$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ucho wewnętrzne ssaków ma 6 różnych nabłonków czuciowych: 3 cristae w bańkach kanałów półkolistych; plamki w łagiewce i woreczku; oraz narząd Cortiego w zwiniętym ślimaku. Grzebienia i plamki żółte zawierają przedsionkowe komórki rzęsate, które przekazują bodźce mechaniczne, aby służyć szczególnemu zmysłowi równowagi, podczas gdy słuchowe komórki rzęsate w narządzie Cortiego są głównymi przetwornikami słuchu 1. Specyfikacja losów komórek w tych nabłonkach czuciowych i morfogeneza kanałów półkolistych i ślimaka zachodzi w drugim tygodniu ciąży u myszy i jest w dużej mierze zakończona przed urodzeniem 2,3. Badania rozwojowe ucha wewnętrznego myszy są rutynowo przeprowadzane poprzez pobieranie transgenicznych zarodków w różnych stadiach embrionalnych lub posturodzeniowych w celu uzyskania wglądu w molekularne podstawy fenotypów komórkowych i/lub morfologicznych 4,5. Stawiamy hipotezę, że transfer genów do rozwijającego się ucha wewnętrznego myszy w macicy w kontekście badań nad zyskiem i utratą funkcji stanowi uzupełniające podejście do tradycyjnej transgenezy myszy w celu zbadania mechanizmów genetycznych leżących u podstaw rozwoju ucha wewnętrznego ssaków6.
Eksperymentalny paradygmat do prowadzenia badań nad nieprawidłową ekspresją genów w rozwijającym się uchu wewnętrznym myszy dzieli się na trzy ogólne etapy: 1) laparotomia brzuszna; 2) mikroiniekcja przezmaciczna; oraz 3) elektroporacja in vivo. Laparotomia brzuszna jest techniką chirurgiczną pozwalającą na przeżycie myszy, która umożliwia eksternalizację macicy w celu uzyskania eksperymentalnego dostępu do zagnieżdżonych zarodków7. Mikroiniekcja przezmaciczna polega na użyciu skośnych, szklanych mikropipet kapilarnych w celu wprowadzenia plazmidu ekspresyjnego do światła pęcherzyka usznego lub otocysty. Elektroporacja in vivo polega na zastosowaniu impulsów prądu stałego o fali prostokątnej w celu wkierowania plazmidu ekspresyjnego do komórek progenitorowych8-10.
Wcześniej opisaliśmy tę technikę transferu genów opartą na elektroporacji i dołączyliśmy szczegółowe uwagi na temat każdego kroku protokołu11. Eksperymentalne techniki embriologiczne na myszach mogą być trudne do nauczenia się na podstawie samej prozy i nieruchomych obrazów. W niniejszej pracy pokazujemy 3 etapy procedury transferu genów. Co najważniejsze, wdrażamy cyfrową mikroskopię wideo, aby dokładnie pokazać, jak: 1) zidentyfikować orientację zarodka w macicy; 2) zmienić orientację zarodków w celu celowania w iniekcje do otocysty; 3) mikrowstrzyknąć DNA zmieszane z roztworem barwnika znacznikowego do otocysty w 11,5 i 12,5 dniu embrionalnym; 4) elektroporować wstrzykniętą otocystę; oraz 5) znakować elektropoturowane zarodki do selekcji postnatalnej po urodzeniu. Przedstawiamy reprezentatywne przykłady udanych transfekcji uszu wewnętrznych; obrazkowy przewodnik po najczęstszych przyczynach błędnego celowania w otocysty; omówić, w jaki sposób uniknąć typowych błędów metodologicznych; i przedstawić wytyczne dotyczące napisania protokołu opieki nad zwierzętami z transferem genów in utero.