Здесь мы представляем протокол для введения крикет яйца, метод, который служит в качестве основополагающего метода во многих экспериментах в крикет, в том числе, но не ограничиваемся, РНК вмешательства и геномных манипуляций.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол для введения крикет яйца, метод, который служит в качестве основополагающего метода во многих экспериментах в крикет, в том числе, но не ограничиваемся, РНК вмешательства и геномных манипуляций.
Изменение функции генов в развивающемся организме занимает центральное место в различных видах экспериментов. В то время как чрезвычайно мощные генетические инструменты были разработаны в традиционных модельных системах, трудно манипулировать генами или РНК-мессенджером (мРНК) в большинстве других организмов. В то же время эволюционные и сравнительные подходы опираются на изучение функции генов у многих различных видов, что требует разработки и адаптации методов манипулирования экспрессией за пределами в настоящее время генетически высоченных Видов. Этот протокол описывает метод инъекций реагентов в яйца крикета, чтобы оценить влияние данной манипуляции на эмбриональное или личиночное развитие. Описаны инструкции по сбору и инъекциям яиц с помощью саженотых игл. Этот относительно простой метод является гибким и потенциально адаптируется к другим насекомым. Можно собрать и впрыснуть десятки яиц в одном эксперименте, а показатели выживаемости для инъекций только буфера улучшить с практикой и может быть выше, чем 80%. Этот метод будет поддерживать несколько типов экспериментальных подходов, включая инъекции фармакологических агентов, in vitro capped mRNA для выражения генов, представляющих интерес, двухцепочечной РНК (dsRNA) для достижения РНК-интерференции, использование кластерных регулярно межпространственные короткие палиндромные повторы (CRISPR) в сотрудничестве с реагентами, связанными с CRISPR, белка 9 (Cas9) для геномной модификации, и транспозируемыми элементами для генерации переходных или стабильных трансгенных линий.
Способность изменять геном или влиять на экспрессию генов в организмах является основой для разработки многих типов экспериментов, тестируя функциональную причинность. Также крайне важно для сравнительной и эволюционно-соответствующей работы, чтобы методы геномной и негеномической модификации были доступны в организмах за пределами традиционных генетических лабораторных систем моделей животных (например, Mus musculus, Danio Рерио, Drosophila melanogaster, и Caenorhabditis elegans). Будь то желание понять разнообразие организма1 или свое соответствие принципу Крога, что для каждого биологического вопроса есть организм, наиболее подходящий для его решения 2,3, способность изменять геномы или влияние экспрессии генов имеет важное значение для современных экспериментальных конструкций.
Крикет Gryllus bimaculatus является новой модельной системой. Используется в течение последнего века в нейроэтиологии экспериментов4, за последние два десятилетия стали свидетелями повышенного экспериментального интереса к крикету, особенно сосредоточены на эволюции и развитии этого организма5. Сверчок является геммиметаболовым насекомым, которое ветвит базально хорошо изученных голометаболовых насекомых, таких как D. melanogaster и Tribolium castaneum6. Из-за его полезное положение на эволюционном дереве, ученые заинтересованы в задавать современные, сложные экспериментальные вопросы в этом насекомом, что привело к растущему интересу к адаптации молекулярных инструментов для использования в G. bimaculatus.
Инъекции молекулярных реагентов в яйца крикета могут быть использованы для экспериментов по геномной модификации, а также для негеномических манипуляций с экспрессией генов в эмбрионах. Например, трансгенные G. bimaculatus, несущие вставки eGFP, были созданы с использованием транспозасии piggyBac7,8. Следователи успешно создали нокаут G. bimaculatus с использованием цинк-пальца нуклеазы (ЗФН) и транскрипции активатор-как (TAL) эффектор nucleases (TALENs) ввести двухцепочечные перерывы в конкретных геномных регионах9. Несмотря на то, что ЗФН и TALENs позволяют ориентироваться на животных за пределами систем «большой четверки», эти реагенты быстро превзошли систему CRISPR/Cas9, которая проще в использовании, эффективнее и очень гибкая10. CRISPR был использован в G. bimaculatus для производства нокаут11, а также стук в линии12,13 В дополнение к геномной модификации, dsRNA может быть введен в яйца, чтобы сбить выражение мРНК в развивающихся эмбрионов, что позволяет следователям понять роль конкретных стенограмм на протяжении всего развития14,15. Некоторые ограниченные подробности о том, как вводить яйца крикет были опубликованы ранее12.
Здесь мы описываем подробный протокол для введения ранних яиц G. bimaculatus. Этот протокол эффективен и легко адаптируется к различным лабораторным настройкам, инъекционным материалам и, возможно, к другим насекомым. В то время как дополнительные детали для проектирования и реализации геномных модификаций и нокдаун экспериментов были опубликованы в другом месте12,13, эти подходы в конечном итоге будет опираться на протокол инъекций подробно описано здесь.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Установка оборудования и подготовка материалов
ПРИМЕЧАНИЕ: Пожалуйста, ознакомьтесь с таблицей 1 и таблицей материалов для подготовки решений, реагентов и деталей оборудования.
2. Изготовление игл для инъекций
3. Коллекция и приготовление яиц
4. Подготовка микроинжектора
5. Инъекции
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Сверчки легко откладывают яйца во влажный материал, и предоставление адекватного материала, такого как влажный песок или грязь, побуждает их отложить большое количество яиц. Это особенно эффективно, если сверчки сначала лишены яйцекладучий материал для 8-10 ч. Яйца, заложенные в чистый песок, могут быть легко разделены, собраны(рисунок 1B) и помещены в специально разработанные яичные колодцы для инъекций (рисунок1C). Рассекающий ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Двумя основными проблемами с этой техникой являются связанные с этим вопросы оптимального размера иглы и живучести. Хотя меньшие иглы улучшить живучесть, иглы с более узкими люминесцентными имеют большую степень капиллярных сил на работе, что делает его более вероятным, что желток будет двигаться в иглу заставляя его засорить. В лучшем случае, завалы могут быть очищены просто путем введения другого яйца или путем очистки иглы, как описано выше. Можно также попытаться увеличить давление баланса на микроинжектор, пока желт...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Исследования, о которых сообщалось в рамках этого проекта, были поддержаны премией институционального развития (IDeA) от Национального института общих медицинских наук Национальных институтов здравоохранения под грантом P20GM10342 до HH3, а также номером премии NSF IOS-1257217 Цгэ.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Флуоресцентный препарирующий микроскоп | Leica | M165 FC | Стереомикроскоп с флуоресценцией |
| Внешний источник света для флуоресценции | Leica | EL 6000 | |
| Микроинъектор | Narishige | IM-300-Аксессуары | могут включать в себя держатель инъекционных игл, входной шланг (с разъемом для шланга), шнур питания переменного тока, ножной переключатель, силиконовую резиновую прокладку-фильтр |
| mCherryLeica | M205FA/M165FC | Фильтрующий куб для mCherry или аналогичного красного красителя подойдет | |
| для работы микроманипулятора | World Precision Instruments, Inc. | M3301R | Используется с магнитной подставкой (Narishige, тип GJ-8) |
| Магнитная подставка | Narishige | MMO-202ND | |
| Держатель пипетки (иглодержатель) | Narishige | HD-21 | |
| Трубка для подключения источника воздуха к микроинжектору | |||
| Штамп яйцевой скважины | 3D-печать | на заказ | 3D-печать на Lulzbot Taz 5 с использованием термопластика |
| Микроволновая печь | различных | ||
| инкубаторов или комнат с регулируемой температурой | различных | температур 23,5-26°С; С нужны. | |
| Корм для сверчков | различные | кошачьи корма или рыбные хлопья являются подходящими кормами. | |
| Вода для сверчков | vairous | Воду можно держать во флаконах и подавать сверчкам через ватные шарики Материалы | |
| укрытия для сверчков | могут | включать смятые бумажные полотенца или коробки из-под яиц | |
| Стеклянные капиллярные трубки | World Precision Instruments, Inc. | Артикул 1B100F-4 | Kwik-Fil™ Капилляры из боросиликатного стекла, длина 100 мм, внутренний диаметр 0,58 мм, внешний диаметр 1,0 мм, с пуллером |
| микропипеток | Flaming/Brown | Model P-97 | Дистрибьютор Sutter Instrument Co. |
| Бевеллер/Микрошлифовальный станок | Narishige | Модель EG-45/EG-400 | EG-400 включает в себя микроскоп |
| Головка Петри | чашки CellTreat | Код товара 229693 | 90 мм в диаметре |
| Play Sand | Sandtastik Products Ltd. | B003U6QLVS | Белый игровой песок |
| Агароза | Американский биоаналитический | AB000972 | Агароза GPG/LE сверхчистое |
| ситечко для яиц: сверхтонкая саржевая сетка из нержавеющей стали Конические ситечки | US Kitchen Supply | Модель SS-C123 | Размер пор должен быть от 0,5 до 1,0 мм |
| Пенициллин стрептомицин | Gibco от Life Technologies | Ref 15070-063 | Pen Strep |
| Пластиковый пинцет | Sipel Electronic SA | P3C-STD | Черный статический рассеиватель, 118 мм |
| Шприцевые фильтры, диаметр 25 мм, 0.45 &; m | Nalgene | 725-2545 | Использование со шприцем объемом 1 мл |
| Шприц объемом 1 мл, с наконечником Tuberculin Slip Tip | Becton Dickinson | 309602 | Использование со шприцем для фильтрации Буфер для инъекций, шприцы с наконечником Luer-Lok также подойдут |
| Воздушный резервуар (опционально) | Midwest Products | Air Works® | Переносной воздушный бак |
| Краситель на основе родамина | Thermofisher | D-1817 | декстран, тетраметилродамин 10 000 МВт, |
| 20 мл наконечники для загрузки | Eppendorf | No заказа 5242 956.003 | epT.I.P.S. 20 μ L Микрозагрузчик |
| Составной микроскоп | Zeiss | Axioskope 2 плюс | |
| объектив 20x | Ziess | Plan-Apochromat 20x/0.75 M27 | |
| Камера | Leica | DMC 5400 | |
| Leica Application Suite программное обеспечение | Leica | LAS | версии 4.6.2 используется здесь |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение