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방법 논문

감수 분열 동안 인간 유전자 기능을 평가 하기 위해 마우스 Oocytes를 사용 하 여 나

8.3K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/57442

⸱

2018년 4월 10일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

인간의 질병과 관련 된 유전자 변종 발견 될 하기 시작, 그것은 점점 더 빠르게 그 확인 된 이체의 생물학적 의미를 평가 하는 시스템을 개발 하는 것이 중요 되고있다. 이 프로토콜에는 인간 유전자 기능 여성 감수 분열 동안 마우스 oocytes를 사용 하 여 나로 평가 하는 방법을 설명 합니다.

초록

배아 이수성은 인간에서 불모의 주요 유전 원인입니다. 이러한 이벤트의 대부분 여성 감수 분열 동안 시작 하며 나이 혼자 항상 aneuploid 배아 생성의 위험 예측은 긍정적으로 산 모 나이 상관, 이기는 하지만. 따라서, 유전자 변형 oogenesis 동안 잘못 된 염색체 분리에 대 한 계정 수 있습니다. 인간의 oocytes에 대 한 액세스는 제한 된 연구 목적을 위해, 분석 실험의 시리즈 마우스 oocytes를 사용 하 여 내가 감수 분열 동안 인간 유전자 기능을 공부에 개발 되었다. 첫째, 유전자 및 유전자 변형 관심의 메신저 RNA (mRNA) 의향 나 체포 마우스 oocytes에 microinjected 있다. 후 식에 대 한 시간을 허용, oocytes 동기적으로 감수 분열을 완료 meiotic 성숙에 출시 되 나. 형광 기자, 녹색 형광 단백질 (Gfp) 등의 순서로 mRNA에 태그를 추가 하 여 인간의 단백질의 지역화 phenotypic 변경 뿐만 아니라 평가 수 있습니다. 예를 들어 이득 또는 기능의 손실 meiotic 오류를 해결 하기 위해 유전자 제품에 도전 하는 실험 조건을 설정 하 여 조사 수 있습니다. 이 시스템은 유리한 oogenesis 동안 인간의 단백질 기능을 조사, 결과의 적절 한 해석 이루어져야 한다 단백질 표정은 내 생 수준에서 그에 주어진 고 (즉, 절에 대 한 제어 하지 않는 한 밖으로 또는 아래로), murine homologs 시스템에 있습니다.

서론

불 임은 재생산 나이 1에서 거의 절반 추구 치료 2인간의 인구의 10-15%에 영향을 미치는 조건이 다. 많은 경우 multifactorial 및 불 임 증의 병 인은 다양 한 인간에서 가장 흔한 유전 이상이 배아 이수성 3입니다. 이수성은 염색체 셀에 올바른 수의 편차 (이득 또는 손실)로 정의 됩니다. 인간 태아의 이수성의 현상 일반적 이며 진보 된 임산부 나이 4,5증가. 이 전략 증가 주입 속도, 낮은 유산 률과에 대 한 짧은 시간에 결과 때문에 자 궁 전송만 chromosomally 정상 (euploid) 배아 선택의 혜택을 강조 하는 4 개의 무작위 통제 실험 임신 6,7,,89를 달성. 따라서, 도움된을 재생산에 중요 한 의미를 가질 수 있습니다 인간의 이수성의 병 인을 이해.

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프로토콜

1. 분자 클로닝

  1. 관심과 전사 (pIVT) 벡터11 생체 외에서 플라스 미드의 유전자의 전체 길이 코딩 시퀀스를 가져옵니다.
    참고: 전장 cDNA 클론 상업적으로 다양 한 공급 업체에서 제공 또는 반전 녹음 방송 연쇄 반응 (RT-PCR)을 통해 생성 될 수 있습니다. 생물 공학 정보 (NCBI) 온라인 리소스에 대 한 국립 센터는 뉴클레오티드에서 유전자에 대 한 사본을 시퀀스를 제공 합니다 및 명시적 시퀀스 태그 (EST) 데이터베이스. 단백질의 용이성에 대 한 시각화 및 분석 식 수준, 녹색 형광 단백질 (Gfp)를 융합 또는 다른 적합 한 형광 태그의 복제 전략에 원하는 수 있습니다.
  2. 유효한 복제 전략을 사용 하 여, pIVT의 다중 복제 영역에 관심사의 유전자의 코딩 순서를 삽입 합니다. 분자 클로닝의 자세한 설명 및 필요한 단계는 이전 설명된 12왔다 합니다.
    참고: 유전자 융합 제품 생성 해야 하는 복제를 사용 하는 경우 적절 한 독서 프레임입니다.
  3. 순서를 올바른 유전자 삽입, 적절 한 프레임에 융합, 그리고 아무 중 합 효소 유도 점 돌연변이 생성 된 Globin 뇌관을 사용 하 여 구문.
    참고....

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결과

생체 외에서 후 전사 고품질 RNA (1.8-2.2) A260/A280 비율과 A260/A230 비율 ≥1.7은 분 광 광도 계를 사용 하 여 측정 하는 때 있을 것 이다. 그림 1 에서 그림 보여준다 생체 외에서의 마이그레이션-변성 agarose 젤 전기 이동 법 후 RNA 생성. 패턴 또는 여러 크기의 밴드는 샘플에 얼룩져 밴드 오염 또는 샘플의 저하를 나타낼 수 있습니다. 또는, 여러 밴드는 mRNA 완전히 변성 하지 또는 시작 플라스 미드는 완전히 선형화를 나타낼 수 있습니다. MRNA는 mRNA 체 외의 안정적인 식 수 있는 pIVT에 내장 된 폴 리 adenylated 꼬리 때문에 예상 보다 큰 실행 됩니다. Microinjection 후 균일 한 주입 볼륨 및 형광 현미경 검사 법을 통해 식 수준을 보장 하기는 것이 좋습니다.

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토론

질병과 관련 된 인간의 유전 이체의 신속 하 고 증가 식별, 때문에 그들의 생물 학적 중요성을 평가 하기 위해 시스템 설립은 필수적 이다. 때문에 인간의 oocytes 소중한 희귀 하 고 인간의 정자는 의무가 유전자 조작 인간 감수 분열 포즈 특정 과제에서 단백질 기능을 이해. 마우스 oocytes는 인간의 meiotic 유전자 기능 10,23를 평가 하기 위한 귀중 한 포유류 모델 시스템입니다. 어떻게 유전 이체를 이해 하는 데 유용 되 고 여성 영향을 줄 수 있습니다 인간의 생식 세포와 유사한 감수 분열을 받 다 낮은-비용, manipulable oocytes의 쉽게 사용할 수 있는 소스를 제공 하면서 인간의 계란을 사용 하 여 impracticalities를 무시 하는이 모델 불 임입니다.

때문에 이러한 메서드 microinjection 통해 마우스 oocytes에서 인.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품 미국 생식 의학 협회와 찰스와 요한 나 부시 기념 기금 Rutgers에 연구 보조금에 의해 지원 되었다에 주립 대학 뉴저지 K.S. A.L.N.에 N.I.H. (F31 HD0989597)에서 교부 금에 의해 지원 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.2 mL Seal-Rite PCR 튜브USA Scientific1602-4300
1 kb DNA LadderThermo ScientificSM0313
100 bp DNA LadderThermo ScientificSM0243
6X DNA 로딩 염료Thermo ScientificR0611
9-웰 유리 스폿 플레이트Thomas Scientific7812G17
아가로스Sigma AldrichA9539
알부민;시그마-알드리치A3294 
Alexa-fluor-568 공액 항마우스 IgGThermo ScientificA210501:200 희석
Alexa-fluor-633 공액 항인간 IgGThermo ScientificA210911:200 희석
AmpicillinVWRAA0356
Anti-vibration tableTechnical Manufacturing Corp모든 표준 모델
항 아세틸화 세뇨관 항체Sigma AldrichT74511:100 diution
Anti-centromeric (CREST) 항체Incorportated15-2341:30 희석 
Barrier (Filter) 피펫 팁Thermo ScientificAM12635귀하의 피펫터 브랜드와 호환되는지 확인하십시오. 이 제품은 Eppendorf 브랜드의 피펫터와 호환됩니다.
BD Difco 탈수 배양 매체 : LB 한천, 밀러 (Luria Bertani)Fisher ScientificDF0445-07-6
BD Difco 탈수 배양 매체 : LB Broth, Miller (Luria Bertani)Fisher ScientificDF0446-07-5
모세관 튜빙SutterB100-75-10
Center Well 장기 배양 접시VWR25381-141
CO2 탱크인큐베이터
컨포칼 현미경Zeiss모든 표준 모델
원심분리기 (냉각 능력 포함)Thomas Scientific모든 표준 모델 
커버 유리 11 x 22 mm토마스 사이언티픽6663F10
커버슬립토마스 사이언티픽6663-F10두께는 특정 현미경에 따라 다를 수 있습니다.
DAPI시그마 알드리치D9542
DEPC H20라이프 테크놀로지AM9922
디지털 드라이 배스써모 사이언티픽888700001
이지 A 하이 충실도 클로닝 효소Agilent600400DNA 클로닝용 
New England BiolabsNdeI 또는 KasI를 선형화하기 위한 효소
Ethidium BromideThermo Scientific155585011
형광 현미경모든 형광 현미경을 사용할 수 있습니다
포름 알데히드 (37 %)Thermo Fisher Scientifc9311
포름 알데히드 RNA 로딩 염료Ambion8552
젖빛 현미경 슬라이드 (비충전) 25X75 mmFisher Scientific12-544-3
전장 cDNA 클론은열린 판독을 제공하는 모든 공급 업체에서 얻을 수 있습니다. 프레임 클론
젤 전기 영동 장치Bio-Rad모든 표준 모델
유리 파스퇴르 PipetsFisher Scientific13-678-200
글로빈 포워드 프라이머 for pIVT Construct5'- GAA GCT CAG AAT AAA CGC -3'.  맞춤형 올리고뉴셀로타이드를 생산하는 모든 회사에서 구입할 수 있습니다.
pIVT Construct5'- ATT CGG GTG TTC TTG AGG CTG G -3'을 생산하는 모든 회사에서 구입할 수 있습니다. 맞춤형 올리고뉴셀로타이드를 생산하는 모든 회사에서 구입할 수 있습니다
펫 보유Eppendorf930001015Vacutip
Humidified ChamberTupperware를 사용할 수 있습니다
Illustra Ready-To-Go를 사용할 수 있습니다. RT-PCR 비드GE Life Sciences27925901
인큐베이터CO2 및 워터 재킷 기술이 적용된 모든 표준 모델
도립 현미경Nikon 기기모든 표준 모델
Image J (NIH) 소프트웨어NIH이미지 분석 소프트웨어
96 웰 플레이트의 뚜껑Nalgene Nunc International263339
낮은 접착력 0.5 mL 마이크로 센트리프그 튜브USA Scientific1405-2600
MacVector MacVectorSequence 분석 소프트웨어
MG132SelleckchemS2619
현미경 슬라이드Fisher Scientific12-544-3 
밀레니엄 RNA 마커-포름알데히드 AmbionAM7151
MilrinoneSigma-AldrichM46592.5mM 미네랄 오일에서 DMSO에 재현탁
Sigma-AldrichM5310배아 테스트, 멸균 여과
MonastrolSigma-AldrichM8515
마우스피스BiodisenoMP-001-Y
N2 탱크에서 DMSO에 재현탁방진 테이블
매니큐어; Clear모든 투명 네일폴리싱을 사용할 수 있습니다
NanoDrop Microvolume UV-Vis 분광 광도계Thermo Scientific모든 표준 모델
NorthernMax 10X 변성 젤 버퍼Life TechnologiesAM8676
NorthernMax 10X 러닝 버퍼Life TechnologiesAM8671
NuPAGE MOPS SDS 러닝 버퍼Thermo ScnentificNP0001
장기 배양 접시 60x15mmLife Technologies08-772-12
파라포름알데히드Polysciences, Inc. 
PCR 열 순환기Thermo Fisher Scientific4484075
페트리 접시 139mmThermo Fisher Scientifc501V
페트리 접시 35mmThermo Fisher Scientifc121V
페트리 접시 60mmFalcon BD351007
PicoinjectorXenoWorks 디지털 마이크로 주입기모든 표준 모델
피펫 풀러: Flaming-Brown 마이크로피펫 풀러: 모델 P-1000
pIVT 플라스미드AddGene32374난모세포 발현에 적합한 빈 벡터.
임산부 암말 혈청 성선 자극호르몬 Lee BioSolutions493-10
QIAprep Spin Miniprep KitQiagen27104정제 플라스미드 DNA 최대 20 uL
QIAquick PCR 정제 키트Qiagen28104
Quikchange II 부위 지시 돌연변이 유발 키트Agilent 삽입 및 삭제를 위한 200523 돌연변이 유발 키트
Quikchange 번개 다중 사이트 지시 돌연변이 유발 키트Agilent 단일 부위 변경을 위한 210512 돌연변이 유발 키트
가위(파인 포인트)정밀 과학 도구14393
가위(중간 포인트)정밀 과학 도구WP114225
Seal-Rite 1.5 mL 마이크로 원심분리기튜브 USAScientific 1615-5500
슬라이드 워머표준 모델
분광 광도계(Nanodrop)Thermo Fisher ScientificND-ONE-W
실체현미경모든 표준 모델
서브클로닝 효율 DH5a 역량 세포Thermo Fisher Scientifc18265017
주사기BD Bioscienes3096231 ml, 27G(1/2)
T4 DNA LigaseNew England BiolabsM0202L
T7 mMessage Machine high-yield 캡이 있는 RNA 전사 키트, Life TechnologiesAM1340
TritonX-100Sigma-Aldrichx-100
Tween-20Sigma-Aldrich274348
핀셋(파인 포인트- 크기 5)미세 과학 도구SN.743.12.1
UltraPure Dnase/Rnase-Free 증류수Thermo Fisher Scientifc10977015
UltraPure 에티듐 브로마이드 10mg/mLThermo Fisher Scientifc15585011
UVP UV/White lite transilluminatorFisher ScientificUV95041501
Vectashield 장착 매체벡터 실험실H-1000
소 세럼에서 추출한 스 pIVT 는을 사용할 수 있습니다.. 피. 100mM 577773, :

참고문헌

  1. Thoma, M. E., et al. Prevalence of infertility in the United States as estimated by the current duration approach and a traditional constructed approach. Fertil Steril. 99 (5), 1324-1331 (2013).
  2. Boivin, J., Bunting, L., Collins, J. A., Nygren, K. G.

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