"Freeze-kraken," een werkwijze voor het blootstellen van de inwendige weefsels van de nematode C. elegans antilichamen voor eiwit lokalisatie, wordt aangetoond.
Methodenartikel
"Freeze-kraken," een werkwijze voor het blootstellen van de inwendige weefsels van de nematode C. elegans antilichamen voor eiwit lokalisatie, wordt aangetoond.
Om C. vlek elegans met antilichamen, moet de doorlatende cuticula worden omzeild door chemische of mechanische methoden. "Freeze-kraken" is een methode die wordt gebruikt om fysiek trek de cuticula van nematoden door het comprimeren van nematoden tussen twee aanhangend dia's, ze in te vriezen, en de dia's uit elkaar te trekken. Freeze-kraken is een eenvoudige en snelle manier om toegang tot de weefsels krijgen zonder chemische behandeling en kan worden gebruikt met een verscheidenheid van fixeermiddelen. Dit leidt echter tot het verlies van veel van de monsters en de vereiste compressie mechanisch vervormt het monster. Praktijk is nodig om het herstel van de monsters met een goede morfologie maximaliseren. Freeze-kraken kan worden geoptimaliseerd voor specifieke fixatie voorwaarden terugwinning van monsters of lage niet-specifieke kleuring, maar niet voor alle parameters tegelijk. Voor antilichamen die zeer moeilijk fixatie omstandigheden dit vereisen en tolereren de chemische behandelingen nodig zijn om chemisch permeabiliseren de cuticula, treatment van intacte nematoden in oplossing de voorkeur. Wanneer het antilichaam is een lichtere oplossing of als de optimale fixatie voorwaarden bekend, vries-kraken levert een zeer nuttige manier om snel assay het antilichaam en kunnen specifieke subcellulaire en cellulaire lokalisatie informatie opleveren voor het antigeen van belang.
Om de cellulaire en subcellulaire lokalisatie van eiwitten te bepalen, hebben wetenschappers traditioneel gemerkte weefsels met antilichamen geselecteerd om specifiek bepaalde eiwitten herkent 1. In sommige model organismen zoals C. elegans, antilichaam kleuring is vaak vervangen door moleculaire genetische technieken, die sneller resultaten opleveren. Deze omvatten transformeren organismen constructen bestaande uit genfusies tussen de promoter en coderende regio van het gen van interesse en groen fluorescerend proteïne. Echter, moleculaire technieken zijn onderhevig aan een aantal voorwerpen, waaronder problemen met het kennen van de ware promotor en veranderingen in expressie van de constructen een groot aantal kopieën (gebruikelijke technieken in C. elegans) 2,3. Daarom kleuring met antilichamen blijft een doel voor veel wetenschappers bestuderen eiwit functie in vivo.
Kleuring weefsels met antilichamen kan moeilijk zijn, omdat eentibodies mogen alleen hun antigeen herkennen in een bepaalde conformatie 1. Bijvoorbeeld kunnen antilichamen alleen gedenatureerde of intacte antigeen vast op een bepaalde manier herkennen en het antigeen in situ niet herkennen. Het probleem van antilichaam kleuring in nematoden wordt verergerd door het feit dat de cuticula van de nematode vormt een betrekkelijk ondoordringbare barrière, toegang van antilichamen aan weefsels blokkeren.
Er zijn verschillende methoden voor antilichaam kleuring in C. elegans (besproken in onze vorige werk 4). Intacte vlek "wormen werden methoden ontwikkeld om bevriezen en ontdooien in een relatief hard fixeermiddel (formaldehyde of glutaaraldehyde), de vries-dooi cycli helpen de cuticula kraken snelle penetratie van het fixeermiddel 5 toestaan. Na fixatie werd de cuticula permeabel de penetratie van het antilichaam mogelijk te maken; methoden inbegrepen behandeling met reductiemiddelen, collagenase of beide 5-7. Deze treatments bewaard morfologie, maar vaak verminderd of vernietigd antilichaam herkenning. Alternatieve methoden omvatten dissectie 8 tot antilichaam penetratie mogelijk te maken.
"Freeze-kraken" is een manier om toegang tot het inwendige van de semi-intacte worm krijgen zodat antilichaam kleuring 9-10. Freeze-kraken kan worden uitgevoerd met verschillende fixatie omstandigheden terwijl het vermijden collagenase en vermindering behandelingen. De nematoden worden geplaatst tussen twee kleefstoffen dia, bevroren, en de glijbanen zijn gescheiden, terwijl de meeste van de nematode aan de onderkant glijbaan en veel van de cuticula van de bovenste slede. De onderste dia kan in fixatief worden geplaatst en de gehele dia met gehandeld nematoden wordt overgedragen via de antilichaamkleuring procedure. De methode doet dit moment twee grote problemen. Ten eerste is het moeilijk om de juiste hoeveelheid druk nodig om de nematoden splitsen zonder serieus vervormen toepassen. Ook een in de wormen zal niet saankruisen om ofwel dia, en gaan verloren in de lijm of spoelingen. Echter, met de juiste glijbanen en praktijk de methode snel nematoden opleveren redelijke morfologie die kunnen worden gebruikt met een grote verscheidenheid van fixeermiddelen en antilichamen.
De werkwijze kan enigszins variëren, afhankelijk van het doel van de experimentator. Indien kleuring van enkele nematoden gewenst (bijvoorbeeld om te bepalen of een transformant antilichaam kleuring is veranderd), dan schuift met maximale hechting (maar hogere achtergrondkleuring) kunnen worden gebruikt, zoals laboratorium bereide objectglaasjes met extra polylysine (zie hieronder). Voor formaldehyde of glutaaraldehyde fixatie, moeten hogere hechting slides (-laboratorium vervaardigde polylysine slides) worden gebruikt, omdat aaltjes zich meer slecht op polylysine na deze fixaties. Als wildtype nematoden worden gefixeerd met methanol en / of aceton, dan schuift met lagere hechting en lagere achtergrond kleuring worden gebruikt (commercieel of laboratory bereid dia). Indien verschillende antilichamen en fixeermiddelen worden gebruikt in het laboratorium, kan een selectie dia tevoren worden bereid en opgeslagen totdat ze nodig.
Nadat is toegang gekregen tot de nematode weefsel, antilichaamkleuring procedures te volgen standaard methoden (met een langere incubaties kenmerk van weefsels in plaats van cellen 1,11).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
OPMERKING: Meerdere protocol stappen worden met opties voor de set-up en voorbereiding afhankelijk van de specifieke omstandigheden van het experiment. In deze gevallen worden alternatieve stappen voorgesteld als A, B, C, enz. Het protocol met alternatieve stappen is beschreven in figuur 1.
1. Voorbereiding van Polylysine gecoate glaasjes
Drie verschillende soorten dia worden gebruikt, afhankelijk van het gewenste compromis tussen gemak van bereiding, relatieve adhesie en niet-specifieke binding van het antilichaam. Details van dia voorbereiding alternatieven worden hieronder in stappen 1A-1C in volgorde van toenemende hechting en complexiteit gegeven. Slides van deze verschillende werkwijzen kunnen samen worden gebruikt voor een experiment.
1A. Geen glijbaan voorbereiding
In de handel verkrijgbare polylysine gecoate glaasjes bieden lage wrijvingscoëfficiënt en lage achtergrond.
1B. Slide preparation optimaal voor methanol-aceton fixatie
Medium hechting en lage achtergrond.
1C. Schuif voorbereiding optimaal voor formaldehyde fixatie
Hoogste hechting maar hoge achtergrond.
2. Voorbereiding van Frozen Nematoden Slides
Bereid nematoden voor kleuring door het volledig spoelen vrij van bacteriën met behulp van methode 2A (voor borden van nematoden) of2B (voor individuele nematoden).
2A. Voorbereiding van dia's uit platen van nematoden
2B. Voorbereiding van de dia's van de individuele nematoden
3. Bevestiging
Fixatieven zijn nodig om 'fix' het antigeen op zijn plaats in de cel, door ofwel precipitatie ("lichte fixatie") of cross-linking ("harde fixatie") het antigeen. Fixatie kan antigeniciteit verstoren; meest bekende antilichamen werken het beste met een bepaalde fixatie aandoening. Voor nieuwe antilichamen, moet een reeks fixatie omstandigheden getest.
Voor bevestiging, de eerste stap is fosfaatgebufferde zoutoplossing maken. Volgende fix dia's met nematoden voor antilichaamkleuring volgens methode A (lichtlossen met behulp van methanol en aceton) of B (harder fix met behulp van formaldehyde of glutaaraldehyde).
3A. Licht vast te stellen met behulp van methanol-aceton
3B. Hard fix formaldehyde of glutaaraldehyde
4. Antilichaam kleuring
Het antilichaam kleuring protocol is vergelijkbaar met standaardprotocollen voor elk weefsel op dia. Dit protocol is hetzelfde voor alle dia ongeacht de bereiding in stap 1-3.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Wanneer wormen behoren worden gecomprimeerd, gebarsten, en licht vast kan vrijwel de gehele worm toegankelijk antilichaam kleuring (zie figuur 2). De locatie van de kernen zoals aangegeven door DAPI kleuring geeft aan welke delen van de worm intact Wanneer de wormen worden onderworpen aan een hardere fixeermiddel, zoals formaldehyde, kan de morfologie van de worm vervormen (zoals gezien door de onnatuurlijke golvende uiterlijk van de spieren in figuren 3A-D). Een ander veel voorkomend p...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De gevries kraken protocol is een van de manieren voor antilichaamkleuring in C. elegans. Het biedt een relatief eenvoudige manier om wormen te kleuren, maar vereist specifieke reagentia en de praktijk voor een optimaal resultaat. Kritische stappen (geschetst in figuur 1) zijn: 1) de voorbereiding glijbaan (zie stap 1 en 2) manuele compressie van de nematoden (zie stap 2 en 3) snelle fixatie (zie stap 3). Ten eerste, om de hechting van de nematoden op de dia maximaliseren, is het het beste om d...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteur verklaart dat ze geen concurrerende financiële belangen.
De financiering werd verstrekt door NSF CCLI # 0633618 en de Universiteit van Ohio. Sommige stammen werden geleverd door het Caenorhabditis Genetics Center. Afgestudeerde student Reetobrata Basu verschijnt in de video.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| poly-L-lysine slide (ESCO merk) | Fisher | 12-545-78 | Ook slides van het merk Sigma zijn geschikt |
| poly-L-lysine hydrobromide | Sigma | P1524 | BELANGRIJK: Merk en hoog moleculair gewicht van polylysine is cruciaal |
| single frosted edge slides | Fisher | 48312-002 | Andere merken zijn geschikt |
| natriumazid | Sigma | S2002-25G | TOXISCH, draag handschoenen en een masker tijdens het wegen van poeder om 10% voorraad te maken. Draag handschoenen bij het pipetten van de stockoplossing |
| coplin kleuringsvat | VWR | 47751-792 | Andere merken zijn geschikt |
| 5-slide mailer | Electron Microscopy Science | 71549-01 | Een van de vele verschillende merken van kleine slidehouders, geschikt voor kleuring |
| Paraformaldehyde | VWR | MK262159 | BELANGRIJK: Regelmatige formalineoplossingen (37% formaldehyde) zijn NIET geschikt. Ofwel 1) Los kristallijne paraformaldehyde op in fosfaatbuffer en bewaar in kleine aliquoten ingevroren. Ofwel 2) koop paraformaldehyde in electronenmicroscopie kwaliteit in aliquoten. TOXISCH - draag handschoenen; verwijder overtollig via de goot met water. |
| Glutaraldehyde-oplossing, 25% in water | Sigma | G 5882 | BELANGRIJK: koop glutaraldehyde in electronenmicroscopie kwaliteit in ampullen; TOXISCH - draag handschoenen; verwijder overtollig via de goot met water. |
| Triton X-100 | VWR | EM-9410 | Andere merken zijn geschikt |
| Bovine Serum Albumine | Fisher | ICN820451 | Andere merken zijn geschikt |
| Donkey Serum, gelyofiliseerd | Jackson Immunoresearch | 017-000-121 | Andere merken zijn geschikt |
| Cy3 Donkey anti-Muis IgG multi-labeling | Jackson Immunoresearch | 715-165-150 | Dit bedrijf wordt aanbevolen voor hoogwaardige multi-label (affiniteit uitgeput) antilichamen. Selecteer de juiste kleurstof en antigeen (dier gebruikt om primaire antilichamen op te wekken). |
| n-propylgallaat | Fisher | ICN10274750 | Andere merken zijn geschikt |
| DAPI, 4’,6’-diamidino-2-fenylindole dihydrochloride | Sigma | D 9542 | TOXISCH. Draag handschoenen en doseer in kleine aliquoten en bevries om blootstelling te minimaliseren |
| Whatman #1 15 cm diameter filters | Fisher | 09805G | |
| Dekglas #1 1/2 rechthoek 24 x 60 mm | VWR | 48393-252 | #1 1/2 dikte is optisch het beste |
| Microscoop slide map | VWR | 48429-092 | Andere merken zijn geschikt |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen