Artigo de método

Aumentar os rendimentos cDNA Single-cell quantidades de mRNA em Laboratório Padrão Reações transcriptase reversa usando Microstreaming Acústico

DOI:

10.3791/3144

11 de julho de 2011

Neste artigo

Resumo

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Descrevemos um novo método para aumentar a produtividade cDNA de uma única célula quantidades de mRNA em outra padrão de laboratório reações de transcrição reversa. A novidade reside na utilização de um micromisturador, que utiliza o fenômeno da microstreaming acústico, para misturar fluidos em escalas microlitro mais eficaz do que tremer, vórtex ou trituração.

Resumo

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Expressão do gene correlacionar com o comportamento das células deve ser feito preferencialmente ao nível de uma única célula. No entanto, este não é facilmente alcançado porque a pequena quantidade de mRNA lábil presente em uma única célula (1-5% de 1-50pg RNA total, ou 0,01 2.5pg-mRNA, por célula 1) na maior parte degrada antes que possa ser transcrito reverso em uma cópia estável cDNA. Por exemplo, usando reagentes de laboratório padrão e hardware, apenas um pequeno número de genes podem ser avaliados qualitativamente por célula 2. Uma maneira de aumentar a eficiência do padrão reverso laboratório transcriptase (RT) reações (reagentes ou seja padrão em volumes microlitro) compreendendo uma única célula quantidades de mRNA seria mais rapidamente misturar os reagentes de modo que o mRNA pode ser convertido em cDNA antes que ele se degrada. No entanto, este não é trivial, pois em escalas microlitro fluxo de líquido é laminar, isto é, métodos atualmente disponíveis de misturar (isto é, agitação, vórtex e trituração) deixar de produzir movimento caótico suficiente para efetivamente misturar reagentes. Para resolver este problema, micro-escala de técnicas de mixagem tem que ser usado 3,4. Uma série de microfluídicos tecnologias baseadas em mistura, foram desenvolvidas com sucesso aumentar o rendimento de reação RT 5-8. No entanto, as tecnologias de microfluídica requerem hardware especializado que é relativamente caro e ainda não amplamente disponível. Uma solução mais barata, mais conveniente é desejável. O objetivo principal deste estudo é demonstrar como a aplicação de uma nova técnica "micromixing" a norma reações laboratório RT composto de uma única célula quantidades de mRNA aumenta significativamente sua produção de cDNA. Encontramos rendimentos cDNA aumentar em cerca de 1-10 vezes, o que permite: (1) um maior número de genes a ser analisados ​​por célula; (2) uma análise mais quantitativa da expressão do gene, e (3) melhor detecção de baixa abundância genes em células individuais. O micromixing é baseado em acústica microstreaming 12/09, um fenômeno onde as ondas sonoras propagando em torno de um pequeno obstáculo criar uma vazão média perto do obstáculo. Temos desenvolvido um dispositivo baseado em microstreaming acústica ("micromisturador") com uma simplificação chave; microstreaming acústico pode ser alcançado em freqüências de áudio, assegurando o sistema tem uma interface líquido-ar com um pequeno raio de curvatura 13. O menisco de um volume microlitro de solução em um tubo fornece um raio de curvatura pequeno adequadamente. O uso de freqüências de áudio significa que o hardware pode ser barato e versátil 13, e ácidos nucléicos e outros reagentes bioquímicos não são danificadas, como eles podem estar com sonicators padrão de laboratório.

Protocolo

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1. Micromixing uma reação RT

  1. Antes de executar uma reação de RT com micromixing, equilibrar a micromisturador para a temperatura desejada da reação de RT.
    1. Coloque o micromisturador dentro de um 37 ° C (ou a temperatura recomendada pelo fornecedor RT) incubadora de pelo menos 1 hora antes do início da reação de RT.
  2. Configure o mix RT de acordo com a transcriptase reversa do fornecedor (por exemplo, MMTV-RT da Promega, Omniscript da Qiagen) instruções, excepto o uso de uma única célula quantidades de RNA total de entrada (por exemplo, 0.1-1pg/μl), ao invés do g-ng quantidades recomendadas pelos fornecedores.
    1. Usamos padrã....

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Discussão

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O método de aplicação do micromixing a reações padrão de laboratório RT descrito aqui pode, evidentemente, envolvem mRNA colhidas através de qualquer método (por exemplo, células de lise, microdissecção de captura de laser). Pode também incluir quaisquer marcas ou tipos de reagentes RT, qualquer temperatura (dentro da tolerância dos materiais do micromisturador), e qualquer período de tempo. Por exemplo, temos observado melhoria rendimentos cDNA a partir de reações RT compreendendo hexâmero aleatória ou oligo-dT primers.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Este estudo foi financiado pelo National Health and Medical Research Council of Australia (projeto de subsídio não. 6.288.480) e os Scobie e Clare MacKinnon Trust.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Nome do reagente Companhia Número de catálogo Comentários (opcional)
RNA total foi isolado de pressão agudamente congelados preparados fatias mesencéfalo adulto do rato
PicoPure RNA Isolation Kit Arcturus, CA, EUA KIT0204 O kit já está disponível na Applied Biosystems
DNA livre de DNase Tratamento e Reagentes Remoção Ambion AM1906M
Aleatória hexâmero primers Promega C1181
AMV-RT Promega M5101
dNTP set Promega U1240
RNasin Inibidor ribonuclease Promega N2111
Nuclease água livre de Promega P1193
SYBR Green PCR Master Mix Applied Biosystem 4309155
HPRT frente (20mer): CTT TGC TGA CCT GCT GGA TT
HPRT reversa (20mer): TAT CCC GTC TGA CGT CTG AT
Nurr1 frente (23mer): CAG CTC TTT CGA CTT AAC TCC AG
Nurr1 reversa (23mer): GAG GGT CAT GTC GCT AAA CTT GA
NanoDrop 1000 Espectrofotômetro. Thermo Scientific
Corbett Rotor Gene RG-6000 Corbett Life Science Corbett Life Science foi adquirida pela QIAGEN em Julho de 2008

Referências

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  1. Livesey, F. J. Brief Funct Genomic Proteomic. 2 (1), 31-31 (2003).
  2. Aumann, T. D., Gantois, I., Egan, K. Exp Neurol. 213 (2), 419-419 (2008).
  3. Ottino, J. M., Wiggins, S. Philos Transact A Math Phys Eng Sci. 362 (1818), 923-923 (2004).
  4. Losey, M. W., Jackman, R. J., Firebaugh, S. L. J Microelectromech. Syst. 11, 709-709 (2002).
  5. Bontoux, N., Dauphinot, L., Vitalis, T. Lab Chip. 8 (3), 443-443 (2008....

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Etiquetas

Single cell mRNAMicromixing TechniqueQuantitative PCRMicrofluidic MixingLaboratory ReagentsRNA DegradationGene Expression Analysis

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