Drierite | ||
| 코멘트 | |||
| 기타 | |||
| HPLC 정제 5' 표지 올리고뉴클레오티드 | X 염색체의 359bp 위성 반복을 인식하는 | 통합 DNA Technologies | |
| Volocity Volocity 3D 이미지 분석 소프트웨어 | PerkinElmer | 버전 6.3 |
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