A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Method Article

RNAi-plätering för C. elegansmatning: En teknik för att inducera mål dsRNA-uttryck i E. coli

6.2K views

⸱

April 30th, 2023

In This Article

Abstract

Källa: Kolundzic, E., m.fl. Tillämpning av RNAi och värme-chock-inducerad transkription faktor uttryck för att omprogrammera könsceller till nervceller i C. elegans. J. Vis. Exp. (2018).

Denna video beskriver principerna bakom RNAi behandling i C. elegans och visar ett protokoll till knockdown lin-35 i en transgen mask stam.

Protocol

Detta protokoll är utdraget från Kolundzic, et al, Tillämpning av RNAi och Värmechock-inducerad transkription faktor uttryck för att omprogrammera könsceller till nervceller i C. elegans, J. Vis. Exp. (2018).

  1. Lösningsberedning
    1. NGM-Agar plattor (1 L)
      1. Tillsätt 3 g NaCl, 2,5 g peptone media (t.ex. Bacto-Peptone) och 20 g agar. Efter autoklavering, tillsätt 1 ml kolesterol (5 mg/ml i 95% EtOH-lager), 1 ml 1 M MgSO4,1 ml 1 M CaCl2, 25 ml 1 M K2PO4och 1 ml amphotericin B (2,5 mg/ml lager).
    2. NGM-Agar RNAi plattor (1 L)
      1. Tillsätt 3 g NaCl, 2,5 g peptone media och 20 g agar. Efter autoklavering tillsätt, 1 ml kolesterol (5 mg/ml i 95% EtOH lager), 1 ml 1 M MgSO4,1 ml 1 M CaCl2, 25 ml 1 M K2PO4,1 ml amphotericin B (2,5 mg/ml lager), 1 ml 1 M IPTG och 1 ml karbinicillin (50 mg/ml).
    3. LB-Agar (1 L)
      1. Tillsätt 10 g peptone media, 5 g jästextrakt, 5 g NaCl, 20 g agar, 10 ml 1 M Tris pH 8,0. Tillsätt H2O till 1 L. Efter autoklavering, tillsätt 1 ml 50 mg/mL kardenicillin och 2,5 ml 5 mg/mL tetracyklin.
    4. LB Medium (1 L)
      1. Tillsätt 10 g peptone media, 5 g jästextrakt, 5 g NaCl och 10 ml 1 M Tris pH 8,0. Tillsätt H2O till 1 L. Efter autoklavering, tillsätt 1 ml 50 mg/mL kardenicillin.
    5. M9-buffert (1 L)
      1. Tillsätt 6,0 g Na2HPO4,3 g KH2PO4,5 g NaCl och 50 mg gelatin. Före användning, tillsätt 1 ml 1 M MgSO4.
    6. Blekningslösning (10 ml)
      1. Tillsätt 1 ml NaClO och 2 ml 5 N NaOH. Tillsätt H2O till 10 ml.
  2. Beredning av RNAi-plattor
    OBS: C. elegans odlas vanligtvis i laboratoriet på 6 cm Petriplattor som innehåller 7,5 ml Nematod Growth Medium Agar (NGM-Agar). Detta protokoll är optimerat för maskar som hålls vid 15 °C. För att förbereda plattor med NGM, använd standard sterila tekniker för att förhindra svamp och bakteriell förorening. Följande är protokollet för att förbereda NGM-plattor kompletterade med reagenser för RNAi.
    1. Förbered 6-cm NGM-Agar RNAi-plattor som innehåller 1 mM Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) och 50 μg/mL karbenicillin. Låt dem torka i 24 - 48 timmar vid rumstemperatur i mörkret12.
      1. Håll RNAi-plattorna på 4 °C i mörker. Använd inte om du är äldre än 14 dagar.
    2. Välj RNAi-bakterierna (Escherichia coli HT115) klon som innehåller L4440-plasmiden med lin-53 gen-DNA-sekvensen från det frysta glycerolbeståndet från det tillgängliga RNAi-biblioteket på LB-agarplattor som innehåller 50 μg/mL-karbidylillin och 12,5 μg/mL tetracyklin med hjälp av trefasstreckmönstret. Odla bakterierna vid 37 °C över natten. Denna klon tillåter IPTG-beroende produktion av lin-53 dsRNA i bakterierna.
      1. Dessutom växa RNAi bakterier som innehåller L4440 plasmid utan någon gensekvens som den tomma vektorkontrollen.
    3. Nästa dag, välj en enda koloni från lin-53 eller tom vektor LB-agar plattor med en 200 μL pipettspets och inokulera var och en av dem i ett separat odlingsrör som innehåller 2 ml flytande LB medium kompletterat med 50 μg / mL karbinicillin. Odla kulturer över natten vid 37 °C tills de når en optisk densitet (OD) vid 600 nm på 0,6 – 0,8. Mät OD med en spektrofotometer.
      VARNING: Det flytande LB-mediet bör inte innehålla tetracyklin i motsats till LB-agar-plattan som används för att strecka bakterierna från glycerolbeståndet, eftersom införandet av tetracyklin under utfodring leder till en minskad RNAi-effektivitet.
    4. Tillsätt 500 μL av varje bakteriekultur(lin-53 eller tom vektor) till 6 cm NGM-Agar RNAi-plattor med en multipipett. Inkubera tallrikar med ett stängt lock över natten vid rumstemperatur i mörkret för att torka. Under denna tid kommer IPTG i NGM-plattorna att inducera produktion av dsRNA i bakterierna.
      1. Använd minst 3 plattor per bakteriekultur per experiment. Detta kommer att ge 3 tekniska replikat för varje experiment.
    • Förvara torkade NGM-agar RNAi-plattor med bakterier vid 4 °C i mörker i upp till två veckor.
  3. Förberedelse av C. elegans Stam BAT28
  4. Behåll maskstammen BAT28 som innehåller transgenerna otIs305 [hsp-16.2prom::che-1, rol-6(su1006)] och ntIs1 [gcy-5prom::gfp] på OP50-bakterier med vanliga NGM-Agar-plattor vid 15 °C.
    OBS: För detaljerade protokoll om Nematode kultur, se. Rol-6(su1006) är en dominerande allel och vanligen används fenotypisk injektion markör16 som orsakar den typiska rullande rörelsen. Det används i otIs305 transgene för att spåra hsp-16.2prom::che-1.
    1. Håll BAT28-stammen vid 15 °C hela tiden för att förhindra precautious aktivering av hsp-16.2prom::che-1 transgen. Minska exponeringen för temperaturer över 15 °C när du hanterar belastningen så mycket som möjligt.
  5. Om du vill ålderssynkron synkronisera maskar använder du blekningstekniken.
    1. Tvätta av 6 cm NGM-Agar-plattor som innehåller vuxna och ägg av BAT28 med 900 μL M9-buffert. Pelletsmaskar genom centrifugering vid 900 x g i 1 min. Ta bort supernaten.
    2. Tillsätt 0,5 – 1 ml blekningslösning och skaka röret i ca 1 min tills vuxna maskar börjar brista upp. Bildskärm med ett vanligt stereomikroskop.
    3. Pelletsmaskar genom centrifugering vid 900 x g i 1 min. Ta bort supernaten.
    4. Tvätta maskpelleten 3 gånger genom att tillsätta 800 μL M9-buffert och centrifugering vid 900 x g.
    5. Placera de rengjorda äggen på färska NGM-tallrikar sådda med OP50-bakterier. Odla en blekt population på OP50-bakterier vid 15 °C tills de når L4-stadiet (cirka 4 dagar). L4 larver kan kännas igen av en vit fläck ungefär halvvägs längs maskens ventrala sida med hjälp av ett standard stereomikroskop.
      OBS: För att uppnå bakteriecellen till neuron omvandling fenotyp vid utarmning av lin-53, det måste tömmas i föräldragenerationen (P0). Poängen för konverterings fenotyp utförs i följande generation (filial generation F1). För att uppnå den utarmade lin-53 redan i P0 utsätts L4-djur för RNAi.
  6. Överför manuellt 50 L4-scenmaskar per replikat med en platinatråd till en NGM-platta som inte innehåller några bakterier och låter maskar röra sig bort från eventuella överförda OP50-bakterier. Låt maskar röra sig på tallriken i cirka 5 minuter. Använd bakterier från NGM-Agar RNAi-plattorna som tidigare såts med lin-53 RNAi-bakterier (eller tom vektorkontroll) för att överföra till respektive RNAi-plattor.
    1. Undvik att överföra OP50-bakterier till de faktiska RNAi-plattorna. Arbeta snabbt för att minimera exponeringstiden för belastningen till temperaturer över 15 °C.
  7. Inkubera maskar på NGM-Agar RNAi-plattor vid 15 °C i cirka 7 dagar tills F1-avkomman av maskarna når L3 - L4-stadiet. De kan tydligt separeras från P0-djuren eftersom de är större och tjockare än F1-avkomman.
    1. Kontrollera visuellt under ett standardstereomikroskop om F1-avkommamaskar visar den utskjutande feotypenvulva (pvul)enligt figur 1. RNAi mot lin-53 har pleiotropa effekter och orsakar pvul fenotyp som kan användas för att bedöma om RNAi mot lin-53 har varit framgångsrik.
      OBS:  RNAi mot lin-53 kan också orsaka dödlighet av F1-embryon. Denna effekt ökar om plattor utsätts för högre grader än 15 °C innan djuren når L3 - L4-stadiet. Döda embryon kan kännas igen av arresterad utveckling och brist på kläckning.
    2. Inkubera plattor i mörkret eftersom IPTG är ljuskänsligt.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

figure-results-1
Figur 1: Pvul fenotyp orsakad av RNAi mot lin-53. - Jag har inte tid med det här. DIC bild av L4/ung vuxen steg F1 avkomma maskar härrör från kontroll eller lin-53 RNAi behandlade mödrar. Skalstänger = 20 μm. (Botten) Djur behandlade med lin-53 RNAi visar den utskjutande vulva(pvul)fenotyp (svarta pilhuvuden). Pvul fenotyp bekräftar att RNAi mot lin-53 lyckades...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<strong>Chemicals&nbsp;</strong>
Agar-Agar, Kobe IRoth5210.1
Bactopeptone&nbsp;A. Hartenstein GmbH211 677Peptone Media&nbsp;
Yeast extract&nbsp;AppliChemA1552,0100
Amphotericin BUSBiologicalA2220
CaCl2Merck Biosciences208290
CholesterolRoth8866.2
GelatineRoth4275.3
IPTGSigma15502-10G
K2PO4RothT875.2
KH2PO4Roth&nbsp;3904.2
MgSO4VWR25,163,364
Na2HPO4RothP030.1
NaClRoth9265.1
NaClORoth9062.3
NaOH (5 N)Roth&nbsp;KK71.1
TrisRothAE15.2
CarbenicillinRoth634412
TetracyclineRoth2371.2
<strong>Incubators</strong>
Incubator&nbsp;Sanyo MIR-55534210for maintenance of worm strains at 15 &deg;C or 25 &deg;C
<strong>Microscopes</strong>
StereomicroscopeSMZ745Nikon
<strong>Bacterial strains</strong>
Escherichia coli HT115F-, mcrA, mcrB, IN(rrnD-rrnE)1, rnc14::Tn10(DE3 lysogen: lavUV5promoter -T7 polymerase) (IPTG-inducible T7 polymerase) (RNAseIII minus).
Escherichia coli OP50&nbsp;Uracil auxotroph E. coli strain
<strong>Worm strains</strong>
BAT28:&nbsp;otIs305 (hsp16.2prom::che-1::3xHA) ntIs1 (gcy-5prom::gfp) V.derived from OH9846 by 4x times more back crossing with N2
<strong>RNAi Clones</strong>
lin-53SourceBioscienceID I-4D14Ahringer library 16B07 ChromI, K07A1.12
empty vetor: L4440Addgene&nbsp;#1654

Explore More Articles

E. coli TransformationL4440 PlasmidHT115 BacteriaNGM Agar PlatesIPTG InductionCarbenicillin Selectionlin-53 Gene Knockdown