Method Article

In vivo Elektroporatie van de ontwikkelingslanden Mouse Retina

DOI:

10.3791/2847

June 24th, 2011

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een methode voor de integratie van plasmide DNA in het netvlies van muizen cellen voor het verrichten van een winst-of verlies van functie studies In vivo Wordt gepresenteerd. Deze methode speelt in op de tijdelijke verhoging van de permeabiliteit van de cel-plasma membranen veroorzaakt door de toepassing van een extern elektrisch veld.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De functionele karakterisering van genen die tot expressie tijdens de zoogdieren het netvlies ontwikkeling blijft een belangrijke uitdaging. Gene targeting op constitutieve of voorwaardelijke verlies van functie knockouts genereren blijft kosten en arbeidsintensief, maar ook tijdrovend. Toe te voegen aan deze uitdagingen, retina uitgedrukte genen kan een essentiële rol buiten het netvlies leidt tot onbedoelde verwart hebben bij het gebruik van een knock-out aanpak. Verder kan de mogelijkheid om ectopisch drukken een gen in een winst van functie experiment uiterst waardevol bij een poging om een ​​rol in het lot van de cel specificatie en / of terminale differentiatie te identificeren.

We presenteren een methode voor een snelle en efficiënte integratie van DNA plasmiden in de neonatale muis netvlies door middel van elektroporatie. De toepassing van korte elektrische impulsen boven een bepaalde veldsterkte resulteert in een voorbijgaande stijging in het plasma membraan permeabiliteit, het vergemakkelijken van de overdracht van het materiaal over het membraan 1,2,3,4. Baanbrekende werk aangetoond dat elektroporatie kunnen worden gebruikt als een methode van de genetische overdracht in cellen van zoogdieren door het induceren van de vorming van hydrofiele plasmamembraan poriën waardoor de doorgang van sterk geladen DNA door middel van de lipide bilaag 5. Voortdurende technische ontwikkeling heeft geresulteerd in de levensvatbaarheid van elektroporatie als een methode voor in vivo genoverdracht in meerdere muis weefsels waaronder het netvlies, de methode die is hierin 6, 7, 8, 9, 10 beschreven.

DNA-oplossing wordt geïnjecteerd in de subretinale ruimte, zodat DNA wordt geplaatst tussen de retinale pigment epitheel en het netvlies van de neonatale (P0) muis en elektrische pulsen worden toegepast met behulp van een pincet elektrode. De zijdelingse plaatsing van de ogen in de muis zorgt voor de gemakkelijke oriëntatie van de pincet elektrode om de nodige negatieve pool-DNA-netvlies-positieve pool uitlijning. Uitgebreide integratie en expressie van genen die overgedragen kunnen worden geïdentificeerd door postnatale dag 2 (P2). Vanwege het ontbreken van significante zijwaartse migratie van cellen in het netvlies, zijn geëlektroporeerd en niet-geëlektroporeerd regio's gegenereerd. Niet-geëlektroporeerd regio's kunnen dienen als interne histologische controles waar nodig.

Retinale elektroporatie kan worden gebruikt om een ​​gen onder een alomtegenwoordige promotor, zoals CAG uit te drukken, of om gen-functie met behulp van shRNA construeert of Cre-recombinase verstoren. Meer gerichte expressie kan worden bereikt door het ontwerpen van constructies met cel specifiek gen promoters. Visualisatie van geëlektroporeerde cellen is bereikt met behulp van bicistronische bouwt uiten van GFP of door de co-electroporating een GFP-expressie-construct. Bovendien kunnen meerdere constructies worden geëlektroporeerde voor de studie van de combinatorische gen effecten of gelijktijdige winst en verlies van functie van verschillende genen. Netvlies elektroporatie kan ook worden gebruikt voor de analyse van genomische cis-regulatorische elementen door het genereren van juiste expressie constructen en deletiemutanten. Dergelijke experimenten kunnen worden gebruikt om de cis-regulerende gebieden voldoende of vereist zijn voor cel-specifieke genexpressie 11 te identificeren. Mogelijke experimenten zijn alleen beperkt door de bouw beschikbaarheid.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Plasmide voorbereiding voor elektroporatie

De DNA-concentratie die nodig is voor elektroporatie is 5μg/μl. Dit vereist meestal het gewenste plasmiden te worden versterkt met behulp van een Maxi-prep (Qiagen) of gelijkwaardige methode, gevolgd door een zuivering en concentratie van het DNA naar de werkende bedrag. De volgende stappen beschrijven de voorbereiding van DNA naar de werkende bedrag.

  1. Aliquot 100 ug DNA (van Maxi-prep of gelijkwaardig) en verdun het volume op 100 ul voor het gemak van manipulatie.
  2. Voeg fenol, de hoeveelheid fenol die moet worden berekend om een ​​ongeveer 60% DNA / volume verhouding (pg DN....

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

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In vivo elektroporatie staat voor een snelle en efficiënte methode voor de transformatie van retinale cellen met DNA expressie plasmiden. Deze methode laat de experimentator te winnen van de functie studies uitvoeren door ectopisch de introductie van een gen van interesse onder de controle van een alom uitgesproken organisator of verlies van functie studies uit te voeren door gebruik te maken shRNA constructies gericht op genen van belang. Bovendien kunnen meerdere DNA plasmiden gelijktijdig worden geëlektropor.......

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

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gefinancierd door NIH R01EY020560-01 en door een WM Keck Young Scholar in Medical Research Award. De auteurs willen graag Joseph Bedont bedanken voor zijn hulp tijdens de beeldvorming van het netvlies voorbereidingen en injecties.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Naam van het reagens Vennootschap Catalogus Nummer Reacties
Buffer Verzadigde Fenol Invitrogen 15513-039 N / A
Chloroform JT Baker 9180-03 N / A
Natriumacetaat JT Baker 3470-05 3 M voorraad
Fast Green FCF Fisher Biotech BP123-10 10% aandelen
Isopropylalcohol prep Tyco Healthcare 6918 N / A
30-guage naald Terumo Medical Corp SG2-3013 N / A
Exmire micro- Ito Corporation MS * E05 N / A
Tweezertrode (pincet elektrode) BTX Instrument, Genetronics Inc 522 N / A
Electro Plein Porator (electroporator) BTX Instrument, Genetronics Inc ECM 830 N / A
Oktober Compound Sakura Finetek USA 4583 N / A

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Neumann, E., Rosenheck, K. Permeability changes induced by electric impulses in vesicular membranes. J. Membr. Biol. 10, 279-290 (1972).
  2. Turnbull, R. J. Letter: Letter: An alternate explanation for the permeability....

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

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

In Vivo ElectroporationMouse RetinaSubretinal InjectionTweezer ElectrodeDNA Plasmid DeliveryNeonatal MiceGene Expression AnalysisRetinal DevelopmentMicroinjection SyringeElectrical Pulses

Related Articles