$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Drosophila тканей, таких как центральной нервной системы содержат сложную смесь типов клеток. Таким образом, анализ клеточно-специфический профили экспрессии генов из Drosophila тканей, в первую очередь необходимо изолировать гомогенной популяции специфических клеток в количествах, достаточных для последующих применений. Методы, позволяющие изолировать клетки от здоровых тканей включают лазерный микродиссекции и флуоресценции Активированный сортировки клеток (FACS) целых клеток. В то время как FACS была использована для выделения клеток и ядер из эмбрионов Drosophila и Caenorhabditis Элеганс от для экспрессии генов и хроматина профилирования 1-3, FACS и лазерной микродиссекции может быть трудно успешно выполнить в тканях, которые содержат сильно перемешаны типы клеток или содержащие клетки с нерегулярные морфологии, такие как нейроны. Чтобы преодолеть эту трудность, ядра, а не клетки могут быть выделены из специфических типов клеток и использовали для последующего поколенияе выражение профилирования. Важно отметить, что микрочипов на основе анализа экспрессии мРНК с использованием образцов ядерной РНК показывает, как правило, сравнимые результаты с что выполняется с использованием полной РНК 4, 5. Более того, анализ экспрессии генов с использованием ядерной РНК успешно используется для изучения экспрессии генов в различных организмов, включая С. Элеганс, арабидопсис, дрозофилы, и люди 4, 5 2, 3.
Некоторые подходы были недавно описаны для выделения отдельных групп населения меченых ядер из Drosophila тканей, которые подходят для анализа экспрессии генов и / или иммунопреципитации хроматина. Пакетный изоляция тканеспецифической хроматина для метода иммунопреципитации (BITS-Chip) использует FACS изолировать фиксированных ядер на основе камерного типа специфической экспрессии ядерного локализованные GFP 2. Этот подход был суccessfully используется для анализа распределения модификаций гистонов и транскрипционных факторов с использованием хроматина иммунопреципитацию изолированных ядер из мезодермы эмбрионов Drosophila 2. Тем не менее, подходы СУИМ основе может быть менее пригодны для выделения меченых ядер, которые составляют лишь небольшую долю смешанной популяции в связи с увеличением времени Упорядочить необходимой для получения подходящих номеров для последующих применений. Чтобы преодолеть эти ограничения, несколько групп использовали методы изоляции сродством на основе очистить ядра, которые помечены с конкретным эпитопом в конкретном типе клеток. Выделение ядер отмеченных в специфические типы клеток методом (неповрежденного судна), разработанных для использования в арабидопсис 6, 7 недавно был адаптирован для использования в дрозофилы 8. В этом методе, слияние ядерная оболочка белок, который является субстратом для в естественных условиях биотинилирования является coexpresСЭД с кишечной палочкой биотин-лигазы Бира в специфические типы клеток. Биотин-меченные ядра может быть очищен от смешанных популяций с использованием стрептавидина на основе сродства изоляцию. Используя этот подход, ядер были успешно промаркированы и изолированы от мезодермы дрозофилы эмбрионов, в которых была выражена слитый белок ядерная оболочка под контролем мезодермы конкретных усилитель 8. Авторы также генерируется ядерных белков конверт слияния, которые могут быть выражены на любом типе клеток под контролем регуляторной последовательности Gal4, БАС 9. Этот подход способен быстро выделения подмножества меченых ядер из смешанных популяций, но требует трех отдельных трансгенных конструкции и, следовательно, могут не подходить для определенных генетических приложений. В последнее время подход был описан в котором ВС (S ad1 и ООН С-84) домена, содержащих белки, которые локализуются в внутренней мембране ядерной оболочки были помеченыфлуоресцентные белки и экспрессируется под контролем системы Gal4/UAS 10. Ядра выдел ют в присутствии неионогенного моющего средства для удаления внешней мембраны ядерной оболочки, и аффинно очищают, использу магнитные шарики, соединенные с анти-GFP антител. Этот подход был успешно использован для выделения небольших популяций меченых ядер от конкретных нейронных подтипов внутри взрослом мозге дрозофилы 10.
Здесь, протокол для изоляции меченых ядер из смешанной популяции клеток из ткани Drosophila личинок описан. Этот метод был разработан самостоятельно, но похож на подход, описанный Генри и др.. 10 Во-первых, ядра были помечены флуоресцентным тега, который экспрессируется только в определенных типах клеток в дрозофилы, чтобы облегчить последующую изоляцию отмеченных ядер от смешанным населением используя подход сродства основе. Чтобы пометить ядра,домен KASH (К larsicht / пс-1 / S ин ч omology) был использован. Домен KASH является трансмембранный домен, что локализуется в наружной мембране ядерной оболочки, частично через взаимодействие с ВС домен-содержащих белков внутри перинуклеарном пространстве 11. С-концевой домен KASH из белков, таких как Drosophila MSP-300 и Klarsicht анкеры эти белки с наружной ядерной мембраны, тогда как их N-концевые домены взаимодействуют с цитоскелета белков, таких как актин или микротрубочек в цитоплазме 12-14. Конструкции были получены в котором область KASH из Drosophila MSP-300 был присоединен к С-концу EGFP, под контролем регуляторной последовательности UAS Gal4, в векторе pUAST-attB 15, 16. Использование phiC31 сайт-специфической интеграции, были получены трансгенные мухи, в котором UAS-EGFP :: MSP-300 KASH трансген был вставлен в attP2 локусов на хромосоме3L 17. UAS-EGFP :: MSP-300 KASH летит могут быть скрещены с мухами, которые экспрессируют драйвер Gal4 в конкретном типе клеток, в результате чего целевой экспрессии EGFP на внешней ядерной мембраны в типе клеток, представляющих интерес. Меченых ядер затем может быть очищен из клеточных популяций смешанных с использованием антитела против GFP, соединенных с магнитными гранулами. В этом подходе, использование неионогенного моющего средства не требуется, поскольку тег EGFP локализуется на цитоплазматической стороне внешней ядерной мембраны и, следовательно, для антител.
Протокол, описанный ниже, могут быть использованы для выделения / обогащения EGFP-меченого ядра из специфических типов клеток у дрозофилы личинок тканей, для количественной оценки чистоты и выхода изолированных ядер и извлечь ядерную РНК подходит для количественного обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции (Qrt -PCR) анализ экспрессии генов. Выделение и сродство-очистка ядер (исключая Тканье рассечение) может быть выполнена менее чем за один час. Результаты представлены показывающий, что глиальные ядра могут быть успешно выделены из личиночной оптической доли и глаз имагинального диска, и используется для последующего анализа экспрессии генов. Предполагается, что такой подход будет полезен для выделения / обогащения меченых ядер от эмбриональных и личиночных тканей, в которых клетки-мишени составляют менее 5% от общей численности населения. Все запасы Drosophila и плазмиды, полученные в этом исследовании, можно получить у авторов по запросу.