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Artigo de método

Usando oócitos de camundongo para avaliar a função de genes humanos durante a meiose I

8.3K vistas

DOI:

10.3791/57442

10 de abril de 2018

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Como as variantes genéticas associadas a doenças humanas começam a tornar-se descoberto, está se tornando cada vez mais importante desenvolver sistemas com os quais rapidamente avaliar o significado biológico dessas variantes identificadas. Este protocolo descreve métodos para avaliar a função do gene humano durante a meiose feminina eu usando oócitos de rato.

Resumo

Aneuploidia embrionária é a genética das principais causas de infertilidade em seres humanos. A maioria destes eventos se originam durante a meiose feminina, e embora positivamente correlacionada com a idade materna, idade sozinha nem sempre é preditiva do risco de gerar um embrião aneuploid. Portanto, variantes do gene podem contabilizar segregação do cromossomo incorreta durante a ovogênese. Dado que o acesso aos oócitos humanos é limitado para fins de pesquisa, uma série de ensaios foram desenvolvidos para estudar a função do gene humano durante a meiose I usando oócitos de rato. Primeiro, o RNA mensageiro (mRNA) do gene e variante do gene de interesse são injetadas em oócitos de rato prendi prófase. Após permitir tempo para expressão, oócitos sincronicamente são liberados na maturação meiose para completar a meiose eu. Marcando o mRNA com uma sequência de um repórter fluorescente, tais como a proteína verde fluorescente (Gfp), a localização da proteína humana pode ser avaliada para além das alterações fenotípicas. Por exemplo, ganho ou perda de função pode ser investigada através do estabelecimento de condições experimentais que desafiam o produto do gene para corrigir erros meióticos. Embora este sistema é vantajoso em investigar a função da proteína humana durante a ovogênese, adequada interpretação dos resultados deve ser realizada, dado que a expressão da proteína não está em níveis endógenos e, se não for controlada por (ou seja batido para fora ou para baixo), homologs murino também estão presentes no sistema.

Introdução

Infertilidade é uma condição que afeta 10-15% da população humana da idade reprodutiva 1, dos quais quase metade procura tratamento médico 2. Embora a etiologia da infertilidade é diversa e em muitos casos multifatoriais, a anomalia genética mais comum em seres humanos é embrionário aneuploidia 3. Aneuploidia é definida como o desvio (ganho ou perda) do número correto de cromossomos em uma célula. O fenômeno de aneuploidia em embriões humanos é comum e aumenta com a idade materna avançada, 4,5. Quatro ensaios controlados randomizados evide....

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Protocolo

1. molecular clonagem

  1. Obter a sequência de código completo do gene de interesse e o plasmídeo em vitro transcrição (pIVT) vetor11.
    Nota: Clones de cDNA completos estão comercialmente disponíveis a partir de vários fornecedores ou podem ser gerados através da reação em cadeia da polimerase transcrição reversa (RT-PCR). Centro Nacional para recursos on-line Biotechnology Information (NCBI) fornece sequências de transcrição de genes do nucleotídeo e sequência expressa com a tag bancos de dados (EST). Para facilidade de proteína, visualização e análise dos níveis de expressão, fusão de proteína verde fluorescente (Gfp....

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Resultados

Após in vitro transcrição RNA de alta qualidade terão uma relação A260/A280 (1.8-2.2) e um ≥1.7 de relação A260/A230 quando medido utilizando um espectrofotômetro. A imagem na Figura 1 mostra a migração do in vitro-produzido RNA em um gel de agarose a desnaturação, após eletroforese. Uma banda que é manchada no padrão ou uma amostra que tem várias faixas de tamanhos pode indicar a contaminação ou degradação da amostra. Em alternativa, várias.......

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Discussão

Devido a rápida e crescente identificação do humanas variantes genéticas associadas com a doença, é essencial que os sistemas são estabelecidos para avaliar seu significado biológico. Compreensão da função das proteínas na meiose humana coloca desafios específicos porque oócitos humanos são preciosos e raras e humana de esperma não é passíveis de manipulação genética. Oócitos mouse são um sistema de modelo mamíferos valioso para avaliar o gene humano meiótica função 10,

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de pesquisa da sociedade americana de medicina reprodutiva e do Charles e Johanna Busch Memorial Fund na Rutgers, Universidade do estado de NJ para Konzen A.L.N. foi apoiada por uma concessão do N.I.H (F31 HD0989597).

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubo de PCR Seal-Rite de 0,2 mLUSA Scientific1602-4300
1 kb DNA LadderThermo ScientificSM0313
100 bp DNA LadderThermo ScientificSM0243
6X DNA loading DyeThermo ScientificR0611
Placa de ponto de vidro de 9 poçosThomas Scientific7812G17
AgaroseSigma AldrichA9539
Albumina de soro bovinoSigma-AldrichA3294 
Alexa-fluor-568 conjugado anti-rato IgGThermo ScientificA21050diluição 1:200
Alexa-fluor-633 conjugado anti-humano IgGThermo ScientificA21091diluição 1:200
AmpicilinaVWRAA0356
Tabela antivibraçãoTechnical Manufacturing Corpqualquer modelo padrão
Anti-Tubulina acetilada anticorpoSigma AldrichT74511:100
diution Anti-centromérico (CREST) anticorpoAnticorpos Incorporados15-2341:30 diluição 
Ponteiras de pipeta de barreira (filtro)Thermo ScientificAM12635Certifique-se de que são compatíveis com sua marca de pipetadores. Estes são compatíveis com pipetadores da marca Eppendorf. 
Meios de cultura desidratados BD Difco: LB Agar, Miller (Luria Bertani)Fisher ScientificDF0445-07-6
Meios de cultura desidratados BD Difco: LB Broth, Miller (Luria Bertani)Fisher ScientificDF0446-07-5
Tubo capilarSutterB100-75-10
Placa de cultura de órgãos Center WellVWR25381-141
TanquePara incubadora
Microscópio confocalZeissqualquer modelo padrão
Centrífuga (Com capacidade de resfriamento)Thomas Scientificqualquer modelo padrão 
Vidro de Cobertura 11 x 22 mmThomas Scientific6663F10
LamínulasThomas Scientific6663-F10variará para microscópios específicos
DAPISigma AldrichD9542
DEPC H20Life TechnologiesAM9922
Banho Seco DigitalThermo Scientific888700001
Fácil A alta enzima de clonagem de fidelidadeAgilent600400Para clonagem de DNA 
Enzimas para linearização de pIVTNew England BiolabsNdeI ou KasI podem ser usadas
Brometo de EtídioThermo Scientific155585011
Microscópio Fluorescente Qualquer microscópio fluorescente pode ser usado
Formaldeído (37%)Thermo Fisher Scientifc9311
Corante de carregamento de RNA de formaldeído Lâminas deAmbion8552
(descarregadas) 25X75 mmFisher Scientific12-544-3
ClonesPode ser obtido de qualquer fornecedor que forneça leitura aberta clones de quadro
Aparelho de eletroforese em gelBio-Radqualquer modelo padrão
Pipetas de Vidro PasteurFisher Scientific13-678-200
Globin Forward Primer para pIVT Construct5'- GAA GCT CAG AAT AAA CGC -3'.  Pode ser comprado de qualquer empresa que gere oligonucelotídeos personalizados
Globin Reverse Primer para pIVT Construct5'- ATT CGG GTG TTC TTG AGG CTG G -3' Pode ser comprado de qualquer empresa que gere oligonucelotídeos personalizados
Segurando pipetasEppendorf930001015Vacutip
Câmara UmidificadaTupperware pode ser usado
Illustra Ready-To-Go Grânulos RT-PCRGE Life Sciences27925901
Incubadoraqualquer modelo padrão com tecnologia de CO2 e camisa de água
Microscópio invertidoInstrumentosQualquer modelo padrão
Image J (NIH) SoftwareNIHImage Analysis Software
Tampa de placa de 96 poçosNalgene Nunc International263339
Tubo microcentrifgue de baixa adesão de 0,5 mLUSA Scientific1405-2600
MacVector Software de análise de sequênciaMacVector
MG132SelleckchemS2619
Lâminas de microscópioFisher Scientific12-544-3 
Marcadores de RNA Millenium-Formaldeído AmbionAM7151
MilrinonaSigma-AldrichM4659Ressuspensão em DMSO a 2,5mM
Óleo MineralSigma-AldrichM5310Usado apenas Monastrol
Sigma-AldrichM8515Resuspenso em DMSO a 100 mM
BocalBiodisenoMP-001-Y
N2 tanquepara a tabela antivibração
Nail Polish; LimparQualquer esmalte transparente pode ser usado
Espectrofotômetro UV-Vis Microvolume NanoDropThermo Scientificqualquer modelo padrão
NorthernMax 10X Gel Desnaturante BufferLife TechnologiesAM8676
NorthernMax 10X Running bufferLife TechnologiesAM8671
NuPAGE MOPS SDS Running bufferThermo ScnentificNP0001
Prato para Cultura de Órgãos 60x15mmLife Technologies08-772-12
ParaformaldeídoPolysciences, Inc. 
Termociclador PCRThermo Fisher Scientific4484075
139 mmThermo Fisher Scientifc501V
35 mmThermo Fisher Scientifc121V
60 mmFalcon BD351007
PicoinjetorXenoWorks Digital Microinjetorqualquer modelo padrão
Extrator de pipetasFlaming-Brown Extrator de micropipetasModelo P-1000
plasmídeo pIVTAddGene32374Vetor vazio adequado para a expressão de oócitos.
Gonadotrofina de Soro de Égua GrávidaLee BioSolutions493-10
QIAprep Spin Miniprep KitQiagen27104purificação de até 20 uL de DNA plasmídico
QIAquick PCR kitQiagen28104
Quikchange II site directed mutagenesis kitAgilent 200523kit de mutagênese para inserções e exclusões
Quikchange lightning kit de mutagênese dirigida em vários locaisAgilent 210512kit de mutagênese para mudanças de local único
Tesoura (ponta fina)Ferramentas de ciência fina14393
Tesoura (ponta média)Ferramentas de ciência finaWP114225
tubo de microcentrífuga Seal-Rite 1,5 mLAquecedor
qualquer modelo padrão
Estereomicroscópio
qualquer modelo padrão
kit de transcrição de RNA com tampaLife TechnologiesAM1340
TritonX-100Sigma-Aldrichx-100
Tween-20274348Sigma-Aldrich
(Ponta fina - Tamanho 5)Ferramentas de ciência finaSN.743.12.1
Água Destilada UltraPure Dnase/Rnase-FreeThermo Fisher Scientifc10977015
Brometo de Etídio UltraPuro 10mg/mLThermo Fisher Scientifc15585011
UVP UV/White lite transiluminadorFisher ScientificUV95041501
Vectashield Montagem MédiaVectorLaboratories H-1000
de CO2 A espessura do microscópio fosco de cDNA de comprimento total Nikon 577773 Placa de Petri Placa de Petri Placa de Petri de slides USA Scientific 1615-5500 Espectrofotômetro (Nanodrop) Thermo Fisher Scientific ND-ONE-W Eficiência de Subclonagem DH5a Células Competentes Seringa 18265017 Thermo Fisher Scientifc BD Bioscienes 309623 1 ml, 27G(1/2)T4 DNA Ligase New England Biolabs M0202L T7 mMessage Machine de alto rendimento Pinça

Referências

  1. Thoma, M. E., et al. Prevalence of infertility in the United States as estimated by the current duration approach and a traditional constructed approach. Fertil Steril. 99 (5), 1324-1331 (2013).
  2. Boivin, J., Bunting, L., Collins, J. A., Nygren, K. G.

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