Reproducibly 개별 oocytes, 단일 분자 RNA 형광 제자리에서 mRNAs의 숫자를 카운트를 교 잡 (RNA-물고기) 비 부착 한 세포에 대 한 최적화 되었다. Oocytes 수집 했다, 대 본 특정 프로브 때 교배 하 고 이미지 정량화 소프트웨어를 사용 하 여 계량.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
Reproducibly 개별 oocytes, 단일 분자 RNA 형광 제자리에서 mRNAs의 숫자를 카운트를 교 잡 (RNA-물고기) 비 부착 한 세포에 대 한 최적화 되었다. Oocytes 수집 했다, 대 본 특정 프로브 때 교배 하 고 이미지 정량화 소프트웨어를 사용 하 여 계량.
정기적으로 oocytes에서 배아 mRNA를 측정 하는 데 사용 하는 현재 방법 디지털 역 전사 연쇄 반응 (dPCR), 양적, 실시간 RT-PCR (RT-정량) 및 RNA 시퀀싱 포함 됩니다. 이러한 기술은 단일 oocyte 또는 배아를 사용 하 여 수행 됩니다, 낮은 복사 mRNAs 안정적으로 검색 되지 않습니다. 이 문제를 해결 하려면 oocytes 또는 배아 수 수 풀링된 함께 분석; 그러나,이 종종 샘플 중 높은 가변성에 이어집니다. 이 프로토콜에서 우리 형광 제자리 교 잡 (물고기) 분기 DNA 화학을 사용 하 여의 사용을 설명 합니다. 이 기술은 개별 셀에서 mRNAs의 공간적 패턴을 식별합니다. 기술은 자리 찾아서 추적 컴퓨터 소프트웨어와 결합 되어 때 셀에서 mRNAs의 풍부도 측정할 수 수 있습니다. 이 기술을 사용 하 여, 실험적인 그룹에서 감소 변화 이며 적은 oocytes 및 배아 실험 그룹 간의 중요 한 차이 검출 해야. 상업적으로 사용 가능한 분기 DNA SM-물고기 키트 sectioned 조직 또는 슬라이드에 부착 세포 mRNAs를 검색에 최적화 되었습니다. 그러나, oocytes 효과적으로 슬라이드에 고착 하지 않는다 고 일부 시 약 키트에 oocyte 세포의 결과로 너무 가혹 했다. 이 세포의 용이 해를 방지 하기 위해, 물고기 키트 여러 수정 되었다. 특히, oocyte permeabilization 및 워시 버퍼를 oocytes와 태아의 면역 형광을 위한 독점 버퍼를 교체 했습니다. Permeabilization, 세척, 그리고 프로브와 앰프 외피 6 잘 플레이트에서 수행한 고 oocytes 슬라이드 설치 미디어를 사용 하 여 프로토콜의 끝에 배치 했다. 이러한 수정 상용 키트, 특히, oocyte 세포의 한계를 극복할 수 있었다. 정확 하 게 그리고 reproducibly 개별 oocytes에서 mRNAs의 수를 계산, 컴퓨터 소프트웨어 사용 되었다. 함께,이 프로토콜 PCR 및 시퀀싱을 비교할 단일 셀에 특정 성적 표현 하는 대안을 나타냅니다.
역전사 중 합 효소 연쇄 반응 (PCR) mRNA 정량에 대 한 황금 표준 되었습니다. 2 분석 실험, 디지털 PCR (dPCR)1 과 양적, 리얼 타임 PCR (정량)2 현재 사용 됩니다. 두 개의 PCR 기법, dPCR 그것은 단일 세포에서 mRNA 풍부를 측정 하는 데 사용할 수 제안 하는 정량 보다 더 큰 감도 있다. 그러나, 우리 손에 각 실험 샘플 당 5 ~ 10 oocytes의 수영장에서 낮은 풍부 mRNAs의 dPCR 분석은 생산 데이터 낮은 재현성 및 높은 변화3. 이 RNA 추출 및 반전 녹음 방송 효율성과 관련 된 실험적인 오류로 인해 높습니다. RNA 시퀀싱도 하나의 마우스와 인간의 oocytes4,5를 사용 하 여 수행 되었습니다. 이 기술은 가능성이 실험적인 그룹 내의 다양성을 증가 하는 라이브러리 생성에 필요한 cDNA 증폭 단계를 해야 합니다. 또한, 낮은 풍부 성적표 감지 하지 않을 수 있습니다. 시퀀싱 가격은 지난 몇 년 동안 추락, 비록 그것은 여전히 비용 생물 정보학 분석의 높은 비용 때문에 금지 수 있습니다. 마지막으로, mRNA 지역화 단백질 기능6에 기여 하는 공간 변경 동적 과정 이다. 따라서, 우리는 정확 하 고 재현 가능한 정량적 측정 및 단일 oocytes에서 개별 mRNAs의 지역화 생성 하는 기술 채택에 밖으로 설정.
분기 DNA 형광 제자리 교 잡에서에 결합 된 개별 셀 7,,89단일 mRNAs의 증폭 RNA/cDNA 활성화 탐지 보다는 형광 신호를 증폭 한다. 분석 결과 교 잡, 증폭 (분기 DNA를 사용 하 여), 및 형광 형광 신호7증폭 하기 위하여 단계를 라벨의 시리즈를 통해 수행 됩니다. 기술은 특정 mRNA3,,810를 보완 하는 18-25 베이스 oligonucleotide 조사 쌍의 바인딩으로 시작 합니다. 15 ~ 20 프로브 쌍 대상 성적에 대 한 각 사본 보장 특이성에 대 한 설계 되었습니다. MRNA 전용 하이브리드 프리 앰프 및 증폭기 프로브 분기 구성 구성 하 옵니다. 약, 400 라벨 fluorophores 개별 mRNAs (그림 1)11의 탐지를 허용 하는 형광에 8000-fold 증가 결과로 각 증폭기에 바인딩합니다.

그림 1: SM 물고기 프로토콜의 도식. 대 본 특정 조사의 순차적 교 잡 DNA 증폭기 및 mRNA 표시 대상에 fluorophore 분기. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
개별 뉴런12 에 인간 유 두 종 바이러스 DNA에 자 궁 경부 암 제자리 교 잡 (SM-물고기) 지역화 된 β-말라 mRNAs에 있는 단일 분자 형광을 사용 하 여 이전 연구 라인7세포. 자리 찾기는 컴퓨터 소프트웨어 및 추적 프로그램 개별 punctate 형광 신호를 식별 하 고 각 셀3,13mRNAs의 수 척도를 성공적으로 사용 되었습니다.
신경12mRNA 검색의 결과 바탕으로, 우리 SM 물고기 quantitate murine oocytes에서 배아 낮은 풍부 mRNAs를 포함 한 성적 수준에 유용한 도구를 증명할 것을 가정 했다. 그러나, 기술은 부착 고정된 셀과 함께 사용 하기 위해 최적화와 포름알데히드 파라핀 고정 임베디드 (FFPE) 조직 단면도. Oocytes 그들은 폴 리-L-리 신을 코팅 하는 경우에 슬라이드를 준수 수 없습니다. 또한, 그들은 체세포와 직물 단면도 세포 세포의 용 해 상용 키트3독점 버퍼의 일부를 받게 될 때의 결과 보다 더 약 합니다. 이러한 과제를 극복 하기 위해 oocytes는 고정 되었고 수동으로 버퍼의 방울 사이 전송. 또한, 키트에 permeabilization 및 워시 버퍼 세포 세포의 용 해를 감소 시키기 위하여 대체 되었다. 미리 디자인 된 프로브 물고기 키트와 함께 구입 또는 특정 성적 증명서를 요청할 수 있습니다. 각 독자적인 프로브 세트는 3 개의 형광 채널 (C1, C2, 및 C3) 다중화 허용 중 하나에. 현재 실험에 murine oocytes 듀얼 스테인드과 C2 Nanog 프로브와 C3 Pou5f1 프로브를 사용 하 여 계량 했다. 이 프로브 oocytes에서 배아 Nanog 와 Pou5f1 의 보고 된 식에 따라 선정 됐다. 교 잡 단계의 결론에 oocytes 조직학 슬라이드에 응용 프로그램에 대 한 방지 페이드 설치 미디어의 방울에 배치 했다. 공초점 이미지 개별 mRNAs를 대표 하는 punctate 형광 신호 수 계량에 사용 되었다. 영상 또한 셀에 특정 mRNA의 공간적 분포를 보였다는 mRNAs를 측정 이외에 다른 RNA 정량화 방법 달성할 수 없습니다. 이 기술은 실험 그룹3사이의 중요 한 차이점을 식별 하기 위해 각 실험 그룹에 oocytes의 작은 숫자의 사용을 허용 하는 실험적인 그룹 내에서 낮은 다양성을 입증 했다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
동물 절차 검토 하 고 기관 동물 관리 및 사용 위원회 네브래스카 링컨의 대학에 의해 승인 했다 그리고 모든 방법을 관련 지침 및 규정에 따라 수행 했다. 이 연구에 대 한 CD-1 outbred 쥐 정상적 설치류 차 우와 물; ad libitum 접근 했다 그들은 어두운 12시 12분에 유지 되었다: 빛을 주기.
1입니다. 필요한 미디어의 준비
2. 여성 쥐에서 ovulated oocytes의 수집

그림 2 : Oocytes를 전송 하는 데 사용 하는 입 pipettor의 부분. (A) 입 음, (B) 0.22 조각 4 m m 필터 (C) 흡 인기 튜브 (D) 1000 μ 피펫으로 팁 (E) 9"파스퇴르 피펫으로. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
3. SM-물고기 Oocytes의 얼룩
4. 이미지 처리

그림 3 : 함께 oocytes의 confocal z-시리즈 이미지의 바느질. (A) 는 oocyte의 합성 이미지를 생산 하는 데 사용 된 피지에 플러그 인 그리드/컬렉션 도구를 보여주는 스크린샷. (B) 연속 이미지 형광 겹치는 순차를 사용합니다. 합성 이미지를 생성 하기 위해 TIFF 파일입니다. (C) 복합 이미지 32 비트로 저장 되었습니다. TIFF 파일입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 4 : 자리 Finder를 사용 하 여 mRNAs의 정량화 및 추적. (A) 개별 z-시리즈 이미지 그림 3 에 설명 된 대로 함께 봉합 되었고 예상 32 비트 최대로 저장. TIFF 파일입니다. (B) 합성 이미지 스팟 파인더와 추적에 오픈 했습니다. 지역화 형광 명소 (빨간색 상자)을 계산 하는 데 사용 했다. 밴드 패스와 광자 임계값 파란색 상자에 의해 표시 됩니다. (C) 파란색 화살표 (임계값) 긍정적인 신호를 가리킵니다. 흰색 화살표는 형광 임계값 아래 자리 표시 하 고, 따라서 계산 되지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜 완료 되 면 결과 (그림 4A , 그림 5), 맞춘된 이미지 (그림 4C), confocal z 시리즈에서 개별 이미지를 있을 것입니다 그리고 mRNA 계산 (그림 4B). 다중화를 수행 하는 경우 또한 병합 된 이미지를 보여주는 두 개의 다른 mRNAs (그림 5)에 대 한 레이블이 있을 것입니다. MRNA 카운트 피지 (그림 3) 에 의해 생성 된 스티치 이미지와 자리 찾기 및 추적 프로그램 ...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
일련의 작은 단계 프로토콜 동안 mRNAs의 성공적인 형광 및 정확한 보장 합니다. 첫째, 프로토콜 수집과 oocytes의 고정 후에 즉시 수행 되어야 합니다. Note PVP oocytes 서로에 집착 하지 않도록 4 %paraformaldehyde 고정 버퍼에 추가 됩니다. 우리 컬렉션은 oocytes의 고정 후 즉시 실험을 수행 하는 데 필요한 발견. 어떤 지연 결과 훨씬 낮은 형광 신호를 녹취 록의 undercounting 귀 착될 것입니다. 이것은 때문에 RNA 저하 부분 이다. 더 이상 20 oocytes 6 잘 플레이트 한 우물을 한 번에 전송 해야 하 고 각 잘만 사용 해야 한 번. 부 화 시간 단축 또는 각 단계의 길이 없이 정확 하 게 따라 합니다 또한. 예외는 워시 버퍼 단계; oocytes 워시 버퍼에 장기간된 시간에 대 한 실험 결과 변경 하지 않고 남아 있을 수 있습니다. SM-물고기 프로브 C1, C2, 및 C3 3 형광 채널에서 사용할 수 있습니다. 다중화, 동일한 채널 태그가 프로브를 혼합 하지 마...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자는 아무것도 선언 하
설치 및 사용 자리 찾아서 추적 프로그램 13 의 confocal 현미경 이미징에 대 한 대학 네브라스카 링컨 현미경 코어의 기술 지원 그의 관대 한 도움에 감사 박사 다니엘 R. 라 슨 하 고. 이 연구는 네브라스카 농업 연구 부문, 링컨, 네브라스카 대학에의 기여도 나타냅니다과 UNL 해치 자금 (코-26-206/가입 번호-232435 및 코-26-231/승인 번호-1013511)에 의해 지원 되었다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| (&플러스mn;)-&-α-Lipoic acid | Sigma-Aldrich | T1395 | Alpha Lipoic Acid |
| Albumin, Bovine Serum, Low Fatty Acid | MP Biomedicals, LLC | 199899 | FAF BSA |
| BD 10mL TB 주사기 | Becton, Dickinson and Company | 309659 | 10 mL 주사기 |
| BD PrecisionGlide Needle | Becton, Dickinson and Company | 305109 | 27 1/2 게이지 바늘 |
| 염화칼슘 이수화물 | 시그마-알드리치 | C7902 | CaCl2-2H2O |
| 구연산 | 시그마-알드리치 | C2404 | 구연산 |
| D-(+)-포도 | 시그마-알드리치 | G6152 | 포도 |
| 인산 | Na2HPO4 | ||
| 쉬운 그립 페트리 접시 | 팔콘 코닝 | 351008 | 35mm 접시 |
| 에데테이트 디소듐 | 아반토르 | 8994-01 | EDTA |
| 엑스트라 파인 본 가위 | 파인 사이언스 도구 | 14084-08 | 스트레이트, 샤프/샤프, 톱니 모양이 아닌 13mm 커팅 엣지 가위 |
| 태아 소 혈청 | 애틀랜타 생물학 제제 | S10250 | FBS |
| 겐타마이신 시약 용액 | gibco | 15710-064 | 겐타마이신 |
| GlutaMAX-I (100X) | gibco | 35050-061 | 글루타맥스 |
| 골드 씰 마이크로 슬라이드 | 골드 씰 | 3039 | 25 x 75mm 슬라이드 |
| 성선 자극 호르몬, 임산부 암말 세럼 | 시그마 | G4877 | eCG |
| hCG 재조합 | NHPP | AFP8456A | hCG |
| 히알루로니다아제, 유형 IV-S: 소 고환에서 | 시그마-알드리치 | H3884 | 히알루로니다제 |
| 보석 세공 스타일 집게 | Integra | 17-305X | 집게 4-3/8", 스타일 5F, 스트레이트, 마이크로 파인 턱 |
| L-(+)-젖산, 유리 산 | MP Biomedicals, LLC | 190228 | L-Lactate |
| 마그네슘 황산염 헵타하이드레이트 | Sigma-Aldrich | M2773 | MgSO4-7H2O |
| MEM 비필수 아미노산 | Corning | 25-025-Cl | NEAA |
| 현미경 커버 유리 | Fisher Scientific | 12-542-C | 25 x 25x 0.15 mm 커버 슬립 |
| Mm-Nanog-O2-C2 RNAscope 프로브 | 고급 셀 진단 | 501891-C2 | 나노 프로브 |
| Mm-Pou5F1-O1-C3 RNAscope 프로브 | 고급 셀 진단 | 501611-C3 | Pou5F1 프로브 |
| MOPS | 시그마-알드리치 | M3183 | |
| 파라포름알데히드 | 시그마-알드리치 | P6148 | 파라포름알데히드 |
| PES 0.22 um 멤브레인 -sterile | Millex-GP | SLGP033RS | 0.22 um 필터 |
| 폴리비닐피롤리 | 돈 시그마-알드리치 | P0930 | PVP |
| 염화칼 | 시그마-알드리치 | 60128 | KCl |
| 인산칼륨 일염기 | 성 시그마-알드리치 | 60218 | KH2PO4 |
| Prolong Gold 안티페이드 시약 | invitrogen | P36934 | 안티페이드 시약 DAPI |
| RNAscope DAPI | Advanced Cell Diagnostics | 320858 | DAPI |
| RNAscope FL AMP 1 | Advanced Cell Diagnostics | 320852 | Amplifier 1 |
| RNAscope FL AMP 2 | Advanced Cell Diagnostics | 320853 | Amplifier 2 |
| RNAscope FL AMP 3 | Advanced 세포 진단 | 320854 | 증폭기 3 |
| RNAscope FL AMP 4 ALT A | 고급 세포 진단 | 320855 | 증폭기 4 ALT A |
| RNAscope FL AMP 4 ALT B | 고급 세포 진단 | 320856 | 증폭기 4 ALT B |
| RNAscope FL AMP 4 ALT C | 고급 세포 진단 | 320857 | 증폭기 4 ALT C |
| RNAscope 형광 다중 검출 시약 키트 | 고급 세포 진단 | 320851 | FISH 시약 키트 |
| RNAscope 프로브 3-plex 음성 대조군 프로브 | 고급 세포 진단 | 320871 | 음성 대조 |
| RNAscope 프로브 3-plex 양성 대조군 | 고급 세포 진단 | 320881 | 양성 대조 |
| RNAscope 프로브 희석제 | 세포 진단 | 300041 | 프로브 희석제 |
| RNAscope 프로테아제 III | 고급 세포 진단학 | 322337 | 프로테아제 III |
| RNAscope 프로테아제 III & IV 시약 키트 | , 고급 세포 진단 | 322340 | FISH, 프로테아제 키트 |
| RNAscope, 프로테아제 IV | 고급 세포 진단 | , 322336 | 프로테아제 IV |
| S/S 니들, Luer Hub 30G | Component Supply Co. | NE-301PL-50 | 무딘 30 게이지 바늘 |
| 중탄산 나트륨 | 시그마 - 알드리치 | S6297 | NaHCO3 |
| 염화나트륨 | 시그마 - 알드리치 | S6191 | NaCl |
| 수산화 나트륨 | 시그마 - 알드리치 | 306576 | NaOH |
| 피루브산 나트륨, > = 99 % | 시그마 - 알드리치 | P5280 | 피루브 |
| 산 용액 6 웰 디쉬 | Agtechinc | D18 | 6 우물 접시 |
| 타우린 | 시그마 - 알드리치 | T8691 | 타우린 |
| 조직 배양 접시 | 팔콘 코닝 | 353002 | 60mm 접시 |
| 트리톤 X-100 | 시그마 - 알드리치 | X100 | 트리톤 X-100 |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.