1. Whole-mount in situ hybridisatie van zebravis embryo's
1.1 Voorbereiding van de embryo's
- Verzamel embryo's in de gewenste ontwikkelingsstadia. Zie Kimmel et al.. 5 voor embryonaal stadium beschrijving.
- Verwijder chorions handmatig met behulp van een pincet (Dumont Horlogemakers Pincet geen. 5).
- Fix embryo in een 4% oplossing van paraformaldehyde (PFA) bereid in PBS (fosfaat gebufferde zoutoplossing) gedurende een nacht bij 4 ° C.
- Wassen met PBS embryo tenminste 3x gedurende 5 min elk bij kamertemperatuur.
- WINKEL embryo in 100% methanol (MeOH) bij -20 ° C tot ze werden gebruikt voor toekomstige toepassing van technieken waaronder hele-mount in situ hybridisatie.
- Freeze opgevoerd embryo in vloeibare stikstof voor RNA extractie en bewaar bij -80 ° C.
- Extraheren van RNA opgevoerd embryo en synthetiseren cDNA voor PCR-amplificatie en daaropvolgende klonering.
1.2 Synthese van digoxigenine-gelabelde RNA probes
- PCR-amplificatie en genklonering voor sonde template. Setup PCR reactie met totaal volume van 50 pl zoals getoond in Tabel 1. Met meer genomisch DNA of cDNA minder in de PCR-reactie als matrijs. Onder 10 min verlengingstijd bij 72 ° C na de laatste cyclus om te controleren of de PCR-reactieproducten zijn volle lengte en 3'geadenyleerd om TOPO klonering.
| Reagens | Volume |
| Template-DNA | 100 ng |
| PCR Buffer (10x) | 5 pi |
| dNTPs (10 mM) | 2 pi |
| Primers (10 mM) | 1 uM elk |
| Voeg water tot een eindvolume van | 49.7 pi |
| Taq polymerase (5 eenheden / & #956; l) | 0,3 pl |
| Reaction Volume | 50 gl |
Tabel 1. PCR amplificatiereactie.
- Controleer de grootte van het PCR product met agarose gelelektroforese. De geschatte grootte van het PCR-product van probe synthese bijna 1 kb.
- Wees extra voorzichtig met nuclease besmetting te voorkomen door het uitvoeren van het experiment onder steriele omstandigheden en het gebruik van nuclease gratis water. Indien meerdere producten worden waargenomen, gel-zuiveren geschikte grootte PCR product alvorens klonen met de TOPO TA Cloning Kit. Optimaliseren van de PCR reactie om het uiterlijk van uitsmeren en meerdere banden elimineren.
- Voer de TOPO klonering reactie zoals aangegeven in tabel 2. Combineer TOPO vector en PCR product en incubeer bij kamertemperatuur gedurende 5 minuten.
Reagens Chemisch Competent Cells Bevoegde Electro Cells Verse PCR reactieproduct 1-4 ul 1-4 ul Zoutoplossing 1 ui Verdunde zoutoplossing 1 ui Water Maximaal volume van 5 pl totaal Maximaal volume van 5 pl totaal TOPO vector 1 ui 1 ui
Final Volume 6 pl 6 pl Tabel 2. TOPO klonering reactie.
- Nemen / te introduceren het TOPO klonering product in een schot competente cellen. TZijn proces heet transformatie.
- Incubeer de getransformeerde cellen bij 37 ° C gedurende ten minste 1 uur bij 260 rpm om de expressie van het antibioticum resistentiegenen waarborgen. Plaat de transformatie mix (50-100 ul) op vooraf verwarmd Luria Bertani (LB) agarplaten die 50 ug / ml ampicilline en X-gal. Incubeer bij 37 ° C geïncubeerd.
- Bepaal de aanwezigheid van de insert op basis van het uiterlijk van wit of lichtblauw kolonies. De TOPO vector bevat lacZ gen dat β-galactosidase codeert. In aanwezigheid van X-gal, productie van β-galactosidase vormt blauwe kleur. DNA geligeerd in het plasmide verstoort de vorming van functionele β-galactosidase en witte kolonies geproduceerd. Witte kolonies of lichtblauw kolonies bevestigen de aanwezigheid van het insert.
- Kies de witte kolonies van de agar plaat met steriele pipet tips en plaats ze in de steriele ml buis 10 met 4 ml LB media en cultuur bij 37 ° C in het schudden incubatietor s nachts bij 200 rpm.
- Zuiveren plasmide-DNA met plasmide-DNA kit volgens instructies van de fabrikant.
- Lineariseren cDNA volgende plasmidezuivering door digestie 5 ug van cDNA voor elke probe met het geschikte restrictie-enzym dat een unieke plaats gelokaliseerd 3 '(voor sense probes) of 5 "(voor antisense probes) het inzetstuk.
- Zuiver het gelineariseerde DNA met fenol / chloroform extractie methode. Voeg gelijk volume fenol / chloroform, vertex krachtig gedurende 30 seconden, centrifugeren gedurende 3 min bij 13.000 rpm bij 4 ° C. De bovenste waterige fase in schone buis en voeg gelijk volume van chloroform. Draai gedurende 3 minuten bij 13.000 rpm bij 4 ° C. De bovenste waterige fase in schone buis. Voeg 10% natriumacetaat (3 M) en 2,5 x volume 100% ethanol precipitaat DNA en bewaar bij -20 ° C overnacht. Draai gedurende 15 minuten bij 13.000 rpm bij 4 ° C. Verwijder de ethanol en was het pellet met 75% ethanol. Het protocol kan worden gestopt en DNA kunnen worden sTORed bij -20 ° C en de volgende dag hervat. Draai gedurende 10 minuten bij 10.000 rpm bij 4 ° C. Verwijder het supernatant voorzichtig en droog de pellet gedurende 2 minuten bij kamertemperatuur. Resuspendeer de pellet in 10 pl DEPC behandeld water en incubeer bij 55 ° C gedurende 20 minuten. Kwantificeren DNA-concentratie met behulp van de UV-spectrofotometer.
- Beoordeel de zuiverheid agarose gelelektroforese met 1 pl DNA op 1% agarose gel en actief gedurende ongeveer 30 minuten.
- Opgezet RNA labelingsreactie. Met behulp van een RNase vrij reactiebuis, voeg 1,5 ug gezuiverd template DNA steriel, RNase-free, DEPC-behandeld, dubbel gedestilleerd water tot een volume van 13 pl. Chill de reactieflacon op ijs en voeg de volgende reagentia (zie tabel 3):
| Reagens | Volume |
| NTP labeling mix (10x) | 2 pi |
| Transcriptie buffer (10x) | 2 pi |
| Protector RNase inhibitor | 1 ui |
| RNA polymerase of SP6 | |
| T7 RNA Polymerase | 2 pi |
| Final Volume | 20 gl |
Tabel 3. RNA labelingsreactie.
- Meng het reagens voorzichtig vang onderaan door korte centrifugatie bij 2000 rpm gedurende 30 seconden bij kamertemperatuur geïncubeerd en het reactiemengsel gedurende 2 uur bij 37 ° C.
- Verwijder de mal DNA door toevoeging van 2 ul RNase-free DNase I. Incubeer gedurende 30 minuten bij 37 ° C en stop de reactie door toevoeging van 2 pi 0,2 M EDTA (pH 8,0).
- Neerslaan van de reactieproducten door toevoeging van 2,5 pi 4 M LiCl en 75 pi 100% ethanol. Meng de oplossing en bewaar bij -20 ° C gedurende 45 min or bewaard bij -20 ° C gedurende de nacht en het protocol hervat de volgende dag.
- Centrifugeer de suspensie gedurende 30 min bij 13.000 rpm bij 4 ° C, dan was het pellet met 500 ul 70% ethanol bij -20 ° C, centrifugeer gedurende 10 min, 2 min drogen en resuspendeer in 50 pl en incubeer 30 min bij 37 ° C.
- Controleer de probe kwaliteit en integriteit van actief 1-2 ml op 1% agarose gel gedurende 30 minuten. Dit wordt bevestigd door de aanwezigheid van enkel product draait op de verwachte grootte op de gel.
- Kwantificeer de concentratie van de probe door het meten van de hoeveelheid RNA gebruikt spectrofotometer. De opbrengst van deze reactie is ongeveer 10 ug RNA (100-200 ng / ul).
1.3 Whole-mount in situ hybridisatie
- DAG 1
- Rehydratie
- Bereid korf voor nylon (minder dan 1 mm poriegrootte) en Eppendorf buizen. Construeren de manden door cutting Eppendorf buisjes (1,5 ml) aan de conische uiteinden verwijderen. Om de identiteit van afzonderlijke manden maken gebruik van verschillende gekleurde buizen en verwijder de bovenste randen van de helft van hen.
- Knip kleine stukjes nylon aan de afgesneden einden van de Eppendorf buizen te dekken. Plak de afgesneden uiteinden van de buizen aan de nylon door het verwarmen ze op een elektrische kookplaat (ingesteld tussen medium tot hoog) in een zuurkast. Eenmaal afgekoeld verwijder de overtollige nylon uit de manden en bewaar ze in 100% methanol bij kamertemperatuur.
- Bereid door verdunning van de methanol in PBS (75% [volume / volume [methanol, 50% [volume / volume] methanol en 25% [v / v] methanol) met behulp van de eerste drie putjes van de zes-well platen, gevolgd door 100% PBST (fosfaat gebufferde zoutoplossing die 0,1% Tween-20) in de komende drie putjes.
- Onder voorbehoud embryo's in situ hybridisatie de procedure met behulp van de op maat gemaakte manden, zoals aangegeven in Figurea 1a en b. Gebruik RNase-free oplossingen tot de hybridisatietie stap in 6-well platen (4 ml / putje). Om dit te bereiken, plaatst u tot 6 manden in het eerste putje. Plaats mand met rand eerst, gevolgd door manden zonder velgen in verschillende kleuren achter elkaar geregeld. Met deze opstelling tot 6 genexpressiepatronen kunnen gelijktijdig worden bepaald.
- Plaats gedroogde embryo's van hetzelfde ontwikkelingsstadium van dezelfde korf (zie figuur 1).
- Hydrateren embryo door het bewegen manden van een putje in de zes-well plaat de volgende (5 minuten voor elke stap). Gebruik zes putten gevuld met geschikte buffer. Embryo's worden eenmaal onderworpen aan elke verdunning. Op deze manier embryo's worden gewassen 6x, 5 min / wasbeurt. Rehydratatie van gedroogde embryo wordt gerealiseerd door vervanging van methanol met PBS en vervolgens 3x wassen met 100% PBST.
- Permeabilisatie Digest gerehydrateerd embryo's met proteinase K (10 ug / ml) bij kamertemperatuur voorkomen dat ze doorlaatbaar zoals getoond in tabel 4 .
| Embryonale stadium (uren na de bevruchting) | Spijsvertering Periode (Proteinase K) |
| Tot 6 | 15 sec |
| 6-12 | 30 sec |
| 12-18 | 3 min |
| 24 | 12-15 min |
| 48 | 25-30 min |
| 72 | 40 min |
| 96-120 | 50 min |
Tabel 4. Permeabilisatie reactie.
- Postfixatie en PBST Washes
- Fix embryo door incubatie in 4% paraformaldehyde (wt / vol) in 1x PBS gedurende 20 minuten.
- Verwijder achtergebleven paraformaldehyde door wassen embryo 3x, 5 min / wasbeurt, in 1x PBST.
- Acetylering Bereid acetylering mengsel (125 ui triethanolamine en 27 ul azijnzuuranhydride in 10 ml DDH 2 O) en incubeer embryo tweemaal per 10 minuten. Om endogene fosfatasewerking minimaliseren, bereiden de acetylering mengsel verse wanneer nodig. Tot overmaat reagens te verwijderen, wassen embryo's twee keer in PBST (10 min / wasbeurt)
- Prehybridisatie Prehybridize embryo's door het overbrengen van embryo's van manden tot 1,5 ml steriele Eppendorf buizen en incubatie met 200 ul hybridisatie mengsel gedurende 2-4 uur in een 70 ° C waterbad.
- Preadsorption van Antibody Verwijder ongeveer 50 embryo's uit de manden en overbrengen naar een 1,5 ml steriele Eppendorf buizen. Incubeer met anti-DIG-AP (1:500) antilichaam met blokkerende buffer (1x PBST, 2% kalfsserum [vol / vol], 2 mg / ml runderserumalbumine [BSA]) bij kamertemperatuur gedurende 2-4 uur, en bewaar bij 4 ° C overnacht. Haal ze uit de couveuse in de ochtend eend laten embryo's op kamertemperatuur komen.
- Hybridisatie In 100-200 ng probe de geprehybridiseerd embryo en incubeer overnacht bij 70 ° C in een waterbad.
- DAG 2
- SSC (Saline-natrium citraat) Wast
- Breng 50 ml buisjes met hybridisatiemengsel (HM), 2x SSC en 0,2 x SSC in een bekerglas met water in een 70 ° C waterbad en voorverwarmen ze ten minste 20 minuten. Verwijder de hybridisatie reactiemengsel dat de probe, voeg 1 ml voorverwarmd hybridisatiemengsel de buizen en incubeer gedurende 15 minuten bij 70 ° C. Vul zes-well platen met verschillende verdunningen van voorverwarmde HM in 2x SSC door het vervangen van 100% HM door 50% tot 25% HM om overtollige reagentia te verwijderen.
- Tijdens het wachten, vul zes-well platen met 2x SSC voor wasbeurten en houd ze bij 70 ° C.
- Na 15 min plaats de embryo's van de buis naar de manden bewaard in de zes well plaat gevuld met de verdunnings van HM met 2x SSC en was de gehybridiseerde embryo's door het bewegen van de mand van de ene put naar de volgende (15 min elk in een 70 ° C waterbad). Wassen embryo 2x, 15 min / wasbeurt in 100% 2x SSC bij 70 ° C.
- Stel een waterbad bij 65 ° C. Vul zes-well platen met 0,2 x SSC voor hoge-stringentie wassen om niet-specifieke hybridisatie van de probe met transcript voorkomen.
- Nadat de embryo's twee keer gewassen met 2x SSC bij 70 ° C, volgen nog twee 30 min wassingen in 0,2 x SSC bij 65 ° C.
- PBST Wassingen Neem zes-well platen met opeenvolgende verdunningen van 0,2 x SSC in PBST als volgt: 75% (vol / vol) 0,2 x SSC, 50% (vol / vol) 0,2 x SSC, 25% (vol / vol) 0.2x SSC, en de resterende twee putjes met 100% PBST. Was de gehybridiseerde embryo's door het bewegen van de mand van een putje tot het volgende (5 minuten voor elke stap bij kamertemperatuur met behulp van een rocker).
- Voorincubatie Preincubate embryo voor 3-4 uur bij kamertemperatuur in blocking buffer (1x PBST, 2% kalfsserum [vol / vol], 2 mg / ml BSA).
- Incubatie met anti-DIG antilichaam Incubeer embryo met een oplossing van anti-DIG-AP-antilichaam (1:5000) in blokkerende buffer gedurende de nacht bij 4 ° C onder zacht schudden.
- DAG 3
- PBST Wast Bereid de zes-well platen met 4 ml / putje PBST. Wassen bebroede embryo's door het bewegen van de manden in de zes-wells plaat met PBST 6x voor een periode van 15 minuten. Embryo's kunnen bij 4 ° C opgeslagen en het protocol hervat de volgende dag.
- Prestaining Prestain de embryo door 2x wassen gedurende 15 min met prestaining buffer bij kamertemperatuur onder zacht schudden vóór incubatie in aanwezigheid van BCIP (5-broom-4-chloor-3-indolyl fosfaat) en NBT (nitroblauwtetrazolium). BCIP en NBT zijn de substraten voor de kleurontwikkeling van alkalische fosfatase activiteit. Aangezien probes zijn bevestigd met alkaline fosfatase the ontwikkeling van de paarse kleur geeft de expressie van het doelwitgen. Embryo's kunnen bij 4 ° C opgeslagen en het protocol hervat de volgende dag.
- Kleuring
- Incubeer embryo bij kamertemperatuur in het donker met BCIP en NBT gedurende 30 minuten.
- Toezicht op de kleuringsreactie elke 30 min met behulp van een stereomicroscoop. De reactietijden variëren van 15 min-16 uur, afhankelijk van het niveau van genexpressie. Reactietijden zijn korter voor sterk tot expressie gebrachte genen en langer zwak tot expressie gebrachte genen. Sense sondes zal detecteren signalen wanneer het gen van belang uitdrukt complementaire antisense (AS) transcripties.
- Stop Reactie Nadat de gewenste kleurintensiteit wordt bereikt, stopt de reactie door de overdracht van manden met de embryo's om putjes die de stop-oplossing (1x PBS, pH 5,5, 1 mM EDTA, 0,1% Tween). Dit zal voorkomen dat de verdere ontwikkeling van de kleur. Spoel embryo's voor 10 min. 2x op een rocker met een zachte gitation bij kamertemperatuur.
- Postfixatie
- Incubeer de embryo paraformaldehyde 4% (w / v) in PBS gedurende 20 minuten.
- Was de embryo (5 min / wasbeurt) drie maal met PBST om resterende paraformaldehyde verwijderen. Bewaar de vaste embryo stop oplossing in het donker bij 4 ° C.
- Montage, observatie, en Image Acquisition
- Breng de embryo's een zes-well plaat met 100% glycerol met de laagst mogelijke volume PBS. Plaats de zes-well plaat op een wip en voorzichtig roeren overnacht bij kamertemperatuur in het donker.
- Plaats embryo's in 100% glycerol en observeer het signaal onder een stereomicroscoop dan.
- Acquire Images en opslaan als Tiff bestandsformaat of een ander type, die de productie van beelden van hoge kwaliteit mogelijk maakt door het gebruik van software-image zoals Photoshop (figuren 3-6).
2. Dubbelklik I n situ hybridisatie
- Bereiken dubbele labeling bovenstaande methode van 1.1 beschreven - 1.3.1.7 wordt gebruikt maar omvat gelijktijdige incubatie van zowel fluoresceïne en digoxigenine gemerkte probes in hybridisatie.
- Volg dezelfde procedure voor post-hybridisatie wast namelijk SSC en PBST wast (stappen 1.3.2.1 en 1.3.2.2) en het blokkeren incubaties (stap 1.3.2.3). Voer antilichaam en kleuring reacties opeenvolgend hieronder beschreven.
- Incubeer embryo met AP-gekoppelde anti-digoxigenine antilichaam (1:5000) bij 4 ° C onder zacht schudden.
- Wassen en incubeer met BCIP-NBT (stappen 1.3.3.1 - 1.3.3.6).
- Na detectie wassen embryo tweemaal met PBST bij kamertemperatuur gedurende 20 minuten.
- Incubeer embryo's bij 65 ° C in PBST met 1 mM EDTA gedurende 30 min naar het anti-digoxigenine antilichaam inactiveren.
- Incubeer embryo in 100% methanol gevolgd door rehydratatie in 75%, 50% en 25% methanol with PBST en terug naar PBST gedurende 1 uur.
- Incubeer embryo nacht onder AP-gekoppelde fluoresceïne (1:2000) in blokkerende buffer bij 4 ° C onder zacht schudden.
- Wassen met PBST embryo (stap 1.3.3.1) en pre-embryo vlek 2 maal gedurende 15 min met pre-kleuring buffer (0,1 M Tris-HCl, pH 8,2) bij kamertemperatuur onder zacht schudden vóór incubatie in aanwezigheid van fast red . Protocol kan worden gestopt en embryo's worden opgeslagen bij 4 ° C onder zacht schudden en de volgende dag hervat.
- Los een Fast Red tablet in 2 ml buffer vlekken onmiddellijk vóór gebruik.
- Start de reactie door het plaatsen kleuring embryo in de kleuring buffer met Fast Red reagens.
- Stop de kleuring reactie wanneer de gewenste kleurintensiteit wordt bereikt. Het kan enkele uren bij kamertemperatuur een of twee dagen overnacht bij kleuring bij 4 ° C. Stop de reactie onmiddellijk als de kleurintensiteit niet verder ontwikkelen of begint aspecifieke tonenteit in vergelijking met de zinsbeheersing.
- Volg de hierboven beschreven voor de resterende stappen namelijk na fixatie, montage-, observatie-en beeldacquisitie (steps1.3.3.5 en 1.3.3.6).