$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Całe wykorzystanie zwierząt było nadzorowane przez Komitet Opieki nad Zwierzętami na Uniwersytecie w Calgary. Myszy CD1 użyte w eksperymencie zostały zakupione od komercyjnego dostawcy.
1. Przygotowanie roztworów
UWAGA Aby zapobiec degradacji RNA, spryskaj stół warsztatowy i wszystkie urządzenia roztworem do dekontaminacji RNazy. W eksperymencie używane są końcówki wolne od RNaz. Wszystkie roztwory przygotowuje się w wodzie wolnej od RNaz.
- Przygotować roztwór podstawowy cykloheksymidu (100 mg/ml) w DMSO i przechowywać w temperaturze -20 °C.
- Przygotować 2,2 M roztwór podstawowy sacharozy, dodając 75,3 g sacharozy do wody wolnej od RNaz i uzupełniając objętość do 100 ml (dla preparatu o gradinie ~16). Roztwór można przechowywać w temperaturze -20 °C w celu długotrwałego przechowywania.
- Przygotować 10x roztwór soli (1 M NaCl; 200 mM Tris-HCl, pH 7,5; 50 mM MgCl2).
- Przygotować 60% (w/v) roztwór sacharozy, zawierający 30 g sacharozy, 5 ml 10x roztworu soli i uzupełnić objętość do 50 ml wodą wolną od RNaz.
- Opcjonalnie dodać odrobinę błękitu bromofenolowego lub około 5 μl 1% błękitu bromofenolowego w wodzie wolnej od RNaz do roztworu bruzdy. 1.6. Przechowywać roztwory w temperaturze 4 °C.
2. Przygotowanie gradientu sacharozy
UWAGA: Precyzja w przygotowaniu gradientów sacharozy jest kluczowa dla uzyskania spójnych i powtarzalnych wyników.
- Aby przygotować sześć 10-50% gradientów sacharozy, rozcieńczyć 2,2 M roztwór sacharozy, jak w tabeli 1.
.
| Roztwór sacharozy | 10% | 20% | 30% | 40 proc | 50% |
| 2,2 M sacharoza | 2 ml | 4 ml | 6 ml | 8 ml | 10 ml |
| 10X roztwór soli | 1,5 ml | 1,5 ml | 1,5 ml | 1,5 ml | 1,5 ml |
| Cykloheksymid | 15 μL | 15 μL | 15 μL | 15 μL | 15 μL |
| Woda | 11,5 ml | 9,5 ml | 7,5 ml | 5,5 ml | 3,5 ml |
| Całkowita objętość | 15 ml | 15 ml | 15 ml | 15 ml | 15 ml |
Tabela 1: Rozcieńczenia sacharozy do preparatów gradientów sacharozy.
UWAGA: Zawsze przygotowuj gradienty sacharozy w wielokrotnościach dwóch, aby zrównoważyć wagę podczas ultrawirowania.
- Przetrzyj metalową igłę z końcem roztworem do odkażania RNazy. Krótko przepłukać probówki ultrawirówki, rurki i strzykawkę wodą wolną od RNaz. Wysuszyć probówki na powietrzu, tak aby w probówkach nie pozostała kropla wody, ponieważ pozostała woda zmieni stężenie sacharozy.
- Umieść metalową igłę na uchwycie zaciskowym, a probówkę wirówkową na zmotoryzowanym stoliku. Aby konsekwentne przygotowanie gradientów, użyto systemu zmontowanego w domu, który zawiera zmotoryzowany stolik do utrzymywania probówki ultrawirówki i pompę strzykawkową do wstrzykiwania roztworów sacharozy (Rysunek 1, szczegóły w kroku 9).
- Napełnij strzykawkę o pojemności 30 ml ~16 ml 10% sacharozy (wystarcza na sześć gradientów), umieść ją na pompie strzykawkowej i podłącz do igły. Upewnij się, że w strzykawce, rurki i igle nie ma pęcherzyków powietrza. Wytrzeć końcówkę z igły, aby usunąć resztki roztworu.
- Przesuń zmotoryzowany stolik w górę tak, aby końcówka igły dotykała środka rurki na dole.
- Ustawić pompę strzykawkową na natężenie przepływu 2 ml/min dla objętości 2,3 ml.
- Po dozowaniu 2,3 ml 10% roztworu sacharozy, przejdź do etapu zmotoryzowanego i powtórz proces dla wszystkich sześciu gradientów.
- Powtórz kroki 2.4-2.7, aby dodać 20% roztwór sacharozy na dno probówek, a następnie podobnie 30%, 40% i 50% roztwory sacharozy.
- Po przygotowaniu gradientu uszczelnij probówkę ultrawirówki za pomocą folii parafinowej.
- Pozostawić probówki na noc w temperaturze 4 °C, tak aby różne warstwy sacharozy dyfundowały się razem, tworząc ciągły gradient.
3. Sekcja tkanek
UWAGA: Ciężarne myszy zostały poddane eutanazji przez zwichnięcie szyjki macicy poprzedzone znieczuleniem 5% izofluranem.
- Zbierz zarodki myszy CD1 w 12 dniu embrionalnym lub w innych punktach czasowych w razie potrzeby i umieść zarodki na płytce Ø 10 cm zawierającej lodowaty roztwór soli Hanka (HBSS) na lodzie, aby zachować żywotność komórek.
- W ramach sekcji należy przenieść jeden zarodek na płytkę Ø 6 cm zawierającą lodowaty HBSS.
- Użyj igieł 21-23 G, aby ustalić pozycję głowy, penetrując przez oczy pod kątem około 45° i przyłóż siłę, aby upewnić się, że igły są przymocowane do płytki (Rysunek 2A).
- Użyj kleszczy nr 5, aby usunąć skórę i czaszkę, od środka do boków.
- Użyj kleszczy, aby przeciąć opuszki węchowe i usunąć opony mózgowe, aby odsłonić tkanki korowe.3.6. Użyj zakrzywionych kleszczy, aby pociąć tkanki korowe na 2-3 ml podłoża neurobazalnego na lodzie (Rysunek 2B). W razie potrzeby należy pobrać tkanki korowe z różnych zarodków. Tkanki z 8-10 zarodków dają zwykle ~200 μg całkowitego RNA.
4. Liza komórek
- W dniu rozbioru tkanek należy przygotować świeży bufor do lizy komórek, jak opisano w Tabeli 2.
| rozwiązanie | Końcowe stężenie | głośność |
| Tris-HCl (pH 7,5) | 20 mM | 100 μL |
| Kcl | 100 mM | 250 μL |
| MgCl2 | 5 mM | 25 μL |
| Tryton X-100 | 1% (v/v) | 500 μL |
| Deoksycholan sodu | 0,5% (w/v) | 500 μL |
| Ditiotreitol (DTT) | 1 mM | 5 μL |
| Cykloheksymid | 100 μg/ml | 5 μL |
| Woda wolna od RNaz | | Uzupełnij do 5 ml |
| łączny | 5 ml | 5 ml |
Tabela 2: Przygotowanie buforu do lizy polisomów.
UWAGA: Bufor do lizy uzupełnij inhibitorami proteazy i fosfatazy.
- Dodać cykloheksymid do podłoża neurobazalnego z wypreparowanymi tkankami do końcowego stężenia 100 μg/ml i inkubować w temperaturze 37 °C przez 10 minut. Cykloheksymid blokuje wydłużenie translacji, a tym samym zapobiega spływaniu rybosomów 15.
- Wirować przy 500 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C i odrzucić supernatant.
- Przemyć tkanki dwukrotnie lodowatym roztworem soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) uzupełnionej 100 μg/ml cykloheksymidu.
- Dodać 500 μl buforu do lizy komórek uzupełnionego 4 μl inhibitora RNazy. Pipetować w górę i w dół, aby ponownie zawiesić tkankę w buforze do lizy. Użyj igły do insuliny, aby delikatnie zlizować tkankę.
- Inkubować tkanki na lodzie przez 10 minut z krótkim wirowaniem co 2-3 min.
UWAGA: Aby zapobiec degradacji tkanek, upewnij się, że wszystkie etapy lizy tkanek są przeprowadzane na lodzie.
- Wirować przy 2 000 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C.
- Przenieść supernatant do nowej probówki wirówkowej na lodzie.
- Wirować przy ~13 000 x g przez 5 minut w temperaturze 4 °C.
- Przenieść supernatant do nowej probówki wirówkowej na lodzie.
- Zmierzyć stężenie RNA w lizacie tkankowym za pomocą spektrofotometru UV-Vis.
UWAGA: Jeśli w eksperymencie uwzględniono wiele próbek, rozcieńczyć próbki do tego samego stężenia za pomocą dodatkowego buforu do lizy komórek, aby zminimalizować zmienność.
5. Ładowanie próbki i ultrawirowanie
- Wstępnie schłodzić wirnik ultrawirówki i wiadra wahadłowe do temperatury 4 °C i ustawić temperaturę ultrawirówki na 4 °C.
- Zachowaj 20 μl lizatu tkankowego jako całkowity wkład RNA.
- Załaduj próbki (50-300 μg RNA o równej objętości) na wierzch gradientów sacharozy, powoli dozując lizat do ścianek probówek ultrawirówek.
- Delikatnie umieść probówki ultrawirówki w wiadrze wahadłowym. Upewnij się, że wszystkie średnicowo przeciwległe łyżki są wyważone.
- Załaduj wiadra obrotowe na wirnik. Ustawić ultrawirówkę na 190 000 x g (~39 000 obr./min) w temperaturze 4 °C na 90 min.
- Po odwirowaniu delikatnie umieść gradienty na lodzie.
6. Frakcjonowanie i pobieranie próbek
UWAGA: Do analizy i pobierania próbek z gradientów używany jest domowy system frakcjonowania, rejestracji i zbierania próbek (Rysunek 3, zobacz Komponenty urządzenia).
- Umieść pustą probówkę ultrawirówki na przebijaczu probówki i delikatnie przebij probówkę igłą od dołu.
- Włącz monitor UV i otwórz oprogramowanie do nagrywania sygnału cyfrowego.
- Napełnij strzykawkę o pojemności 30 ml 25 ml 60% roztworu sacharozy. Delikatnie nacisnąć strzykawkę tak, aby roztwór chase wypełnił pustą probówkę i przejść przez monitor UV 254 nm, aby ustawić linię bazową do wykrywania.
- Naciśnij automatyczne zerowanie na monitorze UV, aby zarejestrować linię bazową do wykrywania. Naciśnij przycisk odtwarzania w oprogramowaniu, aby rozpocząć nagrywanie.
- Gdy system ustali linię bazową, wstrzymaj nagrywanie w oprogramowaniu i wycofaj rozwiązanie pościgu. Upewnij się, że w systemie nie pozostały żadne resztki roztworu bruzdy.
UWAGA: Przepłucz system wodą wolną od RNaz, aby usunąć pozostałości roztworów sacharozy pozostałych po poprzednim przebiegu.
- Załaduj jedną probówkę z próbką do przebijacza do probówki. Delikatnie wbić igłę w rurkę od dołu.
- Rozpocznij nagrywanie w oprogramowaniu. Uruchomić pompę strzykawkową (natężenie przepływu 1 ml/min dla objętości 25 ml) i kolektor frakcji w celu zebrania frakcji polisomowych. Ustaw frakcjonator na 30 s.
UWAGA: Przed każdym uruchomieniem upewnij się, że w strzykawce lub rurce nie ma pęcherzyków powietrza, delikatnie naciskając strzykawkę, aby roztwór chase przepływał w sposób ciągły przez igłę.
- Zebrać frakcje do probówek o pojemności 1,5 ml (każda po 500 μl) za pomocą kolektora frakcji.
- Frakcje mogą być przetwarzane natychmiast lub przechowywane w temperaturze -80 °C.
- Po zebraniu frakcji przepłucz system wodą wolną od RNaz, aby usunąć resztki sacharozy.
7. Ekstrakcja RNA
- Do każdej frakcji dodaj 10 ng kontroli skoków mRNA lucyferazy.
- Do każdej frakcji dodać trzy objętości komercyjnego odczynnika do izolacji RNA na bazie hydrocholku guanidu.
- Wiruj krótko przez 15 s.
- Ekstrahować RNA za pomocą zestawu do ekstrakcji RNA zgodnego z roztworem użytym w ppkt 7.2.
8. Odwrotna transkrypcja i PCR w czasie rzeczywistym
- Zmierz stężenie RNA za pomocą spektrofotometru UV-Vis.
- Poddaj RNA odwrotnej transkrypcji za pomocą zestawu do syntezy cDNA, zgodnie z protokołem producenta.
- Jako przykład użyj ilościowego PCR w czasie rzeczywistym (qPCR), aby zbadać rozkład polisomalny mRNA gapdh. qPCR przeprowadzono przy użyciu systemu detekcji qPCR i odczynnika qPCR mastermix, w następujących warunkach cyklicznych: 95 °C przez 10 min, następnie 40 cykli po 95 °C przez 15 s, 60 °C przez 30 s, 72 °C przez 40 s, a następnie 95 °C przez 60 s.
- Uzyskać wartości cyklu progowego (Ct) z wykresów amplifikacji i wykorzystać do obliczenia zmiany krotności przy użyciu metody ΔΔCt.
9. Montaż systemu do produkcji gradientu sacharozy
UWAGA: Postępuj zgodnie z instrukcjami, aby złożyć każdy komponent (jak opisano w Tabeli 3) ekspresu do gradientu sacharozy (Rysunek 1).
- Zamontuj dwa wsporniki pionowe (A2) na płytce stykowej podstawy (A1).
- Użyj dwóch wąskich wsporników kątowych (B2), aby zamontować siłownik stolika liniowego na płytce stykowej podstawy (A1).
- Użyj dociskowej na aluminiowym słupku Ø12,7 mm (C2), aby przymocować go do płytki stykowej podstawy uchwytu rurki (C1) jako podstawki dla uchwytu rury.
- Zamontuj słupek pod kątem prostym Ø1/2" do Ø6 mm clamp (C3) ze słupkiem (C2) i słupkiem optycznym serii mini (C4).
- Użyj ustalającej na słupku optycznym (C4), aby podłączyć mały zacisk V-clamp (C5) jako uchwyt rury.
- Umieść probówkę wirówkową w uchwycie probówki i wyreguluj kąt, aby ustawić ją w pionie. Zaznacz położenie rury i zamontuj uchwyt słupka cokołu (C6) na płycie stykowej podstawy (C1), aby podeprzeć rurę.
- Po drugiej stronie płytki stykowej (A1) użyj dociskowej aluminiowego słupka Ø12,7 mm (D1), aby go zamocować i podłącz słupek optyczny serii mini (D3) za pomocą kąta prostego Ø1/2" do Ø6 mm zacisku słupka (D2).
- Podłącz miniaturowy zacisk V (D4) za pomocą igły (D5) do słupka (D3). Dostosuj kąt zacisku, aby ustawić igłę w pionie i wyreguluj długość słupka, aby upewnić się, że igła styka się z probówką wirówkową.
- Podłącz siłownik (B1) do sterownika silnika krokowego (E1) i użyj płytki sterownika UNO R3 oraz modułu joysticka z zestawu startowego UNO (E2) do sterowania siłownikiem. Zasilacz (np. zasilacz z regulacją 9-24 V AC/DC) może być używany do oddzielnego napędzania silnika.
- Umieścić pompę strzykawkową (F) obok stacji do tworzenia gradientu i połączyć strzykawkę z igłą.
- Steruj stopniem uchwytu rurki w górę iw dół za pomocą joysticka.
| składnik | przedmiot |
| Klasa B1 | Siłownik stolika liniowego |
| Klasa E1 | Sterownik silnika krokowego |
| Klasa E2 | Super zestaw startowy projektu UNO |
| Klasa A1 | Makiet |
| Klasa A2 | Wspornik pionowy |
| Klasa B2 | Wąski wspornik kątowy |
| Klasa C1 | Płytka stykowa z serii Mini |
| Zobacz materiał C5 | Mały zacisk V |
| Klasa D4 | Miniaturowy zacisk V-clamp |
| Klasa C2 | Słupek aluminiowy Ø12,7 mm |
| C4, D3 | Słupek optyczny serii Mini |
| Klasa D1 | Słupek aluminiowy Ø12,7 mm |
| C3, D2 | Zacisk słupka kątowego Ø1/2" do Ø6 mm |
| Zobacz materiał C6 | Podstawa uchwytu na cokół z serii Mini |
| Zobacz materiał D5 | Igła z końcem |
| Z | Pompa strzykawkowa |
Tabela 3: Elementy systemu tworzenia gradientów.
10. Frakcjonowanie i wykrywanie montażu systemu (Rysunek 2).
- Użyj zwykłej biurety z okrągłymi szczękami clamp do zamontowania modułu optycznego monitora UV na przekłuwaczu rurowym. Podłącz jeden koniec rurki (o długości 1 cm i średnicy wewnętrznej 0.56 mm) do łącznika przekłuwacza rurek, a drugi koniec do portu Fluid In modułu optycznego. Podłącz port Fluid Out do frakcjonatora.
- Połącz moduł optyczny z jednostką sterującą monitora UV zgodnie z instrukcją producenta.
- Za pomocą rozdzielającego podłącz gniazdo wyjściowe sygnału do konwertera cyfrowego na masie i złączach wejść analogowych, zgodnie z instrukcją producenta.
- Podłącz konwerter cyfrowy do laptopa za pomocą zwykłego USB i nagrywaj przekonwertowane sygnały cyfrowe za pomocą oprogramowania do akwizycji danych.