Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

איתור של הגנום והתמלילים של וירוס ה-DNA מתמיד ברקמות עצבית על ידי פלורסנט באתרו הכלאת שילוב עם Immunostaining

Published: January 23, 2014 doi: 10.3791/51091

Summary

הקמנו ניאון בפרוטוקול הכלאה באתרו לצורך זיהוי של גנום נגיף ה-DNA מתמשך בתוך סעיפי רקמות של מודלים של בעלי חיים. פרוטוקול זה מאפשר לימוד תהליך זיהום על ידי codetection של הגנום הנגיפי, מוצרי RNA שלו, וחלבונים נגיפיים או סלולריים בתוך תאים בודדים.

Abstract

codetection תא הבודד של גן, מוצר RNA שלו וחלבונים רגולטוריים סלולריים הוא קריטי כדי ללמוד ויסות ביטוי גנים. זהו אתגר בתחום וירולוגיה, בפרט לנגיפי DNA מתמשכים המשכפלים את גרעיניים הכרוכים במודלים של בעלי חיים למחקר שלהם. סוג 1 נגיף הרפס סימפלקס (HSV-1) קובע זיהום סמוי לאורך חיים בתאי עצב היקפיים. וירוס חבוי משמש כמאגר, שממנו reactivates וגורם אפיזודת herpetic חדשה. הביולוגיה של התא של חביון HSV-1 נשארה הבינה היטב, בין שאר בשל המחסור בשיטות לגילוי HSV-1 הגנום באתרו במודלים של בעלי חיים. אנו מתארים DNA-ניאון הכלאה באתרו (FISH) גישה ביעילות גילוי הגנום נגיפי נמוך עותק בתוך קטעים של רקמות עצביות ממודלים של בעלי חיים נגועים. השיטה מסתמכת על הסרת מסכות אנטיגן מבוסס חום, ובדיקות שכותרתו ישירות תוצרת בית ה-DNA, או בדיקות זמינות באופן מסחרי. פיתחנו נירוסטה משולשתגישת נינג, שילוב ה-DNA-FISH עם RNA-FISH וimmunofluorescence, באמצעות הגברה אות peroxidase מבוססת כדי להתאים כל דרישה מכתים. שיפור עיקרי הוא היכולת להשיג, תוך 10 מיקרומטר קטעי רקמה, אותות נמוך רקע שניתן הדמיה ברזולוציה גבוהה על ידי מיקרוסקופיה confocal וepifluorescence הקונבנציונלי רחב בתחום. בנוסף, הצביעה המשולשת עבדה עם מגוון רחב של נוגדנים המכוונים נגד חלבונים תאיים ונגיפיים. הפרוטוקול המלא לוקח 2.5 ימים כדי להכיל את הנוגדנים וחדירת בדיקה בתוך הרקמה.

Introduction

סוג 1 נגיף הרפס סימפלקס (HSV-1) הוא וירוס neurotropic האדם עיקש, הקמת זיהום סמוי ארוך טווח בנוירונים של גרעיני trigeminal (TG) של מערכת עצבים ההיקפית, שממנו reactivates מעת לעת כדי לשכפל ולהפיץ. הגנום HSV-1 הוא לוקליזציה dsDNA 150 kb בגרעין של תא עצב המארח שבו הוא נשאר פלסמידים multicopy כchromatinized, שלא להשתלב בגנום מארח תא 1,2. במהלך חביון, התכנית הגנטית מחזור replicative HSV-1 היא מאוד מודחקת, וביטוי גנים מוגבל לתמליל הקשורים חביון (LAT) לוקוס, מהקמת חביון ייזום מחדש 3. LAT מייצר RNA ארוך 8.5 kb noncoding מעובד לפלצור יציב 2 kb גדול, וכמה מירנה 4-7. חביון HSV-1 מתאפיין ובכך על ידי הנוכחות של ה-DNA הנגיפי הגנומי, RNA LAT, והיעדרם של חלבוני מחזור replicative לזיהוי.

> מודלים של בעלי חיים, בעיקר בעכבר והארנב ontent ", הם מודלים ניסיוניים משחזרים כמה תכונות של חביון באדם. אחד האינטרסים העיקריים של הדגמים האלה הוא שהם מאפשרים לימוד היבטים פיסיולוגיים של חביון HSV-1 במארחים עם מערכת חיסון. במהלך העשורים האחרונים , כלים ניסיוניים רבים, כגון וירוסים ועכברים מהונדסים גנטי, פותחו כדי ללמוד את הפיסיולוגיה, גנטיקה וביולוגיה תאית של חביון HSV-1, מרקמות של בעלי חיים. עד עכשיו, ה-DNA הגנומי הנגיפי זוהתה ולכמת על ידי כתם דרום ו qPCR מTGS ניתק. עם זאת, אין כיום שיטה זמינה לזיהוי הגנום HSV-1 על ידי הכלאה באתרו על סעיפי רקמות 8. כתוצאה מכך, זמן האחזור נבחנים באופן שוטף על סעיפים היסטולוגית באמצעות זיהוי של RNA LAT ידי רנ"א הכלאה באתר ולא זיהוי הגנום נגיפי. כי זה כבר בלתי אפשרי לאפיין תאים נגועים המבוסס על הנוכחות של הגנום נגיפי, thiמגבלה טכנית של הייתה חסרון עיקרי לניתוח של היבטים רבים של אינטראקציות מארח וירוס, כגון קשר בין הגנום הנגיפי וביטוי גנים נגיפי סלולארי או תגובת התא בתיווך החיסונית מארח 9,10.

והכי חשוב, את ההטרוגניות תא אל התא של הזיהום לטנטי נשארה יחסית שלא נחקרה והוכחה להיות תכונה מרכזית של מיסות בעכברים ובתאי עצב הגנגליון חושיים אנושיים שהושתלו לעכברים SCID 11-17. בדרך כלל, זה היה מוצג על ידי qPCR שהגנום עותק מספר HSV-1 לכל תא משתנה מ5 עד כמה מאות. למרות LAT מופיע כרגולטור מפתח של מיסות והפעלה מחדש, נתוני qPCR על נוירונים בודדים ובאתר PCR הצביעו על כך שרק קבוצת משנה של תאי עצב נגועים רדום, נמוך כמו 30%, מבטאים את מוקד LAT 11,12,18-21. איך התא המארח והסביבה הסלולר בתוך השפעת הרקמה על הקמת חביון הווירוס וביטוי גנים נגיפי עדיין לא ברור. כאן אנו מתארים ניאון חזק הכלאה באתרו (FISH) שיטה לזיהוי היעילה של נמוך עותק HSV-1-DNA הגנומי בתוך סעיפי רקמות עצביים של בעלי חיים. שיטה זו תוכננה ומשמשת אותנו כדי לקבל גישה להדמיה מיקרוסקופית ברזולוציה גבוהה שיש צורך לחקור את האינטראקציה של הגנום הנגיפי עם רכיבי התוך גרעיני התא המארח 22. בנוסף, אנו מתארים שיטת צביעה מרובה לזיהוי בו זמני של ה-DNA הנגיפי עם רנ"א וחלבונים, אשר הוא כלי ייחודי כדי לתאר את אינטראקציות מארח וירוס המווסתים את ביטוי הגנים נגיפי. השיטה יכולה להיות מיושמת גם עבור מגוון רחב של ניתוחים הדורשים זיהוי של HSV-1 הגנום סמוי, כגון כימות נוירונים נגועים במספר רב של חלקים. צעד מפתח הוא ליישם טיפול אחזור אנטיגן כדי להפוך את ה-DNA הנגיפי נגישה להכלאה. לפיכך, פרוטוקול זה יכול להיות גם יעיל לזיהוישל וירוסי dsDNA אחרים, שהם כיום לא ניתן לגילוי על ידי גישות DNA-FISH קונבנציונליים בתוך רקמות של בעלי חיים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

שיטה זו הייתה בשימוש במחקר שפורסם בעבר 22. לרקע כללי ותיאור של מניפולציה קונבנציונלית על איש, אם ודגים, אנו מציעים הספרות זמינה הבאה 23.

1. זיהום בבעלי חיים

כל ההליכים הכרוכים בחיות ניסוי תאמו לסוגיות אתיות מהאגודה לחקר חזון העיניים הצהרה (ארוו) לשימוש בבעלי החיים במחקר, ואושרו על ידי ועדת האתיקה המקומית של UPR-3296-CNRS, בהתאם לקהילה אירופאית הנחיית מועצת 86/609/EEC. כל בעלי החיים קיבלו גישה בלתי מוגבלת למזון ומים.

השיטה של זיהום עכבר עם HSV-1 מתואר להלן נעשתה שימוש במחקרים שפורסמו בעבר 24-26.

  1. הכן את הפתרונות הבאים כדי להכין לפני שמתחילים:

    פתרון מניות נגיף HSV-1
    הרדמת פתרון - Ketaminדואר 100 מ"ג / קילוגרם וXylazine-10 מ"ג / קילוגרם
  2. קח את 1 μl של וירוס (10 6 pfu) לmicrosyringe 5 זכוכית μl מחובר למכשיר משאבת microsyringe אספקת 0.1 μl / sec הערה:. Resuspend מניית הווירוס במדיום אדום ללא פנול כדי לראות את הגבול בין השמן האדום להציג בנימים ופתרון הווירוס ולהימנע מהזרקת אוויר באתר של חיסון בנגיף.
  3. הנח את העכבר בהרדמה (קטמין-100 מ"ג / קילוגרם וXylazine-10 מ"ג / קילוגרם) על הגב עם הפנים כלפי מעלה שלה.
  4. מקם את ראש העכבר הרדים תחת סטריאו מיקרוסקופ משקפת ולהכניס את המחט בשכבת subepithelial של השפה העליונה משמאל בגבול mucocutaneous. להזריק את פתרון הווירוס בשני שלבים (פעמיים 0.5 μl) במהירות של 0.5 μl לכל 5 שניות הערה:. כבד הפסקה 10 שניות בין שתי זריקות 0.5 μl, כדי לאפשר ההשעיה נגיפית לספוג באתר ההזרקה.
  5. מניחים את העכבר ב37 מעלות צלזיוס חממה עד התעוררות.
  6. השאר את העכבר במתקני בעלי החיים להתאושש במשך הזמן הנדרש הערה:. במודל העכבר, HSV-1 גורם לזיהום ראשוני, שנקרא זיהום חריף, שנמשך פחות מ -10 ימים באתר של חיסון ובתוך כמה רקמות עצביות כוללים TGS, גרעיני צוואר הרחם מעולים (SCG), וגרעינים הגבי שורש (DRG) בהתאם לאתר החיסון. סימנים של זיהום ראשוני בהדרגה להיעלם והשהיה נחשבת הוקם באופן מלא על 28-30 ימים לאחר פגיעה (dpi) ואילך. ניתן לקצור רקמות עצביות בדרך כלל בין 4 dpi למחקרים על זיהום חריף, ומ28 dpi ללימודי חביון.

2. העכבר זלוף לתקן

  1. הכן את הפתרונות הבאים לפני שמתחיל: 50ml של חיץ מלח פיסיולוגי

    60 מיליליטר של 1x PBS
    150 מיליליטר של paraformaldehyde 4% מוכנים טרי ב1x PBS
    60 מיליליטר של סוכרוז 20% ב 1x PBS. <br />
  2. הכן את צינורות טפטוף: לחבר את המחט לנימים, אשר מחוברת למשאבת peristaltic.
  3. להרדים את העכבר כפי שתואר לעיל (1.2 SREP) ולהניח אותה על הגב שלה על מגש לנתיחה, מחובר על ידי ארבע רגליים עם סיכות.
  4. מספריים באמצעות לחתוך את העור מהבטן עד לגרון *. לקרוע את שכבת הרקמה דקה המכסה את האיברים. פתח את כלוב צלעות על ידי חיתוך הצלעות בצד אחד של עצם החזה. הסר את העור על ידי תלישה. להעביר אחד משני מימין וחלקים השמאליים של בית החזה כדי לחשוף את לב הערה:. שים לב שלא לחתוך את המעיים, ריאות וכלי גדולים (עורקי ראש וורידי הצוואר), אשר יהפכו ינקבו-קיבעון בלתי אפשרי.
  5. הכנס את המחט בחדר השמאלי *. לחתוך את אטריום ימין עם המספריים. להמשיך עם exsanguination ידי הזרקת 20 מיליליטר של תמיסת מלח פיזיולוגית בכלי הדם בלב. תן את זרימת הדם במגש. לאטה: במהלך הליך זה, שים לב שלא לנקב דרך הצד של הלב האחר.
  6. תנקב עם 150 מיליליטר של PFA 4% ב 1x PBS במהלך 15 * דקות (זהירות: PFA הוא רעיל, לתפעל מתחת למכסת מנוע קטר). Perfuse 60 מיליליטר של סוכרוז 20% ב 1x PBS במהלך 6 דקות. בשלב זה העכבר מוכן לקצירת TG הערה:. הגדר את המשאבה ל10 מיליליטר / דקה. זלוף טוב הוא מורגש כאשר זנב העכבר מתקשח למעלה, להרים ואז ליפול שוב.

3. קציר TG

  1. הכן את הפתרון הבא לפני שמתחיל:

    סוכרוז 20% ב 1x PBS
  2. חותכים את הראש ברמה של הצוואר. חותכים את קצה האף ממש מאחורי השיניים החותכות על מנת לחשוף את חלל האף. לחתוך את החיך בשתיים עם מספריים ולהתרחק מכל צד של חיך הערה:. TGS מופיע בדיוק מתחת לחיך, כשני המונים לבנים ומלבניים של 2-3 מ"מ האורך ממוקם בצד הימין ובצד שמאל ומחובר לעצב המשולש.
  3. חותכים את ענפי עצב המשולש בכל צד של TGS לשחרר TGS מגזע המוח. הסר את TGS עם צבת כירורגית ולשמור אותם בתמיסה סטרילית סוכרוז 20% ל24 שעות הערה:. השתמש שני נמענים שונים עבור השמאל וימין TGS, כדי למנוע בלבול בין TG עזב (נגוע) וTG תקין (לא או נדבק בחולשה). דגירה TGS בסוכרוז 20% ב 1x PBS עבור 24 שעות לפני ההטבעה.
  4. שבץ TGS בבלוק אחד בcryosectioning הטבעה בינוני והקפאה ב -80 ° C.
  5. בלוקים חנות ב -80 ° C עד חתך.

4. Cryosection הכנה

  1. חותכים את אורכו TGS כ10 מיקרומטר סעיפים ב-20 ° cryostat C, ולמקם אותם בשקופיות (30 מעלות צלזיוס) Superfrost מעט מחוממות. בואו פרוסות להתייבש במשך 5-10 דקות לאחר מכן להקפיא ולאחסן ב -80 מעלות צלזיוס עד לשימוש הערה:. עד 4-5 חלקים יכולים להיות PLAced בשקופית אחת, אם מספר גדול של חלקים הוא להיות מעובד באותו הזמן. אנו ממשיכים כדלקמן: סעיפים סידוריים מופקדים 3 סדרה של שקופיות שהכותרת A1, B1 על, וC1, אז A2, B2, C2 וכן הלאה. לפיכך, כל סדרת שקופיות (A, B, ו-C) יכולה להיות מעובד לצביעה שונה (הכלאה באתרו, דגים, באתר PCR, LCM) ונתונים המתקבלים תוך שימוש בטכניקות השונות ניתן להשוות בידיעה כי שקופיות שנשאו את אותו המספר מתאימות לאותו האזור של TG.

5. תיוג בדיקה HSV-1

הפרוטוקול מתואר להלן לגילוי הגנום HSV-1 על ידי DNA FISH שמש בהצלחה עם שני סוגים של בדיקות. הראשון הוא בדיקה ניאון שמתאימה לניתוח הקנס של ארגון גרעיני בתוך תאים בודדים, על ידי מיקרוסקופ פלואורסצנטי ההגדלה הגבוה שכותרתו Cy3 תוצרת בית. השני היא בדיקה biotinylated זמינה מסחרי, שבו ניתן לשלבד עם הגברה אות מבוססת peroxidase לספק אות בהירה. האחרון הוא מתאים לזיהוי וכימות של וירוסים המכילים תאי עצב בהגדלה נמוכה בכל סעיף, ועבור הניתוח של דפוסי הגנום HSV-1. משתמשי קצה צריכים להעריך איזו גישה המתאימה ביותר למטרה של המחקר שלהם. הבדיקה זמינה המסחרית רשומה בסעיף מגיב, וההכנה של חללית תוצרת הבית מתוארת להלן.

  1. הכן את הפתרונות הבאים לפני שמתחיל:

    HSV-1 וקטורי הגנום מכיל (ראה שלב 1)
    70% אתנול, כיתה ביולוגיה מולקולרית.
  2. . הכן cosmids המכיל 30 מנות kb של HSV-1 הגנום (cosmids מספר 14, 28, ו56 מתוארים התייחסות 20 באמצעות עמודות טיהור מוקדשת לוקטורים גדולים הערה: סוג אחר של ספריות המכילות גנומים HSV-1, כגון כרומוזומים מלאכותיים חיידקים צריכים עובד כמו גם, כל עוד הבדיקה מכסה אלחלק arge של הגנום HSV-1 כדי לייצר אות מספיק 27-29. בידיים שלנו, בדיקות שנעשו מעמוד שדרת וקטור cosmid לא מייצרות שום אות, ושמשו כביקורת שלילית. וקטורי cosmid לכן כל המכילים רצף HSV-1 שימשו במחקר שלנו. אפשר גם לחתוך את רצף HSV-1 ולהשתמש בו כדי להכין את החללית.
  3. . תווית 2 מיקרוגרם של כל cosmid עם Cy3-dCTP באמצעות ערכת nick-תרגום על פי הנחיות יצרן הערה: בצע תיוג עם תערובת תגובה מכילה Cy3-dCTP בלבד ולא dCTP ללא תווית.
  4. עצור את התגובה על ידי הוספת 3 μl של 0.5 M EDTA בתערובת והחימום ב70 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. מגניב על קרח.
  5. לטהר את החללית על minicolumn הדרת ג'ל G50. הוסף 150 מיקרוגרם של ה-DNA זרע סלמון לבדיקה ולזרז את הבדיקה על ידי משקעים אתנול. גלולה DNA צריכה להיות ורוד עקב התאגדות Cy3. שטוף את הכדור עם 70% אתנול ולהסיר כמה שיותר אתנולככל האפשר עם טפטפת. אל תתנו יבש גלולה.
  6. ממיסים את גלולה עם של פוראמיד deionized 100 μl (זהירות: פוראמיד הוא רעיל מניפולציות מתחת למכסת מנוע קטר.). ריכוז הבדיקה לא ניתן למדוד באופן מהימן בשלב זה. כמויות הבדיקה שהוזכרו בטקסט מתייחסות לכמות של ה-DNA התבנית ששמשה לביצוע הבדיקה. הפרוטוקול שמבוסס על 2 מיקרוגרם של תבנית ה-DNA ושל פוראמיד 100 μl, זה נחשב 20 ng / μl. חנות ב -20 ° C. הבדיקה שכותרתו ניתן להכין בכמות גדולה ולאחסן קפוא במשך כמה חודשים.

6. DNA-FISH

איור 1 מציג סקירה של השלבים העיקריים של פרוטוקול ה-DNA-FISH, וכיצד לבצע את ה-DNA-FISH כחלק מניסוי מכתים מרובים codetect RNA וחלבון, כפי שתואר בפרוטוקולים 7-9.

  1. הכן את הפתרונות הבאים לפני שמתחיל:

    0.5% טריטון X-100 ב 1x PBS
    2x SSC וחיץ SSC 0.2X
    6.0 חיץ ציטרט pH מ"מ 100 מ"מ pH 6.0 חיץ ציטרט (פתרון מניות 10x) ו10 (פתרון עובד)
    חיץ הכלאת 2x (ראה 4 לפרוטוקול)
  2. ביום 1, במקום שקופיות על מחזיק שקופיות בטמפרטורת חדר, ולתת את החלקים להתייבש במשך 10 דקות. הקף בעיגול את החלקים עם עט הידרופובי. רעננותם הסעיפים ב1x PBS עבור 10 דקות. דגירה הסעיפים 20 דקות עם 0.5% טריטון X-100 ב 1x PBS לpermeabilize הרקמות. 3x לשטוף 10 דקות עם 2x SSC, ולשמור ב2x SSC עד חיץ הסרת המסכות מחומם (ראה להלן).
  3. להסרת מסכות, להכין מגש זכוכית שקופית (קיבולת 20 שקופיות) מלאים ב200 מיליליטר של חיץ 10 מ"מ ציטרט הנתרן (pH 6.0). מניחים את המגש במכל גדול יותר מלא ב500 מיליליטר של מים מזוקקים. הגדרה זו מאפשרת לשליטה טובה יותר של קטניות חימום. לפני הצבת השקופיות במגש, מחממים את החיץ בתנור המיקרוגל עד buffer מגיע רתיחה (כ -8 דקות ב800 W).
  4. מניחים את השקופיות במגש המכיל חיץ ציטרט שחומם מראש, ולוודא שהם מכוסים לגמרי עם חיץ. מחממים במשך כ 20 שניות עד שמגיע לרתיחת החיץ. זהירות, לא לתת לחיץ מעל הרתיחה, שעלול לגרום נזק לרקמות. להתקרר בטמפרטורת חדר למשך 2 דקות. חזור על 6x מחזור החימום (7 מחזורי חימום בסך הכל) *. לצנן 2 דקות ולהעביר את השקופיות ב2x SSC עבור 5min.
    * הערה: זה הוא אחד השלבים הקריטיים ביותר. המספר ומשך הזמן האופטימלי של מחזורי חימום צריכים להיקבע באופן אמפירי, ועלולים להשתנות לסוג של רקמה או הסוג של בדיקה בשימוש. המיקרוגל, המגש, מיכל והנפח של חיץ במגש והמים במכל צריך להיות כל הזמן זהה לשחזור של הסרת מסכות. רתיחה מוגזמת יכולה לגרום לאובדן רקמה ותאים פגועים. לכל דופק חימום, את המראה של רתיחה הוא התבונן בזהירות, וחוםING יש לעצור בסימנים הראשונים של רתיחה. לאחר הגדרה, הסרת מסכות מופיעה איור 2 א. חזק והשחזור מראה כי הגנום HSV-1 יכול להיות מזוהה על ידי הסרת מסווה מעל עם מאגרים שונים, מצביעים על כך שתנאי הסרת מסכות יכולים להיות חוקרים נוסף. הסרת מסכות מבוססות ציטראט נמצאה כדי לספק באופן עקבי אות דגים טובה, ושימור רקמות, עם קטעים ממודלים במעבדה ובבעלי חיים שונים.
  5. דגירה השקופיות במתנול: חומצה אצטית: תמהיל PBS (3:01:04) במשך 15 דקות, ולאחר מכן במתנול: תערובת חומצה אצטית (3:1) במשך 15 דקות (זהירות: חומצה אצטית הוא מאכל מניפולציות תחת קטר. מכסה המנוע ולהשתמש בהגנה נאותה. הכן את הפתרון הזה ממש לפני השימוש).
  6. מייבשים את הקטע דרך דגירה 10 דקות רצופות ב70%, ולאחר מכן 2x 10 דקות ב100% אתנול. בואו יבש בטמפרטורת חדר למשך 10 דקות. שמור יבש עד חיטוט.
  7. הכן את פתרון החיטוט כדלקמן: להכין מראש 20 מיליליטר מניות של שיתוף חיץ הכלאת 2xntaining 20% ​​סולפט dextran (MW 500,000), הפתרון של 2x Denhardt, SSC 4x *. Aliquot הפתרון כמו 500 μl בmicrotubes, ולאחסן ב -20 ° C. לשקופית 1 (coverslip של 22 מ"מ x 50 מ"מ), לערבב 90 ננוגרם של HSV-1 בדיקה Cy3 שכותרתו (30 ננוגרם של בדיקה עבור כל cosmid), ולהשלים את הנפח ל -40 μl עם פוראמיד. הוסף 40 μl של חיץ הכלאת 2x. מערבבים היטב על ידי pipetting מעלה ומטה מספר פעמים.
    * הערה: כדי להכין את חיץ הכלאה 2x, לערבב 4 גרם של סולפט 500,000 dextran MW ב10 מיליליטר של מים מזוקקים. זה עושה את תערובת סמיכה המתמוססות על 3-4 שעות ב70 ° C. מערבבים באופן קבוע כדי לעזור לפזר. הוסף 4 מיליליטר של 20x SSC, 400 μl של 100x הפתרון של Denhardt. השלם 20 מ"ל ומערבבים היטב בעזרת מערבולת.
  8. זרוק 80 μl של חיטוט פתרון על החלקים היבשים. כסה עם coverslip זכוכית x 50 מ"מ 22 מ"מ, ולוודא כי פתרון החיטוט משתרע על פניאת כל פני השטח של coverslip. זהירות: לא צריכה להיות שום בועות. נוכחות של בועות פוחתת יעילות הכלאה. לאטום את coverslip באמצעות מלט גומי, ולתת לו להתייבש. שמור את השקופיות בחושך בטמפרטורת חדר למשך לפחות 2 שעות לאות הכלאה אופטימלית לאורך כל השקופית.
    הערה: מלט גומי הוא נוח כפי שהוא מתייבש במהירות, עמיד למים, ומגן על המדגם מהתייבשות במהלך הכלאה. זה גם קל לקלף כדי להסיר את coverslip לאחר הכלאה. לק הוא חלופי יעיל, אבל אופציה פחות נוחה.
  9. להמשיך עם denaturation ידי הצבת השקופיות על חממת שקופיות 80 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. לחלופין, למקם את השקופיות על מגש מתכת ומניח את המגש באמבט מים 80 מעלות צלזיוס (המגש צריך לצוף). לאחר מכן להעביר במהירות את השקופיות על גבי מגש מתכתי מונח על קרח. השאר למשך 5 דקות. העברת השקופיות על 37 מעלות צלזיוס (תנור שקופית או חממה) להכלאה בין לילה.
    הערה: אנחנו לא ממליצים הכלאה קצרה יותר, וכתוצאה מכך חלש או אין אות.
  10. ביום 2, הסר את מלט הגומי עם מלקחיים, תוך שמירה על השקופית על התנור כדי לשמור על הסעיף ב37 ° C. הסר את coverslip בעדינות עם הקצה של להב סכין מנתחים.
  11. 3x לשטוף עם 2x SSC ב37 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות, ושלוש פעמים עם SSC 0.2X על 37 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. שטפי פעם עם 2x SSC בטמפרטורת חדר למשך 5 דקות ולהמשיך עם מכתים DNA והרכבה (ראה פרוטוקול 10 בהמשך).
    הערה: שיטה זו מאפשרת זיהוי של מטרות הגנומי סלולריות, באמצעות בדיקות המתאימות לפתרון החיטוט יחד עם HSV-1 בדיקות ספציפיות כפי שפורסם לcentromeric ורצפי pericentromeric 22.

7. FISH RNA-DNA הכפול

ראה איור 1, קופסות ירוקות לסקירה.

למספר רב שלמכתים את ההליכים, לרבות צעד RNA-FISH, זה בדרך כלל מומלץ ראשון לבצע זיהוי RNA כיעד כזה הוא רגיש לשפלה על ידי RNAse וכימיקלים. בנוסף, הליך ה-DNA-FISH כולל טיפולים המקטינים את היעילות של כתמים אחרים. עבור RNA-FISH, בחרנו בגישת זיהוי אנזים מבוססת (tyramide איתותים ההגברה (TSA) באמצעות בדיקות biotinylated וperoxidase (HRP streptavidin) בשילוב). TSA מבוסס על מצע ניאון tyramide (ראה טבלה מגיב לפרטים נוספים), אשר קשור קוולנטית לרקמה על ידי תגובה האנזימטית peroxidase. אות RNA-FISH נשמרה כך במהלך DNA-FISH.

  1. הכן את הפתרונות הבאים לפני שמתחיל:

    וקטור לשעתוק במבחנה של מוקד LAT (pSLAT-2)
    1x PBS המכיל 2 מ"מ RVC
    0.5% טריטון X-100 ב 1x PBS המכילים 2 מ"מ RVC
    3% H 2 0 2 במים מזוקקים.
    70%, 80%, 95% אתנול, כיתה ביולוגיה מולקולרית.
    פתרון הכלאת RNA 4x (ראה 4 לפרוטוקול)
  2. לפחות יום אחד לפני ניסוי RNA-FISH, להכין את חללית FISH-RNA. כדי לזהות את Latency Associated Transcript HSV-1 (LAT), להכין ribo-בדיקה biotinylated מpSLAT-2 הווקטור 30, או נתיב אחר לשעתוק במבחנה של לוקוס LAT, כפי שתואר לעיל בהתייחסות 26. בקצרה: Linearize 10 מיקרוגרם של pSLAT-2 עם HindIII ולטהר את הווקטור מתעכל עם ערכת טיהור ה-DNA. לסנתז ribo-בדיקה גדיל בודדת מ2 מיקרוגרם של pSLAT-2 מתעכלים עם ערכת T7 שעתוק במבחנה בנוכחות ביוטין-16-UTP *. לטהר את החללית עם מיני עמודת RNA ולכמת ב260 ננומטר באמצעות ספקטרופוטומטר. לדלל את החללית ב50 ng / μl במים חופשיים DNAse / RNAse ולאחסן ב -80 מעלות צלזיוס, בaliquots הקטנים, כדי למנוע מחזורי הקפאת הפשרה.
    * הערה: ביוטין-16-UTP: יחס UTP צריך להיקבע באופן אמפירי. אנו found יחס 40:60 לספק בדיקות ביעילות גילוי LAT ידי RNA-FISH.
  3. ביום 1, במקום שקופיות על מחזיק שקופיות בטמפרטורת חדר, ולתת את החלקים להתייבש במשך 10 דקות. הקף בעיגול את החלקים עם עט הידרופובי. רעננותם הסעיפים ב1x PBS המכילים 2 מ"מ מורכב Ribonucleoside vanadyl (RVC) * ל10 דקות. דגירה הסעיפים עבור 20 דקות עם 0.5% טריטון X-100 ב 1x PBS המכילים 2 מ"מ RVC לpermeabilize הרקמות. לשטוף 3x 10 דקות עם 1x PBS, 2 מ"מ RVC. כדי להרוות את כל פעילות peroxidase אנדוגני, דגירה הסעיף ב 3% H 2 O 2 ל2x 10 דקות, ולאחר מכן לשטוף פעם עם 1x PBS, 2 מ"מ RVC.
    * הערה: לאורך כל הליך RNA-FISH, ribonucleoside המורכב vanadyl (RVC) מתווסף למאגרים ופתרונות כדי למנוע השפלה RNA.
  4. דגירה 2x 10 דקות ב70% אתנול. בשלב זה, ניתן לאחסן את חלקים ב70% אתנול ב-20 מעלות צלזיוס למשך מספר שבועות. מייבשים את החלקים על ידי דגירה ב80%, 95%, ומכון טכנולוגי של 100%anol, 5 דקות כל אחד. בואו יבש הסעיף לפחות 10 דקות.
    הערה: במקרים מסוימים, טיפול באתנול יכול להיות מזיק לצורך זיהוי של מטרות אחרות. ניתן להשתמש 2x SSC (ראה להלן ב9 פרוטוקול לקבלת פרטים על צביעה משולשת) - פרוטוקול חלופי ובצעד prehybridization בפוראמיד 50%. עם זאת, טיפול באתנול הוא הגישה תכליתית ביותר לRNA-FISH ומספק הרקע הנמוך ביותר.
  5. הכן את פתרון החיטוט כדלקמן: להכין מראש 10 מיליליטר מניות של פתרון הכלאת RNA המכיל 4x 8x SSC, 20x הפתרון של Denhardt, 4 mM EDTA, dextran 40% *. Aliquot הפתרון כמו 500 μl בmicrotubes, ולאחסן ב -20 ° C. לשקופית 1 להכין 80 μl של פתרון (coverslip של 22 מ"מ x 50 מ"מ), על ידי ערבוב 20 ng של riboprobe LAT biotinylated, 40 ng של השמרים tRNA, 2 מ"מ RVC, ושלם ל20 μl עם מים. הוסף 20 μl של פתרון הכלאת RNA 4x, ו40 μlשל פוראמיד (50% ריכוז סופי). עבור pipetting וערבוב קלים יותר, מומלץ לprewarm פתרון הכלאת RNA 4x ב75 ° C. מערבבים היטב על ידי pipetting מעלה ומטה מספר פעמים.
    * הערה: כדי להכין את פתרון הכלאת RNA 4x, לערבב 4 גרם של סולפט dextran (MW 500,000) ב 3 מיליליטר של מים מזוקקים ו4 מיליליטר של 20x SSC. זה עושה את תערובת סמיכה המתמוססת על 3-4 שעות ב70 ° C. מערבבים באופן קבוע כדי לעזור להמסה. הוסף 2 מיליליטר של 100x הפתרון של Denhardt, ו80 μl של פתרון EDTA 0.5 M. השלם ל10 מיליליטר עם מים ומערבבים היטב בעזרת מערבולת. זהירות: השתמש רק במוצרים בחינם RNAse / DNase.
  6. לפגל הבדיקה דקות 10 ב75 ° C. בינתיים, במקום שקופיות בחממת שקופיות מוגדרות 65 ° C. זרוק 80 μl של פתרון בדיקה על הסעיפים ובמהירות במקום coverslip על הירידה. זהירות: לא צריכה להיות שום בועה. נוכחות של בועות יורדת EFF של ההכלאהiciency. דגירה יש להיערך בתא humidified מאז coverslip אינו אטום. השתמש באחת חממת שקופית שיכול להחזיק מים (ראה טבלת חומר), או להכין תא humidified בתוך קופסא אטומה ולמקם אותו בתנור הכלאת C 65 מעלות.
  7. דגירה הלילה בשעה 65 ° C. הערה: RNA-FISH LAT מתבצע ב65 ° C כדי למנוע ספציפי מחייב של החללית, אשר נצפתה על 37 ° C. בדיקות RNA-FISH רבות אחרות צריכים לגרום לאות טובה על 37 ° C.
  8. ביום 2, לפני תחילת כביסה, להכין את חומרים כימיים גילוי בהתאם להוראות היצרן של ערכת זיהוי ה-TSA. זיהוי נעשה עם ערכת זיהוי מסחרית TSA כולל חזרת peroxidase (HRP) streptavidin בשילוב ומצע ניאון ירוק או כחול.
  9. שמור את השקופיות על דוד השקופית ב65 ° C. מוציא בזהירות את coverslip ומהירות להוסיף 1 מיליליטר של פוראמיד 50% ב2x SSC, prewarmedלא 65 ° C. זהירות, לא נותנת יבשה הסעיף. לשטוף פעמיים 10 דקות על 65 מעלות צלזיוס בפוראמיד 50% ב2x SSC ו2x 10 דקות ב2x SSC ב65 ° C. לשטוף שוב עם 2x SSC ובמקום להחליק על דוד שקופיות 37 מעלות צלזיוס.
  10. להמשיך לשלב הגילוי בהתאם להוראות יצרן ערכת זיהוי ה-TSA. הריכוז של HRP-streptavidin, ריכוז מצע ניאון וזמן תגובה צריך להיקבע באופן אמפירי *. לגילוי RNA LAT, השתמשנו באופן שיגרתי את המצב הבא: HRP-streptavidin המדולל ב1/500, מגיב ניאון ב1/100 לקרינה כחולה ו1/500 לקרינה ירוקה, וזמן תגובה של 10 דקות. האות ניתן לבדוק במהירות עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך ללא הרכבה, לפני שתמשיך עם ה-DNA-FISH.
    * הערה: פרוטוקול ההגברה יהיה עיצוב על פי המטרות העיקריות של הניסוי. לדוגמה, כדי דק בתרגום רנ"א היעד, זה מודעהvised להשתמש בזמן תגובה קצר. לעומת זאת, כדי לזהות במהירות ולספור תאים חיוביים בהגדלה נמוכה, זמן תגובה יכול להיות מוגבר כדי ליצור אות בהירה.
  11. עבור ה-DNA-FISH, בצע את ההליך שצוין לעיל, החל מהשלב הסרת המסכות (שלב 6.2).

8. FISH החיסוני-DNA

ראה איור 1, קופסות סגולות לסקירה.

באופן דומה ל-RNA-DNA-FISH, מומלץ לבצע ראשון immunofluorescence, שכן ה-DNA-FISH עלול לפגל חלבונים ולמנוע זיהוי שלהם על ידי נוגדנים. איכות אות immunofluorescence תלויה מאוד במאפייני הנוגדנים, ויש לבדוק כמה נוגדנים בכל הזדמנות אפשרית. הסרת מסכות Epitope מתבצעת פעם אחת לפני immunofluorescence כדי לשפר הן זיהוי החלבונים ו-DNA-FISH. כדי לשמר את אות immunofluorescence על המדגם במהלך הליך ה-DNA-FISH יש צורך covalently לקשר אותו לרקמות. אנו מציגים כאן שתי גישות שספקו תוצאות טובות בידיים שלנו, זיהוי נוגדן המבוסס הודעה קיבעון וtyramide (ראה שלב 8.5). הבחירה צריכה להיות מונעת על ידי בדיקות מקדימות לכל זוג היעד / נוגדן.

  1. הכן את הפתרונות הבאים לפני שמתחיל:

    1x PBS המכיל 3% עזים בסרום נורמלי (NGS).
    2% PFA ב 1x PBS (דילול מפתרון מניות 4%)
  2. ביום 1, את הצעדים הראשונים זהים ל-DNA-FISH, עד שלב הסרת המסכות (שלבים 6.1-6.2).
  3. לאחר שחשף, דגירה החלקים עם 1x PBS המכיל NGS 3% במשך שעה 1.
  4. דגירה עם הנוגדן הראשוני המדולל ב 1x PBS המכיל NGS 3% ל24 שעות. זמן דגירה נמוך יכול לשמש כדי לקצר את הפרוטוקול, למרות שאנו מצאנו כי דגירה לילה בדרך כלל תוצאות באות חזק יותר. עד 48-72 שעות של דגירה ייתכן שתידרשנה לנוגדנים ראשוניים זיקה נמוכים כגון IgM.
  5. ביום2, לשטוף 3x 10 דקות עם 1x PBS.
  6. פרוטוקול עם נוגדן הודעה קיבעון-: דגירה 1 שעות עם שני הנוגדנים בשילוב עם צבע פלואורסצנטי ירוק, ב1/200 ב 1x PBS המכילים 3% NGS. לשטוף שלוש פעמים 10 דקות עם 1x PBS. לאחר הקיבוע מבוצע עם 2% PFA ב 1x PBS עבור 10 דקות *. לשטוף 3x 10 דקות עם 1x PBS.
    פרוטוקול עם זיהוי ה-TSA: דגירה 1 שעות עם הנוגדנים משני יחד-HRP ב1/250 ב 1x PBS המכילים NGS 3%. לשטוף שלוש פעמים 10 דקות עם 1x PBS. להמשיך עם זיהוי tyramide בהתאם להוראות היצרן. כפי שצוין לעיל (שלב 7.9), דילול מגיב וזמן תגובה צריך להיקבע באופן אמפירי. ברוב המקרים, הפרוטוקול שלנו היה מבוסס על דילול 1/500 של מצע הניאון וזמן תגובה 10 דקות. לשטוף 3x 10 דקות עם 1x PBS.
    * הערה: פוסט קיבעון הוא שלב קריטי באימונו-FISH, ודורש הגדרה זהירה. לאחר הקיבוע חזק יותרטוב יותר את האות אם, ונמוך יותר את יעילות ה-DNA-FISH.
  7. להמשיך עם ה-DNA-FISH מהצעד מתנול החומצה אצטית (שלב 6.3). משך חיסוני DNA-FISH הוא בדרך כלל 3 ימים, עם הנוגדן הראשון מודגרות לילה.

9. FISH-DNA-RNA הכפול יחד עם Immunofluorescence

ראה איור 1, תיבות תפוזים לסקירה.

RNA-FISH מבוצע ראשון, ואחרי immunofluorescence, ו-DNA-FISH לבסוף. אם immunofluorescence הוא זוהה על ידי תגובת tyramide, זה מפתח ללהרוות לחלוטין את פעילות HRP מהצעד RNA-FISH עם H 2 O 2, וכדי לוודא שהמרווה היא יעילה. הדבר נעשה על ידי שימוש בשקופית אחת כביקורת "אין נוגדן ראשוני".

בגלל ההתייבשות מבוססת אתנול היא מזיקה לחלבונים מסוימים ממס רגיש, הצעד הזה של RNA-FISH יכול לעכב immunofluorescence. אם כן, RNA-FISH יכול להתבצע wה-i פרוטוקול חלופי, כמפורט להלן ב9.3 stpe.

  1. הכן את הפתרון הבא לפני שמתחיל:

    פוראמיד 50% ב 1x PBS המכיל 2 מ"מ RVC
  2. ביום 1, להכין את חללית RNA-FISH והמשך כעבור RNA-FISH הכפול, עד H 2 O 2 צעד מרווה (שלב 7.2).
  3. מקרה 1, מכתים immunofluorescence עובד לאחר התייבשות אתנול: להמשיך עם RNA-FISH כפי שצוין לעיל בצעדים 7.3-7.9. לאחר מכן המשך לשלב 9.6 להלן.
  4. מקרה 2, מכתים immunofluorescence נמנע על ידי טיפול באתנול: מניחים את השקופיות בתא humidified על דוד שקופיות מוגדר 65 ° C ו דגירה של 1.5 שעות בתמיסה המכילה prehybridization פוראמיד 50%, 1x PBS, ו2 מ"מ RVC. מסננים את פתרון prehybridization ושחרר 80 μl של פתרון הכלאה כפי שצוין בצעדים 7.4 ו7.5. לאחר מכן להמשיך עם הכלאה RNA-FISH וזיהוי כabov הצביעדואר בצעדים 7.6-7.9 (יום 2 ו -3).
  5. ביום 2, לאחר RNA-FISH הושלם, להמשיך עם חיסוני DNA-FISH החל בשלב הסרת המסכות (ראה שלב 6.2). לאחר מכן, בצע את הפרוטוקול חיסוני DNA-FISH כפי שצוין לעיל בצעדי 8.2-8.6.

10. הרכבה שקופיות והדמיה

  1. הכן את הפתרון הבא לפני שמתחיל:

    Hoechst 33342 ב0.5 מיקרוגרם / מיליליטר ב1x PBS
  2. גרעיני כתם עבור 10 דקות עם DAPI או Hoechst 33,342 * ב0.5 מיקרוגרם / מיליליטר ב1x PBS עבור 10 דקות. לשטוף 3x 10 דקות עם 1x PBS.
    * הערה:. זהירות אם אחת ממערכות זיהוי משתמש בצבע כחול ניאון, אל תשתמש DAPI או Hoechst. במקום זאת, השתמש צבעי DNA ניאון עם ספקטרום פליטה באורך הגל מרחיק האדום כגון Topro3.
  3. מסננים הרבה נוזלים ככל האפשר מהשקופיות. זרוק 80 μl של מדיום הרכבה המכיל סוכן antifading בקצה אחד של השקופיות. לכסות את החלקים עם איכות אופטית גבוההcoverslip (N ° 1.5 זכוכית). בואו coverslip לרדת באיטיות על ידי שמירה על זה בקצה אחד עם מלקחיים, על מנת לאפשר את מדיום ההתפשטות הגוברת על הסעיף ללא בועות.
  4. לאטום עם לק ולאחסן ב 4 ° C בתיבת שקופיות כהות.
  5. תצפית ישירה של אות ה-DNA-FISH של הגנום HSV-1 סמוי דורשת אובייקטיבית 40X ומעלה הגדלה טבילת שמן, עם צמצם מספרי גבוה (לדוגמא 40X NA 1.1, 60x-63X NA 1.4, 100X NA 1.3) ומקור אור העירור של לפחות שווה ערך למנורת כספית 100 W. אנו מייעצים באמצעות מיקרוסקופ שידור יעילות גבוהה כגון אלו המסופקים על ידי יצרנים ב 5 השנים האחרונות (ראה טבלה של ציוד). מיקרוסקופיה confocal מספקת כלים לאיסוף תמונות עם רקע נמוך יותר בשל אוטומטי הקרינה של הרקמות, כגון חתך דק או הדמיה של רוח רפאים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

לאחר מספר חודשים של בדיקות מקיפות, גילתה שהסרת מסכות כימיות המבוסס על חום שנעשתה הגנום HSV-1 סמוי זמינה עבור ניאון הכלאה באתר. במהלך התהליך, ניסינו נהלי הסרת מסכות שונים, וטיפולים היחידים המבוסס על חום (כלומר חימום החלקים עד לטמפרטורה תת רתיחה במיקרוגל) הופיעו יעילים. לאחר מכן, אנו נבדקו כמה מאגרי מלח המשמשים באופן שיגרתי באימונוהיסטוכימיה (IHC) ומיקרוסקופ אלקטרונים כדי לאחזר אפיטופים 31,32, כולל 0.01 pH M 6.0 חיץ ציטראט (שהשתמשנו בכל המחקרים שלנו), 1x PBS, 1mm EDTA, 0.1 M pH טריס-HCl 7.4 ומים מזוקקים. בעוד מאגרי EDTA נוטים לגרום נזק לרקמות, כל המאגרים האחרים היו מתאימים לזיהוי HSV-1, שמופיע כתמים בודדים או מרובים כבתוך הגרעין של תאי עצב (איור 2 א, שימו לב כי רקמות אלה הן מאוד אוטומטי ניאון, המופיע בחלק תמונות כאות הומוגנית בcytoplasm). בידיים שלנו, חיץ ציטרט הופיע לספק כל הזמן אות טובה מבלי לפגוע ברקמה ובכך נבחר לפרוטוקול השגרה שלנו.

השימוש בבדיקות שכותרתו ישירות Cy3-DNA (עשויים מחלקים של הגנום של HSV-1 המשובט בcosmids) מספקת תוצאות חזקות לשחזור. עם זאת, הוא דורש שיש גישה לספריות הגנום HSV-1. כך אנו וידאנו שהפרוטוקול שלנו הייתי לעבוד עבור מישהו שיש גישה רק לבדיקות מסחריות. איור 2B מראה HSV-1 זיהוי הגנום סמוי על ידי DNA-FISH באמצעות בדיקה biotinylated הפאן HSV-1 המתקבלת מאנצו Biochem. ברוח דברים אלה, בדקנו אם פרוטוקול ה-DNA-FISH עלול להיות בשימוש על ידי מדענים באמצעות מודלים של בעלי החיים HSV-1 אחרים. איור 3A ממחיש את זיהוי של הגנום HSV-1 בדגימות מעכבר וארנבת, נגוע בשלושה זנים נפוצים, SC16, + 17syn וMcKrae, בשלב שני חריף או סמוי של זיהום, בחלקים מסוימים גרם trigeminalאנגליה. בכל המקרים HSV-1 הגנום להראות כאות אחידה, של בהירות ועוצמה שמשתנית מתא לתא. לבסוף, הרחבנו את תחולתו של הפרוטוקול שלנו למעגל replicative של HSV-1, על ידי ביצוע DNA-FISH על רקמות מעכברים שעברו זיהום הרפס כללי. בבעלי החיים אלה אגרגטים גדולים והבהירים של HSV-1 הגנום ניתן היו לזהות ברקמות שונות, כולל מוח, חוט השדרה, עיניים וגרעינים הגבי שורש (איור 3 ב).

היבטים של חביון HSV-1 רבים עדיין ממעטים להבין, כגון כיצד ביטוי גנים HSV-1 מוסדר באמצעות האינטראקציות שלה עם הארכיטקטורה הגרעינית 33-35, בין אם קבוצת משנה ספציפית של תאי עצב הם העדיפו מארח תאים להקמה ולהפעלה מחדש 13 חביון , 14,36,37, או איך חיסוניים מעקב מתרחש בתוך הגרעינים לפי עומס וירוס או ביטוי גני וירוס 9,10. הפרוטוקול המתואר כאן יעזור להתמודד עם שאלות אלה, על ידיcodetection של הגנום של HSV-1 ו-RNAs וחלבונים נגיפיים או סלולארי. איור 4 ממחיש את codetection של הגנום של HSV-1 יחד עם LAT RNA HSV-1 (איורים 4 א ו4C), עם חלבונים תאיים כגון CENP-חלבון centromeric (איור 4, אם אחרי פוסט קיבעון PFA), או הכרומטין והחלבונים הקשורים PML-NB ATRX (איור 4C, אם בעקבות על ידי זיהוי מבוסס ה-TSA). איור 4C ממחיש נתונים מניסוי מכתים משולש מראה DNA HSV-1 ( אדום), LAT מוצר RNA (הכחול) וחלבון רגולציה מועמד, ATRX (ירוק). השילוב של פרוטוקול ה-DNA-FISH שלנו וזיהוי מבוסס ישיר או אנזים של RNA-FISH ואות immunofluorescence, מייצג קבוצה מגוונת וישימה נרחב של כלים כדי לחקור באתרו את מערכת יחסי מארח וירוס ברמת התא ורקמה.

איור 1 איור 1. סקירה כללית של פרוטוקול ה-DNA-FISH וההשתלבות מכתים יעד מרובה. השלבים העיקריים של פרוטוקול ה-DNA-FISH והקשר עם פרוטוקולים לcodetection של RNAs וחלבונים מיוצגים באופן סכמטי. שלבים קריטיים מסומנים על ידי סימני אזהרה. שלבים עיקריים DNA-FISH הם התייבשות, permeabilization, טיפול בחומצת הסרת מסכות, מתנול-אצטית והכלאה. בתוך ההליך, הסרת מסכות היא שלב קריטי, אשר צריך להיות בזהירות ההגדרה ומכובדת. שני צעדים קריטיים אחרים תלויים בו נהלים טכניים בקנה אחד עם הנוגדנים המשמשים לimmunodetection. אלה ישפיעו על הליך RNA-FISH לצביעה המשולשת, ועל אסטרטגית זיהוי של immunofluorescence. Cללקק כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.

איור 2
איור 2. זיהוי של HSV-1 הגנום סמוי לאחר הסרת מסכות אנטיגן. סעיפי א TG מ28 עכברים נגועים dpi הוכנו כפי שצוין בסעיף בפרוטוקול. סעיפי TG עובדו לDNA-FISH כפי שמצוינים באיור 1, והסרת המסכות המבוסס על החום היו לבצע באמצעות החיץ מצויינים בחלק העליון של כל תמונה. קווי המתאר של הגרעין מתואר כקו מקווקו. האות ציינה בציטופלסמה נובעת אוטומטית הקרינה של הרקמות. הסעיפים ב TG מוכן כמו ב. עובדו לDNA-FISH באמצעות בדיקה biotinylated מסחרי שהושגה HSV-1. הבדיקה הכלאה זוהתה באמצעות TSA וsubstra כותרת אלקסה פלואורידטה (ירוק). גרעינים היו counterstained עם Hoechst 33352 (כחול). תמונה חתוכה מוגדלת מוצגת בעמודה הימנית. שני סוגים של תבנית הגנום HSV-1 מוצגים כדי להמחיש לוקליזציה intranuclear טיפוסית HSV-1. כל התמונות נאספו על מיקרוסקופ epifluorescence רחב בתחום. בר סולם הוא 5 מיקרומטר. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.

איור 3
איור 3. איתור של הגנום HSV-1 במספר דגמים. א פרוטוקול ה-DNA-FISH הסטנדרטי היה מוחל על חלקי TG ממקורות שונים. SC16 נגוע עכבר סעיפי TG היו מוכנים כפי שתוארו בסעיף הפרוטוקול. + סעיפי 17syn נגועים עכבר וחתכים ארנב נגועים McKrae סופקו על ידי collaborators. תמונות נאספו על מיקרוסקופ epifluorescence רחב בתחום. בר סולם הוא 5 מיקרומטר. עכברים נגועים ב SC16 עוברים זיהום הרפס כללי הוקרבו ב6 dpi וכמה רקמות נאספו, קפוא ומחולקת. פרוטוקול ה-DNA-FISH הסטנדרטי יושם כפי שמצוין באיור 1. תמונות נאספו על מיקרוסקופ epifluorescence רחב בתחום. בר סולם הוא 10 מיקרומטר. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.

איור 3
איור 4. Codetection של HSV-1-DNA וחלבונים RNAs ועל סעיפים בודדים הגנומי. SC16 סעיפי TG עכבר נגועים עובדו לדגי RNA-DNA, דגים חיסוני דנ"א או stainin המשולשגרם כפי שצוין באיור 1. FISH RNA-DNA א באמצעות הגנום HSV-1 Cy3 שכותרתו בדיקה (אדום) וribo-בדיקה RNA-LAT biotinylated (ירוקה). הבדיקה RNA LAT זוהתה באמצעות TSA ומצע שכותרת אלקסה פלואוריד 488. גרעינים היו counterstained עם Hoechst 33352 FISH ב החיסוני-DNA (כחול) באמצעות אנטי CENP-נוגדן (ירוק) והגנום HSV-1 Cy3 שכותרתו בדיקה (אדום). הנוגדנים היו 10min פוסט קבוע עם 1% PFA ב PBS לפני הפעלת ה-DNA-FISH. גרעינים היו counterstained עם Hoechst 33352. ג החיסוני-RNA-DNA-FISH באמצעות RNA-LAT biotinylated ribo-בדיקה (כחול), נוגדן אנטי ATRX (ירוק) והגנום HSV-1 Cy3 שכותרתו בדיקה ((כחול) אדום). הבדיקה RNA LAT זוהתה באמצעות זיהוי tyramide ומצע שכותרתו fluorescently כחול, ואנטי ATRX ונוגדנים משניים אותרו על ידי זיהוי tyramide ומצע שכותרתו fluorescently ירוק. כל התמונות נאספו על מ 'epifluorescence רחב בתחוםicroscope. בר סולם הוא 5 מיקרומטר. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הפרוטוקול המתואר כאן מאפשר זיהוי של HSV-1 הגנום סמוי בתוך הנוירונים של חלקי רקמות עצביים עכבר. ההבנה של מסלולי ויסות ביטוי הגנים נגיפיים שלנו הייתה מוגבלת על ידי חוסר השיטה לגילוי HSV-1-DNA הגנומי באתרו בתוך רקמות עצביות. מידע על מספר עותק הגנום וחלקם של תאי עצב נגועים הגיע בעיקר מניתוח PCR על נוירונים ניתקו 11,12. בהבהרת תפקיד הארכיטקטורה הגרעינית מארח התאים בהשהית HSV-1, שהצבנו על מנת לקבוע את הלוקליזציה של גנום HSV-1 הסמוי על ידי DNA-FISH, בתוך הגרעין של תאי עצב של עכברים רדומים נגועים. בדקנו מגוון רחב של פרוטוקולי ה-DNA-FISH וטיפולי רקמות, ונמצא "הסרת מסכות אפיטופ" המבוסס על חום כצעד חיוני לגילוי ה-DNA-FISH וירוס. טיפול כזה משמש באופן שגרתי כדי לחשוף epitope חלבון בתוך קטעים מוטבעים פרפין לאימונוהיסטוכימיה. למרות זאת הוא כמעט אוניברסלי בשימושבפתולוגיה, זה לא מקובל בשימוש ב-DNA-FISH. בעוד שמחקרים רבים תומכים כי טכניקה זו משמרת את המורפולוגיה של הרקמה בקנה המידה של מיקרוסקופ אור, משתמש הקצה צריך לכלול בקרות מתאימות כדי לאמת את הנקודה הזו במערכת הביולוגית המסוימת 38. בידיים שלנו, נהלי הסרת מסכות אחרים כגון טיפולי פרוטאז לא לאפשר זיהוי ה-DNA HSV-1, תוך הסרת מסכות המבוסס על חום באמצעות מאגרים שונים שנעשו HSV-1-DNA הגנומי הסמוי זמין לבדיקות דגים (איור 2) באופן עקבי. הוא חשב הסרת מסכות המבוסס על חום לחסל חלק מcrosslinks בין חלבונים, מה שמעיד כי ה-DNA HSV-1 קשורה בחוזקה לחלבונים. זה עולה בקנה אחד עם ההפגנה האחרונה שHSV-1 הגנום סמוי וממס קשור ההיסטונים סלולריים 2,39,40. מכיוון שהגנום של הרפס אחר הקשורים ההיסטונים: VZV 41; HCMV 42,43; EBV 44-46; KHSV 47-49, protocol המתואר כאן עשוי להיות מיושם כדי לזהות את הגנום של הרפס אלה, כמו גם רבים אחרים, אבל כנראה שגם לגילוי וירוסים גרעיניים מתמשכים אחרים כגון papillomaviruses, נגיף הפטיטיס B, ורטרווירוסים. מעניין לציין, כי השימוש בפרוטוקול הנוכחי בהגדרות שונות ניסיוניות (רקמות מעכברים וארנבים נגועים, חלקים שהוכנו על ידי מעבדות שונות, ושימוש בזני HSV-1 שונים) לא דורש הגדרה נוספת לגילוי הגנום HSV-1. כדי להחיל את הפרוטוקול למערכות ביולוגיות אחרות, אנו צופים כי טכניקות שליפת הליך הקיבעון ואנטיגן יכולים להיות תחומים של פיתוח נוסף.

הגישה הקלסית בהערכת חביון HSV-1 היא לזהות הנוכחות של RNA LAT בשילוב העדר זיהוי של מוצרי גן מחזור ממס בתאי עצב. עם זאת, מחקרים המבוססים על ה-PCR באתרו וqPCR על נוירונים בודדים ממודלי עכבר של חביון ציינו כי מספר Neu הנגועrons (נוירונים חיוביים הגנום HSV-1 כלומר) היה גבוה 2:58 זמן מאשר LAT להביע נוירונים 12,18. באמצעות RNA-DNA-FISH, זה היה אישר כי במודל של העכברים שלנו 20-30% מHSV-1 נוירונים חיוביים DNA הם גם חיוביים עבור RNA LAT 22. השימוש של ה-DNA-FISH וcodetection של ה-DNA הנגיפי והסלולרי, רכיבי RNA והחלבון יספק סט חדש של כלים כדי לאפיין את מסלולי ויסות HSV-1 ביטוי גנים רדום. בנוסף, חביון HSV-1 ידוע להיות תופעה הטרוגנית כפי שהוא מתקיים במגוון רחב של סוגי משנה של תאי עצב, והוא מאופיין בהטרוגניות בעותק מספר הגנום ובביטוי RNA LAT 12,22. יתרון עיקרי של ה-DNA-FISH הוא לספק גישה לניתוח תא בודד בתוך המורכבות של הרקמות, ובכך לקחת בחשבון את ההטרוגניות של חביון HSV-1. לדוגמא, יש לנו מקושרים הביטוי של LAT RNA עם השפע של הגנום HSV-1 בנוירונים בודדים 22. במודעהdition, טכניקה זו יכולה גם להיות רלוונטית להערכת המצב של הגנום נגיפי באמצעות מודלים בתרבית תאים במבחנה, כמו גם מודלים של בעלי חיים, תוך ניצול הגנגליון אדם מושתל לתוך עכברי SCID 13-17. יישום עתידי של פרוטוקול ה-DNA-FISH שלנו יהיה האפשרות לאפיין חביון HSV-1 דרך מספר HSV-1 נוירונים חיוביים הגנום. זה יכול להתבצע באמצעות בדיקות biotinylated וזיהוי מבוסס tyramide, אשר מייצר אות חזקה מספיק כדי להיות מזוהים בהגדלה נמוכה. יישום כזה מתאפשר על ידי הרקע נמוך מאוד שנוצר על ידי מערכת איתור tyramide. Cy3 שכותרת HSV-1 בדיקות שתוארו בפרוטוקול זה יכול לשמש גם לעומת זאת דורש תצפית בהגדלה גבוהה יותר, וזה יהיה מאוד לקרוא מספר רב של קטעי זמן רב.

אולי התכונות העיקריות של פרוטוקול ה-DNA-FISH שתואר כאן הן צדדיות וחוסנם, מה שהופך את זה תואם עם tהוא codetection של שניהם RNA וחלבון. ואכן מצאנו שכל הטיפולים הנדרשים כדי לזהות RNA או חלבון, או שניהם, אינם משנים את האיכות והבהירות של אות ה-DNA-FISH. RNA-FISH יכול להתבצע לפני DNA-FISH, או באמצעות התייבשות אתנול או prehybridization מבוסס פוראמיד. אנו ממליצים על הפרוטוקול מבוסס אתנול, שתוצאה פחות רקע עם ריאגנטים זיהוי ה-TSA. יש להשתמש בפרוטוקול מבוסס פוראמיד כאשר RNA-FISH אחריו immunofluorescence עם נוגדנים שלא עובדים על דגימות אתנול שטופל. בעת ביצוע חיסוני DNA-FISH, קישור קוולנטיים של אות immunofluorescence יכול להתבצע על ידי זיהוי מבוסס tyramide (שמגביר את האות), או על ידי הודעה קיבעון-לשמר את הפרטים של דפוס לוקליזציה חלבון. כדי לייעל את ההודעה הקיבעון, פרוטוקול immunofluorescence צריך להיות ההגדרה ראשונה לקבל את האות חזקה, והליך הודעה הקיבעון-החזק ביותר המאפשר אות ה-DNA-FISH טובה צריך להיות נחוש. wil זהl לספק מגוון רחב של תנאים שבמסגרתו ניתן להשיג את הפשרה הטובה ביותר בין שימור immunofluorescence ואות ה-DNA-FISH. כמו לכל שיטת זיהוי מבוסס נוגדנים אחרים, איכות האות ואת הפרוטוקול הטוב ביותר היא תלויה מאוד בנוגדן עצמו. הפרוטוקול שלנו הוא לא יוצא מן הכלל ויש לנו ציין כי חלק מהנוגדנים לעבוד טוב מאוד עם כל הפרוטוקול שתואר כאן (לדוגמא אנטי PML מב שיבוט 36.1) ועוד כמה אחר צריכים בדיקה משמעותית. בסך הכל, אנחנו בהצלחה המזוהה ביותר של המטרה המיועדת שלנו (יוצא מן הכלל היה חלבון SP100), כוללים חלבונים וcytoplasmic ממברנה, וחלבונים גרעיניים הקשורים לתחומים שונים גרעיניים (הכרומטין-HP1, centromeres-CENP-, CENP-B-, PML גרעיניים גופים-PML, Daxx, ATRX-). על בסיס הבדיקה שלנו אנו צופים כי פרוטוקול ה-DNA-FISH להיות תואם חיסוני codetection של מבני כתב (β-galactosidase, חלבוני ניאון ...) שמשמש בדרך כלל כדי לנתח פרומופעילות ter מהגנום נגיפי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים שום אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgments

אנו מודים לנ Sawtell (מרכז הרפואי בית החולים לילדים בסינסינטי, סינסינטי, אוהיו, ארה"ב), ש 'Efstathiou (אוניברסיטת קיימברידג', בריטניה) וג'יימס היל (LSU למדעי בריאות מרכז, ניו אורלינס, ארה"ב) עבור מתן דגימות מHSV-1 נגוע בעכברים וארנבים, בהתאמה, ולחומרים כימיים; H. Masumoto (מקזוסה DNA מכון מחקר, צ'יבה, יפן) וס 'Khochbin (Institut אלברט Bonniot, גרנובל, צרפת) לדיונים מועילים.

עבודה זו מומנה על ידי מענקים מהמרכז הלאומי de la משוכלל ונדיר Scientifique (CNRS) (תכנית ATIP, לPL, http://www.cnrs.fr), הצרפתי הלאומית למחקר הסוכנות (ANR) (ANR-05-MIIM- 008-01, CENTROLAT, http://www.agencenationale-recherche.fr), קרן FINOVI (http://www.finovi.org/:fr:start), DEVweCAN LabEX (ANR-10-LABX-61 ) של אוניברסיטת דה ליון, במסגרת התכנית "Investissements d'Avenir "(ANR-11-IDEX-0007) המופעלים על ידי ANR (http://www.agence-nationale-recherche.fr), l'Association לשפוך la משוכלל ונדיר contre le הסרטן (ARC-7979 וARC- 4910, http://www.arc-cancer.net), לה Ligue Nationale Contre le סרטן (LNCC, http://www.ligue-cancer.net), והאינקה (תכנית EPIPRO, http://www.e -Cancer.fr). FC וPL הם חוקרי CNRS.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Balb/c mice Janvier, France 6 week-old females
HSV-1 strains SC16 strain (wild type) See Labetoule, M. et al. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci 44, 217–225 (2003) for details on HSV-1 strain and virus stock preparation.
Ketamine hydrochloride Sigma K2753 Intraperitoneal injection of a solution containing Ketamine (100mg/kg) and Xylazine (10mg/kg)
Xylazine hydrochloride Sigma X1251
Paraformaldehyde (PFA) Sigma 158127 Suspend 4 g of PFA in 90 ml of water. Add 50 µl of 1N NaOH, and heat at 60 °C in a water bath with agitation. PFA dissolves in about 30 min. Add 10 ml of 10x PBS. This solution can be prepared in advance and stored at -20 °C in 5 ml tubes. Caution. Manipulate under a fume hood.
Physiological Saline Sigma 07982-100TAB-F
1x PBS, pH 7.4 (sterile) Life Technologies 10010-015  
Sucrose Sigma 84100 Prepare a 20% sucrose solution in 1x PBS.
Cryosectionning embedding medium - Tissue-Tek OCT Compound SAKURA 4583  
Large vector DNA purification kit Qiagen 12462 To purify Cosmid or BAC vector containing HSV-1 genome and store at -20 °C
Nick translation kit Roche Applied Sciences 10 976 776 001  
Cy3-dCTP GE Healthcare PA53021 Protect from light
0.5 M EDTA Sigma E6758  
G50 Mini spin column GE Healthcare 27-5330-01  
Salmon sperm DNA 10 mg/ml Invitrogen Life Technologies 15632-011  
Ethanol molecular biology grade Sigma 87047 Prepare a 70% solution
Salmon sperm DNA Invitrogen Life Technologies 15632-011  
Formamid Molecular biology grade Sigma F9037 Caution. Manipulate under fume hood.
HSV-1 biotinylated commercial probe  Enzo Life Sciences ENZ-40838  
ImmEdge hydrophobic pen Vector Laboratories H-4000  
20x Saline Sodium Citrate (SSC) Sigma S6639 Prepare a 2x SSC solution in ddH20.
Triton X-100 Sigma T8787 Prepare a 10% stock solution in water and store at +4 °C. Prepare the 0.5% solution in 1x PBS right before use.
10 mM Sodium citrate pH 6.0 Sigma S1804 Prepare a 100 mM stock solution (10x). Weigh 10.5 g of citric acid (MW 210.14). Caution, irritant and toxic, wear appropriate mask and gloves), and dissolve in 400 ml water. Adjust pH at 6.0 with 1 N NaOH (caution, irritant, wear gloves). Adjust to 500 ml with distilled water. Dilute 10x in distilled water before use.
Acetic Acid Sigma 320099  
Methanol, molecular biology grade Sigma 322415  
Dextran sulfate - MW 500,000 Euromedex EU0606-A  
Denhardt's solution (100x) Euromedex 1020-A  
Rubber Cement "FixoGum" Marabut 290110000  
DNA purification kit  - Qiaquick PCR purification kit Qiagen 28104  
T7 in vitro transcription kit Ambion Life Technologies AM1314  
Biotin-16-UTP Roche Applied Sciences 11388908910  
RNA purification minicolumn Qiagen 73404  
Ribonucleoside Vanadyl Complex New England Biolabs S1402S  
H2O2 Sigma H3410 Prepare a 3% solution in distilled water. Store at +4 °C and protect from light.
Yeast tRNA Invitrogen 15401011 prepare a 10 mg/ml solution in RNAse free water
Normal Goat Serum Invitrogen PCN5000  
Primary antibodies any supplier The following primary antibodies were used in the result section: anti-mouse CENP-A (rabbit mAb C51A7, Cell Signaling Technologies), and anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology)
Secondary fluorescent antibodies Invitrogen Life Technologies The fluorescent secondary antibodies routinely used in our protocol are Alexa Fluor labeled goat antibodies (IgG H+L). The antibody used in the result section is an anti-rabbit goat antibody labaled with Alexa Fluor 488 (reference A11001)
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 350 (blue fluorescence) Invitrogen Life Technologies #T20937 TSA kits are also available from Perkin Elmer
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 488 (green fluorescence) Invitrogen Life Technologies #T20932
Hoechst 33342 Invitrogen Life Technologies H3570 Prepare a 0.5 µg/ml solution in 1x PBS immediately before use. Discard the remaining solution.
22 mm x 50 mm coverslip. n°1.5 glass Electron Microscopy Sciences 72204-04  
Mounting medium with anti-fading agent - VECASHIELD Vector Laboratories H-1000 Another conventional product is Fluoromount G from Electron Microscopy Science
Superfrost glass slides FisherScientific 12-550-15  
Equipment/Material Company Reference Note
Needle for infection Glass micropipette hot drawn. Custom made.
Dissection equipment Moria, France Microsurgical scissors and forceps
Peristaltic pump Cole Palmer Instruments Easyload Masterflex
Microsyringe pump device (Nano Pump) kdScientific KDS310  
Cryostat Leica France CM 1510-1  
-80 °C freezer Sanyo Ultra Low -80 °C
Domestic microwave oven  
Dry block heater Eppendorf 022670204  
Incubator Slide moat Boekel Scientific 240000  
Coplin Jar Dominique Dutscher 68512  
Staining glass container Dominique Dutscher 68506  
Fluorescent microscope Zeiss The images presented in the result section were collected with a Zeiss AxioObserver with objective 40X LD NeoFluor N.A 0.6, and 100X PlanApochromat N.A 1.3. Filter set #38, #43, and #43. HXP 120 fluorescence light source. Photometrics CoolSNAP HQ2 CCD camera. Signal will be more easily observed on a recent high efficiency microscope such as Zeiss AxioImager/AxioObserver series, Nikon Ti-E/Ni-E series or Leica DM/DMI6000 series

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Knipe, D. M., Cliffe, A. Chromatin control of herpes simplex virus lytic and latent infection. Nat. Rev. Microbiol. 6 (3), 211-221 (2008).
  2. Bloom, D. C., Giordani, N. V., Kwiatkowski, D. L. Epigenetic regulation of latent HSV-1 gene expression. Biochim. Biophys. Acta. 1799 (3-4), 3-4 (2010).
  3. Stevens, J. G., Wagner, E. K., Devi-Rao, G. B., Cook, M. L., Feldman, L. T. RNA complementary to a herpesvirus alpha gene mRNA is prominent in latently infected neurons. Science. 235 (4792), 1056-1059 (1987).
  4. Zwaagstra, J., Ghiasi, H., Nesburn, A. B., Wechsler, S. L. In vitro promoter activity associated with the latency-associated transcript gene of herpes simplex virus type 1. J. Gen. Virol. 70, 2163-2169 (1989).
  5. Farrell, M. J., Dobson, A. T., Feldman, L. T. Herpes simplex virus latency-associated transcript is a stable intron. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88 (3), 790-794 (1991).
  6. Umbach, J. L., Kramer, M. F., Jurak, I., Karnowski, H. W., Coen, D. M., Cullen, B. R. MicroRNAs expressed by herpes simplex virus 1 during latent infection regulate viral mRNAs. Nature. 454 (7205), 780-783 (2008).
  7. Jurak, I., Kramer, M. F., et al. Numerous conserved and divergent microRNAs expressed by herpes simplex viruses 1 and 2. J. Virol. 84 (9), 4659-4672 (2010).
  8. Wagner, E. K., Bloom, D. C. Experimental investigation of herpes simplex virus latency. Clin. Microbiol. Rev. 10 (3), 419-443 (1997).
  9. Held, K., Junker, A., et al. Expression of herpes simplex virus 1-encoded microRNAs in human trigeminal ganglia and their relation to local T-cell infiltrates. J. Virol. 85 (19), 9680-9685 (2011).
  10. Held, K., Eiglmeier, I., et al. Clonal expansions of CD8⁺ T cells in latently HSV-1-infected human trigeminal ganglia. J. Neurovirol. 18 (1), 62-68 (2012).
  11. Sawtell, N. M. Comprehensive quantification of herpes simplex virus latency at the single-cell level. J. Virol. 71 (7), 5423-5431 (1997).
  12. Sawtell, N. M., Poon, D. K., Tansky, C. S., Thompson, R. L. The latent herpes simplex virus type 1 genome copy number in individual neurons is virus strain specific and correlates with reactivation. J. Virol. 72 (7), 5343-5350 (1998).
  13. Bertke, A. S., Swanson, S. M., Chen, J., Imai, Y., Kinchington, P. R., Margolis, T. P. A5-positive primary sensory neurons are nonpermissive for productive infection with herpes simplex virus 1 in vitro. J. Virol. 85 (13), 6669-6677 (2011).
  14. Bertke, A. S., Ma, A., Margolis, M. S., Margolis, T. P. Different mechanisms regulate productive herpes simplex virus 1 (HSV-1) and HSV-2 infections in adult trigeminal neurons. J. Virol. 87 (11), 6512-6516 (2013).
  15. Kobayashi, M., Kim, J. Y., et al. A primary neuron culture system for the study of herpes simplex virus latency and reactivation. J. Vis. Exp. (62), (2012).
  16. Kim, J. Y., Mandarino, A., Chao, M. V., Mohr, I., Wilson, A. C. Transient reversal of episome silencing precedes VP16-dependent transcription during reactivation of latent HSV-1 in neurons. PLoS Pathog. 8 (2), (2012).
  17. Zerboni, L., Che, X., Reichelt, M., Qiao, Y., Gu, H., Arvin, A. Herpes simplex virus 1 tropism for human sensory ganglion neurons in the severe combined immunodeficiency mouse model of neuropathogenesis. J. Virol. 87 (5), 2791-2802 (2013).
  18. Mehta, A., Maggioncalda, J., et al. In situ DNA PCR and RNA hybridization detection of herpes simplex virus sequences in trigeminal ganglia of latently infected mice. Virology. 206 (1), 633-640 (1995).
  19. Chen, X. -P., Mata, M., Kelley, M., Glorioso, J. C., Fink, D. J. The relationship of herpes simplex virus latency associated transcript expression to genome copy number: a quantitative study using laser capture microdissection. J. Neurovirol. 8 (3), 204-210 (2002).
  20. Proenca, J. T., Coleman, H. M., Connor, V., Winton, D. J., Efstathiou, S. A historical analysis of herpes simplex virus promoter activation in vivo reveals distinct populations of latently infected neurones. J. Gen. Virol. 89, 2965-2974 (2008).
  21. Nicoll, M. P., Proença, J. T., Connor, V., Efstathiou, S. Influence of herpes simplex virus 1 latency-associated transcripts on the establishment and maintenance of latency in the ROSA26R reporter mouse model. J. Virol. 86 (16), 8848-8858 (2012).
  22. Catez, F., Picard, C., et al. HSV-1 Genome Subnuclear Positioning and Associations with Host-Cell PML-NBs and Centromeres Regulate LAT Locus Transcription during Latency in Neurons. PLoS Pathog. 8 (8), (2012).
  23. Solovei, I., Grasser, F., Lanctôt, C. FISH on Histological Sections. CSH Protoc. , (2007).
  24. Labetoulle, M., Kucera, P., et al. Neuronal propagation of HSV1 from the oral mucosa to the eye. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 41 (9), 2600-2606 (2000).
  25. Labetoulle, M., Maillet, S., Efstathiou, S., Dezelee, S., Frau, E., Lafay, F. HSV1 latency sites after inoculation in the lip: assessment of their localization and connections to the eye. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 44 (1), 217-225 (2003).
  26. Maillet, S., Naas, T., et al. Herpes simplex virus type 1 latently infected neurons differentially express latency-associated and ICP0 transcripts. J. Virol. 80 (18), 9310-9321 (2006).
  27. Tanaka, M., Kagawa, H., Yamanashi, Y., Sata, T., Kawaguchi, Y. Construction of an excisable bacterial artificial chromosome containing a full-length infectious clone of herpes simplex virus type 1: viruses reconstituted from the clone exhibit wild-type properties in vitro and in vivo. J. Virol. 77 (2), 1382-1391 (2003).
  28. Gierasch, W. W., Zimmerman, D. L., Ward, S. L., Vanheyningen, T. K., Romine, J. D., Leib, D. A. Construction and characterization of bacterial artificial chromosomes containing HSV-1 strains 17 and KOS. J. Virol. Methods. 135 (2), 197-206 (2006).
  29. Nagel, C. -H., Döhner, K., et al. Nuclear egress and envelopment of herpes simplex virus capsids analyzed with dual-color fluorescence HSV1(17). J. Virol. 82 (6), 3109-3124 (2008).
  30. Arthur, J., Efstathiou, S., Simmons, A. Intranuclear foci containing low abundance herpes simplex virus latency-associated transcripts visualized by non-isotopic in situ hybridization. J. Gen. Virol. 74, 1363-1370 (1993).
  31. Pileri, S. A., Roncador, G., et al. Antigen retrieval techniques in immunohistochemistry: comparison of different methods. J. Pathol. 183, 116-123 (1997).
  32. Saito, N., Konishi, K., Takeda, H., Kato, M., Sugiyama, T., Asaka, M. Antigen retrieval trial for post-embedding immunoelectron microscopy by heating with several unmasking solutions. J. Histochem. Cytochem. 51 (8), 989-994 (2003).
  33. Ishov, A. M., Maul, G. G. The periphery of nuclear domain 10 (ND10) as site of DNA virus deposition. J. Cell Biol. 134 (4), 815-826 (1996).
  34. Sourvinos, G., Everett, R. D. Visualization of parental HSV-1 genomes and replication compartments in association with ND10 in live infected cells. EMBO J. 21 (18), 4989-4997 (2002).
  35. Everett, R. D., Murray, J., Orr, A., Preston, C. M. Herpes simplex virus type 1 genomes are associated with ND10 nuclear substructures in quiescently infected human fibroblasts. J. Virol. 81 (20), 10991-11004 (2007).
  36. Margolis, T. P., Imai, Y., Yang, L., Vallas, V., Krause, P. R. Herpes simplex virus type 2 (HSV-2) establishes latent infection in a different population of ganglionic neurons than HSV-1: role of latency-associated transcripts. J. Virol. 81 (4), 1872-1878 (2007).
  37. Imai, Y., Apakupakul, K., Krause, P. R., Halford, W. P., Margolis, T. P. Investigation of the mechanism by which herpes simplex virus type 1 LAT sequences modulate preferential establishment of latent infection in mouse trigeminal ganglia. J. Virol. 83 (16), 7873-7882 (2009).
  38. Shi, S. -R., Shi, Y., Taylor, C. R. Antigen retrieval immunohistochemistry: review and future prospects in research and diagnosis over two decades. J. Histochem. Cytochem. 59 (1), 13-32 (2011).
  39. Lu, X., Triezenberg, S. J. Chromatin assembly on herpes simplex virus genomes during lytic infection. Biochim. Biophys. Acta. 1799 (3-4), 217-222 (2010).
  40. Placek, B. J., Berger, S. L. Chromatin dynamics during herpes simplex virus-1 lytic infection. Biochim. Biophys. Acta. 1799 (3-4), 223-227 (2010).
  41. Eshleman, E., Shahzad, A., Cohrs, R. J. Varicella zoster virus latency. Future Virol. 6 (3), 341-355 (2011).
  42. Paulus, C., Nitzsche, A., Nevels, M. Chromatinisation of herpesvirus genomes. Rev. Med. Virol. 20 (1), 34-50 (2010).
  43. Nitzsche, A., Paulus, C., Nevels, M. Temporal dynamics of cytomegalovirus chromatin assembly in productively infected human cells. J. Virol. 82 (22), 11167-11180 (2008).
  44. Zhou, J., Chau, C. M., et al. Cell cycle regulation of chromatin at an origin of DNA replication. EMBO J. 24 (7), 1406-1417 (2005).
  45. Day, L., Chau, C. M., Nebozhyn, M., Rennekamp, A. J., Showe, M., Lieberman, P. M. Chromatin profiling of Epstein-Barr virus latency control region. J. Virol. 81 (12), 6389-6401 (2007).
  46. Arvey, A., Tempera, I., Lieberman, P. M. Interpreting the Epstein-Barr Virus (EBV) Epigenome Using High-Throughput Data. Viruses. 5 (4), 1042-4254 (2013).
  47. Lu, F., Day, L., Gao, S. -J., Lieberman, P. M. Acetylation of the latency-associated nuclear antigen regulates repression of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus lytic transcription. J. Virol. 80 (11), 5273-5282 (2006).
  48. Günther, T., Grundhoff, A. The epigenetic landscape of latent Kaposi sarcoma-associated herpesvirus genomes. PLoS Pathog. 6 (6), (2010).
  49. Toth, Z., Maglinte, D. T., et al. Epigenetic analysis of KSHV latent and lytic genomes. PLoS Pathog. 6 (7), (2010).

Tags

Neuroscience גיליון 83 מדעי חיים (כללי) וירולוגיה וירוס הרפס סימפלקס (HSV) חביון, ארגון גרעיני ביטוי גנים מיקרוסקופית
איתור של הגנום והתמלילים של וירוס ה-DNA מתמיד ברקמות עצבית על ידי פלורסנט<i> באתרו</i> הכלאת שילוב עם Immunostaining
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Catez, F., Rousseau, A., Labetoulle, More

Catez, F., Rousseau, A., Labetoulle, M., Lomonte, P. Detection of the Genome and Transcripts of a Persistent DNA Virus in Neuronal Tissues by Fluorescent In situ Hybridization Combined with Immunostaining. J. Vis. Exp. (83), e51091, doi:10.3791/51091 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter