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Article de méthode

Détection du génome et des transcriptions d'un virus à ADN persistant dans neuronaux tissus par fluorescence In situ L'hybridation combinée avec immunocoloration

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DOI :

10.3791/51091

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23 janvier 2014

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Dans cet article

Résumé

Nous avons établi un protocole fluorescent in situ d'hybridation pour la détection dans un génome de virus de la persistance de l'ADN dans des coupes de tissus de modèles animaux. Ce protocole permet l'étude de processus de l'infection par co-détection du génome viral, de ses produits d'ARN, et les protéines virales ou cellulaires à l'intérieur des cellules individuelles.

Résumé

Cellule à l'unité co-détection d'un gène, le produit de l'ARN et des protéines régulatrices cellulaires est critique pour étudier la régulation de l'expression génique. Il s'agit d'un défi dans le domaine de la virologie, en particulier pour les virus à ADN persistants nucléaires répliquant qui impliquent des modèles animaux pour leur étude. Type de virus de l'herpès simplex 1 (HSV-1) établit une infection latente permanente dans les neurones périphériques. Virus latent sert de réservoir, d'où il réactive et induit un nouvel épisode herpétique. La biologie de la cellule de HSV-1 de latence reste mal compris, en partie en raison de l'absence de méthodes pour détecter les génomes de HSV-1 in situ dans des modèles animaux. Nous décrivons un ADN hybridation fluorescente in situ (FISH) dans l'approche détecter efficacement faible nombre de copies de génomes viraux dans des coupes de tissus neuronaux de modèles animaux infectés. La méthode repose sur démasquage antigénique à base de chaleur, et des sondes d'ADN directement marqués maison, ou des sondes disponibles dans le commerce. Nous avons développé un stai tripleapproche ning, combinant l'ADN à l'ARN FISH-FISH et immunofluorescence, en utilisant la peroxydase en fonction d'amplification du signal pour accueillir chaque exigence de coloration. Une amélioration majeure est la possibilité d'obtenir, dans les 10 sections um de tissu, les signaux basse fond qui peuvent être imagés à haute résolution par microscopie confocale et à grand champ épifluorescence classique. De plus, la coloration triple a travaillé avec une vaste gamme d'anticorps dirigés contre les protéines cellulaires et virales. Le protocole complet 2,5 jours pour accueillir anticorps et la pénétration de la sonde dans le tissu.

Introduction

Type de virus de l'herpès simplex 1 (HSV-1) est un virus persistant neurotrope humain, l'établissement d'une infection latente à long terme dans les neurones du ganglion de Gasser (TG) du système nerveux périphérique, à partir de laquelle il réactive périodiquement de se répliquer et se propager. Le génome de HSV-1 est un ADN double brin de 150 kb localisation dans le noyau du neurone de l'hôte où il reste des plasmides multicopies comme chromatinized, qui ne s'intègrent pas dans le génome de la cellule hôte 1,2. Au cours de la latence, le programme génétique de HSV-1 cycle réplicatif est fortement réprimée, et l'expression de....

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Protocole

Cette méthode a été utilisée dans une étude publiée précédemment 22. Pour le fond général et la description de la manipulation classique sur ISH, IF et FISH, nous suggérons la littérature disponible après 23.

Une. Infection des animaux

Toutes les procédures impliquant des animaux expérimentaux conformes aux questions d'éthique de l'Association pour la recherche en vision et en ophtalmologie (ARVO) Déclaration de l'utilisation des animaux en recherche, et ont été approuvés par le comité d'éthique local UPR-3296-CNRS, en conformité avec la Communauté européenne Directive 86/60....

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Résultats

Après plusieurs mois de tests, nous avons découvert que le démasquage chimique à base de chaleur latente fait HSV-1 génome disponible pour hybridation fluorescente in situ. Au cours du processus, nous avons essayé différentes procédures démasquer, et les traitements ne chaleur à base (c.-à-chauffer les sections à la température sous-ébullition dans un four à micro-ondes) comparu efficace. Nous avons ensuite testé plusieurs tampons de sel qui sont couramment utilisés en immunohistochimie (IHC) et la mic.......

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Discussion

Le protocole décrit ici permet la détection de HSV-1 génome latent dans les neurones de coupes de tissus neuronaux de souris. Notre compréhension des voies de régulation de l'expression des gènes viraux a été limitée par l'absence de méthode pour détecter le HSV-1 de l'ADN génomique in situ dans les tissus neuronaux. Informations sur le génome nombre de copies et la proportion de neurones infectés provenaient principalement de l'analyse par PCR sur les neurones dissociés 11,12. À éluc.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent aucun intérêt financier concurrents.

Remerciements

Nous remercions N. Sawtell (Hospital Medical Center de Cincinnati Children, Cincinnati, Ohio, USA), S. Efstathiou (Université de Cambridge, Royaume-Uni) et James Hill (LSU Health Sciences Center, La Nouvelle-Orléans, États-Unis) pour fournir des échantillons de HSV-1 les souris et les lapins infectés, respectivement, et des réactifs; H. Masumoto (Kazusa Institut de recherche de l'ADN, Chiba, Japon) et S. Khochbin (Institut Albert Bonniot, Grenoble, France) pour des discussions utiles.

Ce travail a été financé par des subventions du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) (programme ATIP, PL, http://www.cnrs.fr), l'Agen....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Souris Balb/cJanvier, FranceFemelles de 6 semaines
HSV-1 soucheSC16 (type sauvage)Voir Labetoule, M. et al. Invest. Ophtalmol. Vis. Sci 44, 217&ndash ; 225 (2003) pour des détails sur la préparation de la souche HSV-1 et du virus en stock.
Chlorhydrate de kétamineSigmaK2753Injection intrapéritonéale d’une solution contenant de la kétamine (100 mg/kg) et de la xylazine (10 mg/kg)
Chlorhydrate de xylazineSigmaX1251
Paraformaldéhyde (PFA)Sigma158127Mettre en suspension 4 g de PFA dans 90 ml d’eau. Ajouter 50 & micro ; l de 1N NaOH, et chaleur à 60 ° ; C dans un bain-marie avec agitation. Le PFA se dissout en 30 minutes environ. Ajouter 10 ml de 10x PBS. Cette solution peut être préparée à l’avance et stockée à -20 ° ; C en tubes de 5 ml. Prudence. Manipulez sous une hotte.
Saline physiologiqueSigma07982-100TAB-F
1x PBS, pH 7,4 (stérile)Life Technologies10010-015  ;
SaccharoseSigma84100Préparez une solution de saccharose à 20 % dans 1x PBS.
Milieu d’enrobage de cryosectionnement - Tissue-Tek OCT CompoundSAKURA4583  ;
Kit de purification d’ADN à grand vecteurQiagen12462Pour purifier le vecteur Cosmide ou BAC contenant le génome HSV-1 et le stocker à -20 ° ;
C Nick kit de traductionRoche Applied Sciences10 976 776 001  ;
Cy3-dCTPGE HealthcarePA53021Protection contre la lumière
0,5 M EDTASigmaE6758  ;
G50 Mini colonne de centrifugationGE Healthcare27-5330-01  ;
ADN de spermatozoïdes de saumon 10 mg/mlInvitrogen Life Technologies15632-011  ;
Éthanol biologie moléculaire gradeSigma87047Préparer une solution à 70 %
ADN spermatozoïdede saumon Invitrogen Life Technologies15632-011  ;
Formamid Biologie moléculaire gradeSigmaF9037Attention. Manipulez sous la hotte.
Sonde commerciale biotinylée HSV-1  ;Enzo Sciences de la vieENZ-40838  ;
Stylo hydrophobe ImmEdgeVector LaboratoriesH-4000  ;
20x citrate de sodium salin (SSC)SigmaS6639Préparez une solution 2x SSC dans ddH20.
Triton X-100SigmaT8787Préparez une solution mère à 10 % dans l’eau et stockez-la à +4 ° ;C. Préparez la solution à 0,5 % dans 1x PBS juste avant utilisation.
10 mM Citrate de sodium pH 6.0SigmaS1804Préparer une solution mère de 100 mM (10x). Peser 10,5 g d’acide citrique (MW 210.14). Attention, irritant et toxique, porter un masque et des gants appropriés) et dissoudre dans 400 ml d’eau. Ajustez le pH à 6,0 avec 1 N de NaOH (prudence, irritant, portez des gants). Ajuster à 500 ml avec de l’eau distillée. Diluer 10x dans de l’eau distillée avant utilisation.
Acide acétiqueSigma320099  ;
Méthanol, biologie moléculaire gradeSigma322415  ;
Sulfate de dextran - MW 500,000EuromedexEU0606-A  ;
La solution de Denhardt (100x)Euromedex1020-A  ;
Ciment Caoutchouc « FixoGum"Marabut290110000  ;
Kit de purification de l’ADN - Kit de purification PCR QiaquickQiagen28104
T7 in vitro kit de transcriptionAmbion Life TechnologiesAM1314  ;
Biotine-16-UTPRoche Applied Sciences11388908910  ;
Minicolonne de purification d’ARNQiagen73404  ;
Ribonucléoside Vanadyl ComplexNew England BiolabsS1402S  ;
H2O2SigmaH3410Préparez une solution à 3 % dans de l’eau distillée. Magasin à +4 ° ; C et protéger de la lumière.
Levure ARNtInvitrogen15401011préparer une solution à 10 mg/ml dans de l’eau exempte d’ARNase
Sérum de chèvre normalInvitrogenPCN5000  ;
Lesanticorps primaires suivants ont été utilisés dans la section des résultats : anti-souris CENP-A (mAb de lapin C51A7, Cell Signaling Technologies) et anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology)
Anticorps fluorescents secondairesInvitrogen Life TechnologiesLes anticorps secondaires fluorescents couramment utilisés dans notre protocole sont des anticorps de chèvre marqués au fluor Alexa (IgG H+L). L’anticorps utilisé dans la section des résultats est un anticorps anti-lapin de chèvre labé avec Alexa Fluor 488 (référence A11001)
Kit d’amplification du signal Tyramide (TSA) - Streptavidin + Alexa Fluor 350 (fluorescence bleue)Invitrogen Life Technologies#T20937Les kits TSA sont également disponibles chez Perkin Elmer
Kit d’amplification du signal tyramide (TSA) - Streptavidine + Alexa Fluor 488 (fluorescence verte)Invitrogen Life Technologies#T20932
Hoechst 33342Invitrogen Life TechnologiesH3570Préparer un 0.5 & micro ; g/ml dans 1x PBS immédiatement avant l’utilisation. Jetez la solution restante.
lamelle de recouvrement de 22 mm x 50 mm. n° ; 1.5Microscopie électronique àSciences 72204-04  ;
Support de montage avec agent anti-décoloration - VECASHIELDVector LaboratoriesH-1000Un autre produit conventionnel est le Fluoromount G de Electron Microscopy Science
SuperfrostFisherScientific12-550-15  ;
Équipement/MatérielNotede référencede l’entreprise
Aiguille pour infectionMicropipette en verre étirée à chaud. Sur mesure.
Matériel de dissectionMoria, FranceCiseaux et pinces microchirurgicaux
Pompe péristaltiqueCole Palmer InstrumentsEasyload Masterflex
Dispositif de pompe à microseringue (Nano Pump)kdScientificKDS310  ;
CryostatLeica FranceCM 1510-1  ;
-80 ° ; C congélateurSanyoUltra Low -80 ° ; C
Four à micro-ondes
Chauffe-moteur à secEppendorf022670204  ;
Incubateur TobogganToboggan Boekel Scientific240000  ;
Pot CoplinDominique Dutscher68512  ;
Récipient pour vitrailDominique Dutscher68506  ;
Lesimages présentées dans la section des résultats ont été collectées avec un Zeiss AxioObserver avec objectif 40X LD NeoFluor N.A 0.6, et 100X PlanApochromat N.A 1.3. Ensemble de filtres #38, #43 et #43. Source lumineuse à fluorescence HXP 120. Photométrie CoolSNAP HQ2 Caméra CCD. Le signal sera plus facilement observé sur un microscope récent à haut rendement tel que les séries Zeiss AxioImager/AxioObserver, les séries Nikon Ti-E/Ni-E ou les séries Leica DM/DMI6000
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Références

  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....

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