Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Приготовление Мейотических хромосомных спредов из сперматозоидов зебрафиш

7.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/60671

⸱

3 марта 2020 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Ядерные поверхностные спреды являются незаменимым инструментом для изучения хромосомных событий во время мейоза. Здесь мы демонстрируем метод подготовки и визуализации мейотических хромосом во время профазы I из сперматозитов зебры.

Аннотация

Meiosis является ключевым клеточным процессом, необходимым для создания гаплоидных гамет для полового размножения. Модельорганизмов сыграли важную роль в понимании хромосомных событий, которые происходят во время мейотической профазы, включая спаривание, синапсис и рекомбинации событий, которые обеспечивают надлежащую сегрегацию хромосомы. Хотя мышь была важной моделью для понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе этих процессов, не все мейотические события в этой системе аналогичны человеческому мейозу. Недавно мы продемонстрировали захватывающий потенциал зебры в качестве модели человеческого сперматогенеза. Здесь мы подробно описываем наши методы визуализации мейотических хромосом и связанных с ними белков в хромосомных препаратах. Преимущество этих препаратов позволяет проводить анализ хромосомных хромосомных структур с высоким разрешением. Во-первых, мы описываем процедуру вскрытия яичек от взрослых зебр, а затем диссоциации клеток, лиза и распространения хромосом. Далее мы описываем процедуру обнаружения локализации мейотических хромосомных белков путем обнаружения иммунофлуоресценции и последовательностей нуклеиновых кислот путем флуоресценции на месте гибридизации (FISH). Эти методы представляют собой полезный набор инструментов для цитологического анализа мейотического хроматина архитектуры в системе зебрафиш. Исследователи в сообществе зебры должны быть в состоянии быстро освоить эти методы и включить их в свой стандартный анализ репродуктивной функции.

Введение

Сексуальное размножение происходит через сочетание двух гаплоидных гамет, каждый из которых несет половину хромосомного дополнения соматической клетки. Meiosis является специализированным делением клеток, который производит гаплоидные гаметы через один раунд репликации ДНК и два последовательных раунда сегрегации хромосомы. В профазе I гомологичные хромосомы (омологи) должны пройти спаривание, рекомбинацию и синапсис, последний из которых характеризуется образованием синаптонемного комплекса, состоящего из двух омологовых осей, мостовых поперечной нитью, Sycp1(Рисунок 1A, B). Неспособность должным образом выполнить эти процессы может привести к произв....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все методы, связанные с зебрафиш были выполнены с использованием этических стандартов, утвержденных Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию в Калифорнийском университете в Дэвисе.

1. Процедура распространения хромосомы

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующий протокол предназначен для создания 4-6 слайдов, с сотнями распространенных мейотических ядер на слайд. Количество используемых яичек будет зависеть от размера рыбы. Будьте в состоянии использовать 20 животных на 60 дней после оплодотворения (dpf) и 15 животных на 6 месяцев после оплодотворения (mpf). Для крупных зебр (например, 12 миль на галлон) 10 жив....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Мы наметили метод для подготовки и визуализации зебрафиш сперматоцитов распространения препаратов. При правильном выполнении наша процедура дает хорошо спред, не перекрывающиеся ядра. Чтобы восстановить такие ядра, важно иметь соответствующее количество исходного материала (т.е. яички), лечить яички в течение достаточного периода времени в трипсине и достаточное количество DNase I лечения. Эти спреды могут быть окрашены для теломер и мейотических белков для изучения мейотической прогресси.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Здесь мы описываем методы зондирования расположения теломер и хромосо-связанных белков в ядерной поверхности распространяется из сперматоцитов, изолированных от яичек зебры. Мы ожидаем, что эти методы будут применимы для анализа сперматоцитов у других видов телеост с корректировкой на размер яичек.

Хотя только несколько антител были подняты на зебрафиш мейотических белков, мы имели успех, используя следующие антитела, поднятые на человека (h) или мыши (м) белков. Наша лаборатория подняла антит.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы благодарим Трента Ньюмана и Масуду Шарифи за комментарии к рукописи и An Nguyen за помощь в оптимизации методов распространения и окрашивания хромосом от зебры миоцитов. Эта работа была поддержана NIH R01 GM079115, присужденной S.M.B.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
1,5 мл центрифужные пробиркинесколько коммерческих брендов
Штатив для микроцентрифужных пробирок 1,5 млДоступно несколько коммерческих брендов 16
% формальдегида, не содержит метанолаThermoFisher Scientific28908
2 млДоступно несколько коммерческих брендов Стеклянные
покровные стекла 24 x 50 ммCorning2980-245
24 x 60 мм стеклянные покровные стеклаVWR International16004-312
50 мл конические центрифужные пробиркиThermoFisher Scientific363696
Автоклавная сумкаДоступноИспользуется для изготовления пластиковых покровных колпачков.
Бычий сывороточный альбумин (БСА)Fisher ScientificBP1605-100Приготовьте стоковый раствор 100 мг/мл в стерильной дистиллированной воде.
Сетчатый фильтр, 100 & микро; mFisher Scientific08-771-19
CF405M козий анти-куриный IgY (H+L), высокоадсорбированныйбиотий203775-500 мклИспользование в 1:1000
Куриный анти-zfSycp1Получен лабораторией БерджессаН/ДИспользование в соотношении 1:100
Коллагеназа из Clostridium histolyticumSigma-AldrichC0130-500MG
Баночка коплинаНесколько доступные коммерческие бренды DNase
I, grade II из поджелудочной железы крупного рогатого скотаRoche Diagnostics10104159001
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)Fisher ScientificMT10014CV
Dumont No. 5 ЩипцыFine Science Tools11252-30Для рассечения яичек требуются два.
Пробирки Eppendorf, 5 млVWR International89429-308
ФормамидFisher ScientificBP228-100
Вторичное антитело против курицы IgY (H+L) у козы, Alexa Fluor 488ThermoFisher ScientificA-11039Использование при 1:1000
Вторичное антитело против курицы IgY (H+L) у козы, Alexa Fluor 594ThermoFisher ScientificA-11042Использование при 1:1000
Козий анти-hDMC1Санта-Круз Биотехнологияsc-8973Не работает в наших руках
Козий антикроличий IgG (H+L) перекрестно-адсорбированное вторичное антитело, Alexa Fluor 488ThermoFisher ScientificA-11008Используйте в 1:1000
Козий антикроличьи IgG (H+L) перекрестно-адсорбированное вторичное антитело, Alexa Fluor 594ThermoFisher ScientificA-11012Используйте в 1:1000
Козья сывороткаSigma-AldrichG9023-10mL
Гепарин натриевая сольSigma-AldrichH3393-100KU
Камеравлажности Fisher Scientific50-112-3683
Гибридизационная печьVWR International230401V (модель 5420)
Шейкер инкубатораBrunswick ScientificModel Classic C25
KClFisher ScientificP217-500
KimwipesKimerbly-Clark Professional34155Используется для камеры
влажности KH2PO4FisherScientificP285-500
МикроскопДоступноДостаточно любого стандартного микроскопа, способного увеличить не менее ~1,65X.
Предметные стекла для микроскопаFisher Scientific12-544-7
Мышь против хомякаSCP3Abcamab97672Не работает в наших руках
Мышь анти-hMLH1BD Biosciences550838Не работает в наших руках
Мышь анти-hRPASigma-AlrichMABE285Не работает в наших руках
Na2HPO4 · 7 H2OFisher ScientificS373-500
NaClFisher ScientificS271-3
Photo-Flo 200 растворЭлектронная микроскопия Sciences74257
Пластиковые трансферные пипеткиДоступно
PNA TelC-Alexa647PNA Bio IncF1013Подготовка в соответствии с производителями' .
PNA TelC-Cy3PNA Bio IncF1002Подготовьте в соответствии с инструкциями производителя.
ProLong Diamond Anti-fade MountantThermoFisher ScientificP36970
ProLong Diamond Antifade Mountant with DAPIThermoFisher ScientificP36971
Rabbit anti-hRPABethylA300-244AИспользование в 1:300
Rabbit anti-hSCP3Abcamab150292Использование в 1:200
Rabbit anti-hRad51GeneTexGTX100469Использование в 1:300
Цитрат натрияFisherScientific S279-500
СахарозаFisher ScientificS5-500
Supercut Ножницы, угол 30 градусов, 10 смFisher Scientific50-822-353Можно также использовать любую пару маленьких ножниц.
Набор SylgardFisher ScientificNC9897184Prepare в соответствии с инструкциями производителя.
Triton X-100Fisher ScientificBP151-100Разведите в стерильной дистиллированной воде до получения 20% рабочего раствора. Хранить при комнатной температуре. Triton X-100 при разведении в воде образует осадок; Осадок растворяется за ночь.
ТрипсинУортингтон БиохимическийLS003708
Ингибитор трипсина из белка куриного яйцаSigma-AldrichT9253-500MG
Tween 20Bio-Rad170-6531Разведите в стерильной дистиллированной воде до получения 20% рабочего раствора. Хранить при комнатной температуре.
Весенние ножницы Vannas - 4 мм (микроножницы)Fine Science Tools15018-10
Доступно несколько коммерческих брендов New несколько коммерческих марок несколько коммерческих брендов

Ссылки

  1. Nagaoka, S. I., Hassold, T. J., Hunt, P. A. Human aneuploidy: mechanisms and new insights into an age-old problem. Nature Reviews Genetics. 13, 493-504 (2012).
  2. Zickler, D., Kleckner, N. Recombination, Pairing, and Synapsis of Homologs dur....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Диссекция семенниковдиссоциация клетокприготовление препаратов хромосомных разворотовиммунофлуоресцентная детекцияфлуоресцентная гибридизация in situобработка ДНказой Iраствор сахарозыформальдегид-Triton X-100