Een combinatie van verschillende technieken om het verzamelen van gegevens te maximaliseren van muis weefsel wordt gepresenteerd.
Methodenartikel
Een combinatie van verschillende technieken om het verzamelen van gegevens te maximaliseren van muis weefsel wordt gepresenteerd.
Die verder gaat dan enkel gen-functie om dieper te snijden in de gen-regulatorische netwerken vereist meerdere mutaties gecombineerd in een enkel dier. Een dergelijke analyse van twee of meer genen moet worden aangevuld met in situ hybridisatie van andere genen, of immunohistochemie van hun proteïnen, zowel in geheel aangebracht ontwikkelen van organen of delen voor een gedetailleerde oplossing van de cellen en weefsels expressie veranderingen. Combineren van meerdere genen veranderingen vereist het gebruik van cre-of flipase voorwaardelijk verwijderen genen en te voorkomen embryonale letaliteit. Vereist fokprogramma's sterk te verbeteren inspanning en kosten in verhouding tot het aantal gemuteerde genen, met een resultaat van de weinige dieren met de volledige repertoire van de gewenste genetische modificaties. Afschrijven van de enorme hoeveelheid tijd en moeite om deze enkele kostbare exemplaren, die het meedragen van meerdere mutaties te verkrijgen noodzakelijk weefsel optimalisatie. Bovendien, het onderzoeken van een enkel dier met meerdere technieken maakt het makkelijker om gendeletie afwijkingen correleren met de expressie profielen. We hebben een techniek ontwikkeld om een meer grondige analyse van een bepaald dier te verkrijgen; met de mogelijkheid om verschillende histologisch herkenbare structuren te analyseren, alsook gen-en eiwitexpressie allemaal uit dezelfde model in beide geheel aangebracht organen en secties. Hoewel muizen zijn gebruikt om de effectiviteit van deze techniek aan te tonen dat kan worden toegepast op een breed scala aan dieren. Om dit te doen combineren we lipofiele kleurstof tracing, ganse berg in situ hybridisatie, immunohistochemie, en histologie aan de maximaal mogelijke hoeveelheid gegevens te extraheren.
1. Lipofiele Dye Injectie
Tissue Bereiding:
Alle weefsel dissecties en manipulaties worden uitgevoerd bij dieren gefixeerd in 4% paraformaldehyde (PFA) in 0,1 M fosfaatbuffer (pH 7,4) met transcardial perfusie met peristaltische pompen met de juiste maat naalden. Weefsel kan worden opgeslagen in 4% PFA in de koelkast voor maximaal 6 maanden. Alle voorbereidingen en manipulaties zijn uitgevoerd in 0,4% of hoger PFA tot de montage met glycerol voor de beeldvorming. Deze hoeveelheid PFA elimineert effectief RNases en behoudt zich het RNA in situ hybridisatie.
Dye opslag:
Alle kleurstoffen moeten worden opgeslagen in een donkere afgesloten compartiment om luchtcirculatie en de blootstelling aan helder daglicht te minimaliseren, zoals ze zijn lichtgevoelige. Om te voorkomen dat kruisbesmetting, moet een aparte set van instrumenten die worden gebruikt om elke kleurstof af te handelen.

Figuur 1. Schematisch overzicht van experiment. Het oor is blootgesteld aan zorgen voor visualisatie van alle structuren. Lipofiele kleurstof wordt vervolgens geïnjecteerd en mag verspreiden. Na de verspreiding van verschillende neuronale populaties kan gezien worden bestempeld door de verschillende kleurstoffen. Vervolgens, in situ hybridisatie (Sox2) wordt uitgevoerd op het oor en labels mRNA expressie. Immunohistochemie wordt dan uitgevoerd(Myo7, tubuline) om eiwitexpressie te visualiseren. Gevolgd door histologische secties waarin zowel in situ hybridisatie en immunohistochemie kunnen worden gevisualiseerd.
2. In situ hybridisatie
In het geval u wilt met start in situ hybridisatie (waarna tracing met lipofiele kleurstoffen zal het onmogelijk zijn), wordt verwezen naar het prepareren van weefsels in deel 1. Elke wasbeurt, tenzij anders aangegeven, is uitgevoerd met 2 ml van de oplossing bij kamertemperatuur op een omvormer / mixer. Zorg ervoor om te werken in een schone, RNase vrije omgeving.
| Tabel 1. Proteinase K spijsvertering tijd op de muis weefsel. | |
| AGE (embryonale dag) | Tijd (minuten) |
| E8.5 | 6 |
| E9.5 | 10 |
| E10.5 | 13 |
| E11.5 | 15 |
| E12.5 | 17 |
| E14.5 | 18 |
| E16.5 + | 20 + |
* Monsters kunnen worden afgebeeld in dit stadium en / of na de immunohistochemie een stap wordt toegevoegd (deel 3 hieronder).
Oplossingen:
3. Immunohistochemie
De stappen 1 en 2 kan weggelaten worden als deel 2 was voltooid. In dat geval ervoor zorgen dat alle glycerol of andere montage medium is weggespoeld. Merk op dat niet alle antistoffen nog steeds in staat zijn om hun epitoop sporen na proteinase K spijsvertering. We hebben een korte lijst van antilichamen die kunnen in combinatie met gebruikt worden in situ hybridisatie in weefsel van zoogdieren zoals ze behouden hun specificiteit (zie tabel 2).
Oplossingen
| Tabel 2. Antilichamen die werken met proteinase K verteerd weefsel. | ||
| Cat # | Item | Verkoper |
| 25-6790 | Anti-myosine-VIIA Polyclonal | Proteus Biosciences |
| 25-6791 | Anti-myosine-VI Polyclonal | Proteus Biosciences |
| 9661 | Gesplitst caspase-3 Polyclonal | Cell Signaling |
| T7451 | Anti-Geacetyleerd Tubuline Monoclonal | Sigma |
| PRB-238C | Prox1 polyklonale | Covance |
4. Histologie
Histologie kan worden ingevoerd na deel 1 de resolutie van de lipofiele kleurstof tracing in dikke hele mounts, zoals jeugdige hersenen of na afloop van deel 2 of 3 te verhogen. Voor seriële hersenen secties adviseren wij de Compresstome VF-700 microtoom (Precisionary Instruments Inc, Greenville, North Carolina) om een uniforme sectie dikte te verkrijgen. Vriescoupes zijn minder optimaal te wijten aan een grotere kleurstof lekken tijdens het snijden proces 3. De voorbereiding van de seriële secties en montage in glycerol 4 is de voorkeur van het weefsel preparaat bij gehele mounts of oppervlaktewater mounts niet voor voldoende visualisatie van weefsel gebieden van belang. Weefsel kan ook achteraf worden ingebed in epoxyhars en snijd bij 1-2 micrometer dikte met behulp van glas of diamanten messen voor TEM. Bij het gebruik van deze techniek het meest immunofluorescentie zullen blijven en is nog stabieler na plastische inbedding zal echter alle lipofiele tracing volledig verloren gaan in deze fase als ze oplossen in alcohol en epoxy hars. Neem voorzorgsmaatregelen als monsters lichtgevoelige worden totdat ze zijn ingebed.
Voor Compresstome VF-700 microtoom snijden, volg dan de aanbevelingen van Precisionary Instruments Inc
Epoxy Inbedding / Sectioning:
Oplossingen
5. Representatieve resultaten

Figuur 2. Lipofiele kleurstof plaatsing en beeldvorming in een muis embryo. Drie verschillende golflengte lipofiele kleurstoffen werden geïnjecteerd en geïncubeerd voor de visualisatie van de nervus trigeminus (TN), glossopharyngeus zenuw (GN) en de nervus vagus (VN) centrale projecties mogelijk te maken. A) Lipophilic kleurstof plaatsing in de perifere delen van drie hersenzenuwen diffusie toelaten de hersenstam voor de visualisatie van hun centrale processen. De TN is gelabeld met NeuroVue Rood, GN: NeurVue Maroon, en de VN: NeuroVue Jade. B) Zelfde als de muis in (A) na incubatie. Sommige diffusie kan gezien worden met helderveld microscopie. C) Zelfde als de muis in (A en B). De achterhersenen is ontleed en plat gemonteerd. Enkele kenmerken van de centrale processen van de gelabelde drie zenuwen kan gezien worden met helderveld microscopie. D) Confocale beeld van de (C). Met gebruik van de confocale specifieke neuronen kan worden gezien, en het gebruik van drie verschillende kleurstoffen maakt voor de beoordeling van de verdeling van elke populatie in relatie tot de anderen. Kleurstoffen werden opeenvolgend afgebeeld. NeuroVue Jade werd in beeld gebracht op een excitatie van 488 nm en emissie 500 tot 550 nm. NeuroVue Red werd in beeld gebracht op een excitatie van 535 nm en emissie 550 tot 600 nm. NeuroVue Maroon werd in beeld gebracht op een excitatie van 643 nm en emissie bij 650 tot 700 nm.

Figuur 3. Schematisch overzicht van het experiment. Het oor is blootgesteld aan zorgen voor visualisatie van alle structuren. Lipofiele kleurstof isvervolgens geïnjecteerd en mag verspreiden. Na de verspreiding van verschillende neuronale populaties kan gezien worden bestempeld door de verschillende kleurstoffen. Vervolgens, in situ hybridisatie (Sox2) wordt uitgevoerd op het oor en labels mRNA expressie. Immunohistochemie wordt dan uitgevoerd (Myo7, tubuline) om eiwitexpressie te visualiseren. Gevolgd door histologische secties waarin zowel in situ hybridisatie en immunohistochemie kunnen worden gevisualiseerd.
In deze video, demonstreren we een methode om vier technieken te combineren met het oog op het verzamelen van gegevens en de samenhang te maximaliseren door correleren data binnen een bepaald dier (figuur 3). Deze aanpak zal de hoeveelheid fokken en dus de tijd die nodig is om publiceerbare gegevens te verkrijgen terwijl het verbeteren van informatie over de co-localisatie en de correlatieve effecten van de mutanten. Hoewel embryonale muizen werden gebruikt in deze video, volwassen muis evenals andere dieren zoals kippen, Xenopus en zebravis kan worden geanalyseerd met behulp van deze technieken ook. Bij het gebruik van andere soorten proteïnase K spijsvertering moet mogelijk worden aangepast. Hier hebben we gebruik maken van verschillende fluorescerende kleurstoffen NeuroVue specifiek tot het etiket tot drie neuronale populaties van belang. Het voordeel van deze kleurstoffen is dat ze kunnen worden gebruikt in de mutante muizen, die kunnen worden problematisch wanneer zich uitsluitend op immunohistochemie die al dan niet kan worden beïnvloed door de mutaties te analyseren, en ze het etiket neuronen retrogradely en anterogradely 5. Een recente studie heeft ook toename van het aantal neuron populaties die tegelijkertijd kan worden bestempeld tot zes 2. Na, kan de lipofiele kleurstof en hetzelfde weefsel van belang dan worden geanalyseerd met behulp van in situ hybridisatie, voor de analyse van gen-transcriptie en kunnen vervolgens worden geanalyseerd met behulp van immunohistochemie voor eiwit distributie. Deze laatste analyse kan worden aangevuld met gedetailleerde histologie die kan toevoegen aan het fenotype karakterisering 6. Deze multifactoriële analyse heeft het potentieel om nieuwe inzichten te verkrijgen door middel van correlatieve analyse binnen hetzelfde dier, dat anders kan zijn onwaarschijnlijk of op zijn minst behoefte aan meer uitgebreide protocollen en muis fokken.
Confocale beelden werden verkregen bij de Universiteit van Iowa Carver Center for Imaging. De financiering werd verstrekt door een SBIR subsidie (MH079805) om BF Bijkomende ondersteuning voor de fokkerij de muizen voor dit project werd verzorgd door het NIDCD, toont (5R01DC00559007) naar BF
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| in situ Hybridisatie: | |||
| PC DIG was- + blokkeringsbuffer set | Roche Group | 1585762 | |
| Premix 20x SSC-buffer | Roche Group | 1666681 | |
| Proteinase K 20mg/ml | Ambion | AM2546 | |
| Diethylpyrocarbonaat (DEPC) | Research Products International Corp. | D43060 | |
| Formamide | Sigma-Aldrich | F9037 | |
| Dextraansulfaat | Research Products International Corp. | D20020 | |
| BM Purple | Roche Group | 11442074001 | |
| Anti-Dig-AP Fab-fragmenten | Roche Group | 11093274910 | |
| RNase A-enzym 10mg/ml | Fermentas | EN0531 | |
| RNase Away | Research Products International Corp. | 7003 | |
| Zalm-sperma DNA 10mg/ml | Invitrogen | 15632-011 | |
| Stericup filtereenheid 0,22μm; 500ml | EMD Millipore | SCGVU05RE | |
| Filterdiscs 0,2μm; 25mm | Whatman, GE Healthcare | 6780-2502 | |
| Fosfaatgebufferde zoutoplossing pH 7,4 zakjes | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Immunohistochemie: | |||
| Geiten serum | Sigma-Aldrich | G9023 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8532 | |
| H–-chst kleurstof | Polysciences, Inc. | 9460 | |
| Histologie: | |||
| Poly/Bed 812 inbedmedium/DMP-30 kit | Polysciences, Inc. | 08792-1 | |
| Propyleenoxide | Sigma-Aldrich | 110205 | |
| Glutaaraldehyde-oplossing 50% | Fisher Scientific | G151 | |
| DPX monteermiddel | Fluka | 44581 | |
| Rocker | MidSci | 55D1114 | |
| Heat block | Fisher Scientific | 11-715-125D | |
| Rotator | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 400110Q | |
| Incubator ingesteld op 60° | Fisher Scientific | 11-690-625D | |
| Kleurstof-tracing: | |||
| Microschaartjes | Geuder | G-19775 | |
| Fijne pincet | E.M.S | 72680-F | |
| NeuroVue kleurstof: Maroon, Red, Jade | MTTI | FS-100(1,2,6) | |
| 1X fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) | Sigma-Aldrich | P-5368 | |
| Dissectiemicroscoop | Leica Microsystems | M205 FA | |
| Incubator ingesteld op 36° | Fisher Scientific | 11-690-506DQ | |
| Confocale microscoop | Leica Microsystems | LSM 510 | |
| Objectglazen | Surgipath | 00240 | |
| Dekglasjes | Surgipath | 00106 | |
| RPI | Glycerol | G22025-0.5 | |
| Paraformaldehyde (4% en 0,4%) | Fisher Scientific | T353-500 |