В этой статье в качестве примера берется интегразо-опосредованный трансгенез phiC31 у дрозофил и представлен оптимизированный протокол микроинъекции эмбриона, что является важным шагом для создания трансгенных мух.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
* These authors contributed equally
В этой статье в качестве примера берется интегразо-опосредованный трансгенез phiC31 у дрозофил и представлен оптимизированный протокол микроинъекции эмбриона, что является важным шагом для создания трансгенных мух.
Трансгенез у дрозофил является важным подходом к изучению функции генов на уровне организма. Микроинъекция эмбриона является важным этапом для создания трансгенных мух. Для микроинъекции требуются некоторые виды оборудования, в том числе микроинъектор, микроманипулятор, инвертированный микроскоп и стереомикроскоп. Плазмиды, выделенные с помощью набора для мини-подготовки плазмид, подходят для микроинъекций. Эмбрионы на стадии пребластодермы или синцитиальной бластодермы, где ядра имеют общую цитоплазму, подвергаются микроинъекции. Клеточный фильтр облегчает процесс дехорионизации эмбрионов. Оптимальное время для дехорионации и высыхания эмбрионов необходимо определить экспериментальным путем. Чтобы повысить эффективность микроинъекции эмбриона, иглы, подготовленные пуллером, должны быть скошены игольчатой машиной. В процессе шлифовки игл мы используем ножной воздушный насос с манометром, чтобы избежать капиллярного эффекта кончика иглы. Мы обычно вводим 120-140 эмбрионов для каждой плазмиды и получаем по крайней мере одну трансгенную линию примерно для 85% плазмид. В данной статье в качестве примера берется интегразо-опосредованный трансгенез phiC31 у дрозофил и представлен подробный протокол микроинъекции эмбриона для трансгенеза у дрозофилы.
Плодовая муха Drosophila melanogaster чрезвычайно поддается генетическим манипуляциям и генетическому анализу. Трансгенные плодовые мушки широко используются в биологических исследованиях. С момента своего появления в начале 1980-х годов транспозон-опосредованный P-элементами транспозон-опосредованный был незаменимдля исследований дрозофил. В некоторых сценариях другие транспозоны, такие как piggyBac и Minos, также использовались для трансгенеза у дрозофил 2. Трансгены через транспозон случайным образом встраиваются в геном дрозофилы, и уровни экспрессии трансгенов в разных геномных локусах могут варьироваться из-за позиционных эффектов и поэтому немогут быть сравнены. Эти недостатки были преодолены с помощью phiC31-опосредованного сайт-специфического трансгенеза3. Ген бактериофага phiC31 кодирует интегразу, которая опосредует последовательно-специфическую рекомбинацию между сайтами attB и attP у дрозофилы 3. Многие стыковочные площадки attP были охарактеризованы и доступны в Bloomington Drosophila Stock Center 3,4,5,6,7,8,9.
Система трансгенеза phiC31 для дрозофилы широко используется сообществом мух. Среди сайтов стыковки attP attP18 на Х-хромосоме, attP40 на второй хромосоме и attP2 на третьей хромосоме обычно являются предпочтительными сайтами для интеграции трансгенов на каждой хромосоме, поскольку трансгены в трех сайтах демонстрируют высокие уровни индуцируемой экспрессии при низких уровнях базальнойэкспрессии5. Однако недавно ван дер Грааф и его коллеги обнаружили, что сайт attP40, близкий к локусу гена Msp300, и трансгены, интегрированные в attP40, вызывают кластеризацию ядра личиночных мышц у дрозофилы10. В другом недавнем исследовании Дуан и его коллеги обнаружили, что гомозиготная хромосома attP40 нарушает нормальную клубочковую организацию класса нейронов обонятельных рецепторов Or47b у дрозофилы11. Эти результаты свидетельствуют о том, что при планировании экспериментов и интерпретации данных следует учитывать строгий контроль.
Дрозофила является идеальным модельным организмом для исследования функции генов in vivo благодаря своему короткому жизненному циклу, низкой стоимости и простоте обслуживания. Полногеномный генетический скрининг основан на построении полногеномных трансгенных библиотек у дрозофил 12,13,14,15. Ранее мы создали 5551 конструкцию UAS-кДНК/ORF на основе бинарной системы GAL4/восходящей активирующей последовательности (GAL4/UAS), охватывающей 83% генов дрозофилы, сохраненных у человека в Золотой коллекции Центра геномики дрозофилы (DGRC)Gold Collection 16. Плазмиды UAS-кДНК/ORF могут быть использованы для создания трансгенной библиотеки UAS-кДНК/ORF у дрозофил. Эффективная технология микроинъекций эмбрионов может ускорить создание трансгенных библиотек мух.
При микроинъекции эмбриона кончик иглы обычно ломается о покровное стекло17. Таким образом, иглы часто засоряются или вызывают утечку большого количества цитоплазмы, и когда возникают эти проблемы, необходимо использовать новые иглы. Несмотря на то, что иглы для снятия фаски могут повысить эффективность микровпрыска, измельчающий раствор попадает на скошенный наконечник в процессе шлифования. Шлифовальный раствор в скошенном наконечнике не испаряется быстро естественным путем; Поэтому иглы нельзя использовать для микроинъекций сразу после снятия фаски. Эти факторы снижают эффективность процедур микроинъекций эмбрионов. Здесь, используя в качестве примера phiC31-опосредованный сайт-специфический трансгенез у дрозофилы , мы представляем протокол микроинъекции эмбриона для трансгенеза у дрозофилы. Чтобы предотвратить попадание шлифовального раствора в иглу, мы используем воздушный насос для создания давления воздуха внутри иглы, тем самым предотвращая попадание шлифовального раствора на скошенный кончик. Скошенные иглы готовы к загрузке образца и микровпрыску сразу после снятия фаски.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Подготовка плазмид
2. Вытягивание игл
3. Шлифовальные иглы (Рисунок 1)
4. Подготовка пипеток к загрузке плазмид
5. Сбор эмбрионов
6. Дехорионизирующие эмбрионы
7. Выстраивание эмбрионов в линию
8. Высиживание эмбрионов
9. Микроинъекции эмбрионов
10. Сбор личинок
11. Получение трансгенных мух
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Кончик инъекционной иглы скошен с помощью игольчатого станка (Рисунок 1). За час можно скосить 50-60 спиц. ДНК микроинъецируется в заднюю часть эмбриона на стадии пребластодермы или синцитиальной бластодермы, где ядра имеют общую цитоплазму (рис. 2A). Задняя часть эмбриона может быть легко локализована на основе микропилы в передней части эмбриона (рисунок 2A). Эмбрионы на стадиях клеточной бластодермы и гаструляции не могут быть ис...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь мы представляем протокол микроинъекции эмбриона для трансгенеза у дрозофилы. Для phiC31-опосредованного сайт-специфического трансгенеза мы вводили 120-140 эмбрионов в каждую плазмиду и получали, по крайней мере, одну трансгенную линию примерно для 85% плазмид (дополнительная таблица 2). По нашему опыту, плазмидная ДНК, выделенная с помощью набора для мини-подготовки плазмид, достаточна для трансгенеза у дрозофил. Концентрации плазмидной ДНК в диапазоне от 20 нг/л до 1683 нг/л могу...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Работа выполнена при поддержке Фонда научных исследований талантов высокого уровня Университета Южного Китая.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 100 μ m Сетчатый фильтр | NEST | 258367 | |
| 3M Двусторонний клей | 3M | 415 | |
| Боросиликатное стекло | SUTTER | B100-75-10 | |
| Алмазная абразивная пластина | SUTTER | 104E | |
| FLAMING/BROWN Съемник микропипеток | SUTTER | P-1000 | |
| Ножной воздушный насос с манометром | Shenfeng | SF8705D | |
| Галогаминовое масло 27 | Sigma | H8773 | |
| Галокарбоновое масло 700 | Sigma | H8898 | |
| Инвертированный микроскоп | Nikon | ECLIPSE Ts2R | |
| Микроинжекционный насос | eppendorf | FemtoJet 4i | |
| Микроманипулятор | eppendorf | TransferMan 4r | |
| Микропипетка Beveler | SUTTER | Защитные стекла для микроскопа BV-10 | |
| (18 мм x 18 мм) | CITOLAS | 10211818C | |
| Предметные стекла для микроскопа (25 мм x 75 мм) | CITOLAS | 188105W | |
| чашка Петри (90 мм x 15 мм) | LAIBOER | 4190152 | |
| Photo-Flo 200 | Kodak | 1026269 | |
| QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27106 | |
| Stereo Микроскоп | Nikon | SMZ745 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.