Deze video toont de basisstappen voor het uitvoeren van een volledige transcriptoomanalyse op gedissecteerde vogelembryonale ruggenmergmonsters na transfectie met in ovo elektroporatie.
Methodenartikel
Deze video toont de basisstappen voor het uitvoeren van een volledige transcriptoomanalyse op gedissecteerde vogelembryonale ruggenmergmonsters na transfectie met in ovo elektroporatie.
In ovo elektroporese van de neurale buis van het kippenembryo is een snelle en goedkope methode voor het identificeren van genfunctie tijdens neurale ontwikkeling. Genoombreed analyse van differentieel tot expressie gebrachte transcripten na een dergelijke experimentele manipulatie heeft het potentieel om een bijna compleet beeld te onthullen van de downstream effecten veroorzaakt door het getransfecteerde construct. Dit werk beschrijft een eenvoudige methode voor het vergelijken van transcriptomen van monsters van getransfecteerde embryonale ruggenmerghelften, inclusief alle stappen tussen elektroporese en identificatie van differentieel tot expressie gebrachte transcripten. De eerste fase bestaat uit richtlijnen voor elektroporese en instructies voor het dissekeren van getransfecteerde ruggenmerghelften van HH23-embryo's in een ribonuclease-vrije omgeving en de extractie van hoogwaardige RNA-monsters die geschikt zijn voor transcriptoomsequentiebepaling. De volgende fase is die van bio-informaticaanalyse met algemene richtlijnen voor het filteren en vergelijken van RNA-Seq-datasets op de openbare Galaxy-server, waardoor de noodzaak van een lokale computationele structuur voor kleine tot middelgrote experimenten wordt geëlimineerd. De representatieve resultaten tonen aan dat de dissectiemethoden hoogwaardige RNA-monsters genereren en dat de transcriptomen verkregen uit twee controlemonsters in wezen hetzelfde zijn, een belangrijke vereiste voor de detectie van differentieel tot expressie gebrachte genen in experimentele monsters. Verder wordt een voorbeeld gegeven waarin experimentele overexpressie van een DNA-construct visueel kan worden geverifieerd na vergelijking met controlemonsters. De toepassing van deze methode kan een krachtig hulpmiddel zijn om nieuwe ontdekkingen over de functie van neurale factoren betrokken bij de vroege ontwikkeling van het ruggenmerg te vergemakkelijken.
Genetische studies voor levende organismen gebruiken regelmatig het kippenembryo als model omdat in ovo elektroporatie is een snelle en goedkope manier gedeeltelijk transfecteren embryonale structuren in vivo met DNA constructen 1-5. Bicistronische expressie vectoren die een transcript met een fluorescerende reporter tezamen met het gen van belang, zoals pCIG 6 of 7 PME's coderen, zodat snelle verificatie van transfectie kwaliteit in het gewenste gebied onder een stereomicroscoop voor verwerking embryo voor downstream analyse.
Met de recente vooruitgang in DNA sequencing, is het nu mogelijk om digitale hele transcriptoom expressieprofielen verkrijgen van RNA-monsters met RNA-Seq 8,9. Daarom, in plaats van tijdrovende methoden die analyse van enkele genproducten parallel schakelen zoals in situ hybridisatie, immunohistochemie en qPCR, bereiding van cDNA bibliothekenhigh-throughput sequencing kan informatie van het hele transcriptoom bieden. Observatie van de experimentele effecten op de expressie van elk gen op hun beurt krachtige inzichten over de paden veranderd door het construct gebruikt. Dit is bijzonder gemakkelijk wanneer een genomische samenstel voor het gebruikte organisme beschikbaar, waardoor het kuiken embryo weer een geschikt model.
Als de gebruiker toegang tot een betrouwbare genoom sequencing centrum heeft, is het belangrijkste probleem het verkrijgen van hoge kwaliteit RNA monsters. Dit werk demonstreert een werkwijze voor het verkrijgen van RNA-monsters uit getransfecteerde neurale buisjes voor RNA-Seq, en het stroomafwaartse stappen in silico analyse van de resulterende datasets. Na elektroporatie bij HH12-13 gevolgd door 48 uur incubatie werden getransfecteerd kofferbak ruggenmerg helften ontleed in-ribonuclease vrije omstandigheden, onmiddellijk gelyseerd en verder beschermd tegen afbraak door ultra-lage bevriezing tot RNA zuivering en bibliotheek preparation.
De Galaxy publieke server 10 biedt toegang tot gratis middelen voor het analyseren van high-throughput sequencing data. De hoeveelheid ruimte voor geregistreerde gebruikers aangeboden is genoeg voor kleine experimenten, waardoor de noodzaak voor lokale computationele infrastructuur. RNA-Seq data-analyse omvat filtering, uitlijning en kwantificering / vergelijking van genexpressie. Hoewel er algemene richtlijnen voor RNA-Seq data analyse kan filterparameters grotendeels afhangen van de kwaliteit van sequencing en moet worden bepaald na kwaliteitscontrole analyse van de ruwe data.
Dit protocol beschrijft de stappen voor het verkrijgen en RNA-Seq profielen vergelijken van kip embryonale ruggenmerg getransfecteerd in vivo. Als representatief resultaat, vergeleken datasets verkregen uit twee onafhankelijke controlemonsters getransfecteerd met een lege vector is gebleken dat de methode reproduceerbaar is en moet identificatie van differentieel expres toestaansed transcripten in experimentele monsters. Derhalve toepassing van deze methode heeft mogelijkerwijs een grote verhoging van het aantal ontdekkingen na één enkel experiment en dus een groot aantal gegevens voor latere onderzoek.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. electroporate de Construct of Interest in de Neural Tubes van HH12-13 kippenembryo's In ovo
Gebruik een fluorescerende reporter, bij voorkeur in een bicistronisch transcript of gefuseerd met het eiwit van belang met een intercalerende virale 2a peptide 11, snel identificeren van personen met bevredigende niveaus van transfectie mogelijk. OPMERKING: Typische incubatietijd voor deze fase bedraagt ongeveer 48 uur bij 37,8 ° C.
2. Harvest succesvol Getransfecteerd Embryo's en Ontleden de geëlectroporeerd Spinal Cord Helften
OPMERKING: Deze procedure duurt 2-3 uur voor elke 10 embryo's en opbrengsten 1-2 Ug totaal RNA per embryo. De dissectie van neurale buizen vereist fijne bewegingen en enkele oefensessies kan nodig zijn voor de toepassing ervan tot experimentele monsters.
3. Zuiveren RNA en Bereid Bibliotheken voor Illumina Sequencing
4. Vergelijk RNA-Seq Datasets in de Melkweg Public Server 10.
OPMERKING: Server opslagruimte is beperkt en experimenten vergelijken van vele monsters kunnen verwijderen van tijdelijke bestanden gegenereerd in de filtering stappen vereisen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om de beschreven methode te valideren, werden twee controlemonsters gegenereerd uit embryo geëlektroporeerd met de lege vector PMEs 7 en één monster uit embryo's getransfecteerd met dezelfde vector die het insert construeren SCRT2-ZNF, die het zink-vinger domeinen van kip SCRT2 18 codeert. Monsters waarbij 11-22 ug totaal RNA elk werden verkregen van pools van 8 tot 12 embryo. Alle drie monsters scoorden optimale RIN waarde van 10 in een kwaliteitscontrole uitgevoerd met de Bioanalyzer instrume...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Hier geven we richtlijnen voor het analyseren van effecten na elektroporatie van de kip ruggenmerg. Hoewel elektroporatie van DNA vectoren wordt vaker gebruikt om een gen van interesse overexpressie kan men ook constructen coderen voor dominant negatieve, quimeric eiwitten of precursors gebruiken siRNAs van genfunctie neerhalen voorwaarden 19-21 genereren. In feite kan de vergelijking van transcriptome profielen als gevolg van zowel de gain en verlies-van-functie analyse wijzen genen verschillend tot expressi...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
CYIY wordt ondersteund door FAPESP (2012/14421-5) en FMV wordt ondersteund door een beurs van FAPESP (2009/53695-0). We danken het DNA Technologies Core aan de Universiteit van Californië, Davis voor de voorbereiding en het sequeneren van de RNA-Seq bibliotheken die in dit werk zijn gebruikt, het Galaxy-team voor het bieden van een uitstekende en gratis interface voor gegevensanalysetools voor high-throughput sequencing en Dr. Marianne Bronner voor het toestaan dat we in haar laboratoriumruimte filmen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Indiaanse inkt | Elke leverancier | ||
| 18G x 1 1/2 naald | BD | 305196 | |
| 3 ml spuit | BD | 309657 | |
| Tris | MP Biomedicals | 819620 | |
| F D & C Blue 1 | Spectra Colors Corporation | 5.FC.0010P0 | Food Dye gebruikt om DNA-injectie te visualiseren |
| Ringer's oplossing (1 L) | |||
| - 7,2 g NaCl | Sigma-Aldrich | S-9888 | |
| - 0,37 g KCl | Sigma-Aldrich | P-4504 | |
| - 0,225 g CaCl2•2H2O | Fisher Scientific | 10043-52-4 | |
| - 0,217 g Na2HPO4.7H2O | Sigma-Aldrich | S-9390 | |
| - 0,02 g KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P-5379 | |
| - ddH2O tot 800 ml en pas pH aan tot 7,4 | |||
| - ddH2O tot 1 L | |||
| - Filter en autoclaveer | |||
| PBS (fosfaat gebufferde oplossing) (1 L) | |||
| - 8 g NaCl | Sigma-Aldrich | S-9888 | |
| - 0,2 g KCl | Sigma-Aldrich | P-4504 | |
| - 1,15 g Na2HPO4•7H2O | Sigma-Aldrich | S-9390 | |
| - 0,2 g KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P-5379 | |
| - ddH2O tot 800 ml en pas pH aan tot 7,2 | |||
| - ddH2O tot 1 L en filter | |||
| - 1 ml DEPC (diethylpyrocarbonaat) | Sigma-Aldrich | D-5758 | |
| - Schakel krachtig en laat een nacht op kamertemperatuur staan | |||
| - Autoclaveer | |||
| Gezeefde lepel | Elke leverancier | ||
| Steriele 60 x 15 mm polystyreen petrischalen | Corning Life Sciences | 351007 | |
| RNaseZap RNase decontaminatieoplossing | Life Technologies | AM9780 | |
| Fijne chirurgische schaar | Elke leverancier | ||
| Rechte fijne punt tang | Elke leverancier | ||
| Getrokken glazen naald gemaakt van 1,1 x 75 mm glazen capillaire buisjes | Kimble Chase | 40A502 | |
| 9' glazen Pasteurpipet | Elke leverancier | ||
| Handmatige pipettenpomp | Elke leverancier | ||
| Doorzichtige 1,5 ml microcentrifugepolypropilene buisjes | Corning Life Sciences | MCT-150-C | |
| Microcentrifuge | Elke leverancier | ||
| RNAlater oplossing voor RNA-stabilisatie | Life Technologies | AM7020 | |
| RNAqueous totaal RNA-isolatiekit | Life Technologies | AM1912 | |
| Moleculaire biologiekwaliteit Ethanol | Elke leverancier | ||
| RNA 6000 Nano Kit | Agilent Technologies | 5067-1511 | |
| 2100 Electrophoresis Bioanalyzer Instrument | Agilent Technologies | G2939AA | |
| Truseq RNA Sample Preparation Kit v2 | Illumina | RS-122-2001/RS-122-2002 |
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