Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

חינם מדויק פנול DNA זיהוי מין של יום 30 חזירים העוברים על ידי PCR

Published: February 14, 2016 doi: 10.3791/53301
* These authors contributed equally

Abstract

מחקר לתוך תכנות טרום לידתי של חזיר הוכיח כי מינו של העובר המתפתח או העובר יכול להשפיע על תוצאות התפתחותיות. לכן, היכולת לקבוע מין העובר יש צורך בניסויים רבים במיוחד לגבי טיפוח מוקדם. הפרוטוקול הנוכחי מדגים הכנה זולה, מהירה ולא רעילה של הדנ"א הגנומי חזיר לשימוש עם PCR. יש לאסוף בצורה הומאנית 30 עוברים יום בהתאם להנחיות שקבע מדיניות בבעלי חיים מוסדיים וועדות הרווחה עבור הפרוטוקול הנוכחי. הכנת העובר כולו בזכות טכניקת זיהוי מין באמצעים מבוסס זה PCR פשוט כרוכה שחיקה העובר הקפוא לאבקה דקה בעזרת מכתש מראש צוננת ועליי. PCR באיכות DNA משתחרר כמות קטנה של אבקה העובר על ידי החלת דגירה חמה מגיב תמוגה אלקליין. בשלב הבא, את פתרון ה- DNA מעורבב עם חיץ נטרול ושימשו במישרין לצורך פעילות PCR. שני זוגות פריימר נוצרות כדי detect ספציפי מין בקביעה באזור של כרומוזום א- (Sry) ו ZFX באזור של כרומוזום ה- X עם דיוק וספציפי גבוהים. באותו פרוטוקול יכול להיות מיושם על עוברים מוארכים אחרים (יום 10 עד יום 14) לפני יום 30. כמו כן, פרוטוקול זה יכול להתבצע עם צלחות 96-נקוו כאשר הקרנת מספר גדול של עוברים, מה שהופך את זה אפשרי עבור אוטומציה גבוהה הקלדת מין תפוקה.

Introduction

החזיר המקומי הפך להיות נושא מחקר בסיסי בפיתוח, גנטיקה ותזונה הן במגזרים האדם ואת בעלי החיים. הפוטנציאל של חזירים כמודלים ביו למחקר אנושי ניתן לייחס הדמיון הפיזיולוגי שלהם. ב בעלי חיים, מניפולציה של יחס מינים יכולים לשפר את האפקטיביות של תוכניות בחירה ושיפור גנטי 1. זיהוי מין העוברים הפרט הוא כלי בסיסי המשמש בחקירות ניסיוני רבים, כולל אך לא מוגבל גנוטיפ, אפיגנטיקה X איון של dimorphism מינית במהלך ההתפתחות העובר המוקדם 2.

מחקרים בעכברים מראים כי דיאטה אימהית וגורמים אחרים עלולים לגרום חוסר איזון בין מיני 3. חזירים, הגורם לחוסר איזון יחס מינים כוללים גזע אבהי 4, רחם קיבולת 5, ותנאי המטבולית של החזירה 6. מאז ההבדלים שנצפו עובר המלטות יכולים להיות מושפע sedimorphism xual, החוקרים צריכים להיות מודעים מין העובר ויחסי מין בהסקת מסקנות לגבי המחקר שלהם. פיתוחם של הכלים ופרוטוקולים יעילים זיהוי מין עובר חזיר יום 30 של פיתוח יידון כאן.

שיטות שונות של הקלדת מין פותחו למחקרים גנטיים באורגניזמים מודל ובעלי חיים. בעיקר בעלי חיים, זיהוי עובר זכר ונקבה מוקדם הוא נוהג נפוץ מאוד כדי לשפר את הבחירה גנטית תוכניות רבייה. עובריים מוקדם karyotyping ב חזיר באמצעות Giemsa 7 או טכניקות 8,9 הקרינה האינטנסיבית שמש במשך הקלדת מין. עם זאת, שיטות אלו זמן רב ולא מתאים להקרנה מספר גדול של עוברים במהירות ובאופן מדויק.

שיטת הקלדת מין היעילה ביותר היא ההגברה DNA באמצעות DNA פולימרז יציבה חום זוג פריימרים. זיהוי מין באמצעים DNA בשיטת PCR הוא יותר ספציפי, מהיר ורגיש, only הדורשים כמות זעירה של חומרים הסלולר. זיהוי מין באמצעים העובר PCR מבוסס הראשונה בוצעה על בני אדם 10, ומאוחר יותר בעכברים 11, בקר 12, 13 תאו וכבשים 14 בעוברים בשלב טרום ההשתלה. ב החזיר, שיטת הקלדת DNA המין המוקדמת הוקמה עבור בעוברים בשלב טרום השתלה באמצעות זוג אחד של פריימרים DNA הספציפיים Y כרומוזום 15. עם זאת, פריימרים PCR הנפוצים ביותר לקביעת מין נבחרו מתוך ה- Y כרומוזום של גן Sry ספציפי זכר 16 ובאזור המפלה שאינו המין של גן אבץ-אצבע הממוקם הוא X ו- Y כרומוזום 17. בהמשך לכך, פריימרים אלה יושמו כדי לקבוע את המין של יום 30 עוברים במחקר זה עם סגוליות משופרים של פריימרים לזהות רק כרומוזום ה- X של גן אבץ-אצבע.

הדנ"א הגנומי מעוברת טרום השרשה חזירית ניתן לחלץ באמצעות חשיפת הבלסטוציסט שלם למאגר עם proteinasדואר K 16 או על ידי לקיחת ביופסיה של כמה תאים מן המחשוף מוקדם בודדים עוברים 15 והשימוש בהם עבור ישירה PCR. עם זאת, שחרור של דנ"א מהדם חזירי, שיער, רקמות או conceptus גדול על פני כמה סנטימטרים בגודל לא נעשה ביעילות בשיטת K proteinase. חילוץ שיטות DNA עבור חומרים אלה הוקמו באף זמן רב פרוטוקולי פנול / כלורופורם 6 או ערכות יקרות בהתבסס עמודה 18. על מנת למנוע את השימוש בכימיקלים רעילים, קיימת מגמה לפתח שיטות מיצוי DNA זול, קל פנול-חינם. סוג זה של פרוטוקול לבידוד של הדנ"א הגנומי PCR באיכות מהעכבר 19 ו דג הזברה 20 רקמות כבר נקבעה באמצעות נתרן הידרוקסידי חם טריס (hotshot). מחקר זה מספק פרוטוקול להשיג DNA עם זוגות פריימר דופלקס מאצ ו מחדש שונה לסקס PCR להקליד ישירות lysates התא של יום 30 עוברים חזירי עםדיוק גבוה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

בהתאם המועצה הקנדית על הנחיות טיפול בבעלי חיים באישור מדיניות Animal הפקולטה והרווחה - בעלי חיים מאוניברסיטת אלברטה, זורע בהריון היו מורדמים על ידי הצוותים מאומנים בכ יום 30 של ההריון עוברים נאספו. יש להשתמש בכפפות בדיקה בכל עת במהלך ההליכים.

1. איסוף לדוגמא אחסון מדגם

  1. להרדים לזרוע באמצעות בורג בשבי ואחריו exsanguination. יש להשתמש בכפפות בדיקה כדי לאסוף את שטחי הרבייה עוברת מכל חזירה מורדמת.
    הערה: אוסף מהיר של דגימות והעברה עוברת להתייבש קרח או חנקן נוזלי יגרום רקמות באיכות גבוהות לעבודות מולקולריות אחרות כגון microarray ו qPCR.
  2. לנתח הרחם בעדינות להפריד את כל העוברים בתוך ממברנות השליה extraembryonic שלהם מדופן הרחם הבסיסית 21. ודא שאין זיהום ברקמה האמהית.
  3. מִחָדָשׁאורך כבל ומשקל של כל עוברי הקיימא לפני ההקפאה.
  4. אסוף כל העובר הפרט ומיד לעטוף אותו באופן רדיד אלומיניום לפני פקיעה הקפאה עם חנקן נוזלי.
  5. מעבירים את העוברים קפוא מן חנקן נוזלי ישירות במקפיא -80 ° C.

2. עוברים גריסה

  1. לייבל כל דוגמיות (15 מ"ל) עם מזהה המדגם הדרוש עבור מספר דגימות להיות מנותח.
  2. מלאו מיכל תרמי עם קרח יבש לחצי מלא להכניס את הצינור מדגם מראש שכותרתו בקרח יבש.
  3. תלבש כפפות חורף עם עוד זוג כפפות בדיקה על גבי להעברת המרגמות מראש מצונן העליים מ -80 ° C במקפיא להתייבש מיכל קרח.
  4. מניח את העובר הקפוא בתוך המרגמה על הקרח היבש.
  5. יוצקים חנקן נוזלי מספיק כדי לכסות את העובר ואת לטחון אותו עם העלי לאבקה דקה.
  6. מעביר את האבקה העובר לצינור מדגם מראש שכותרתו עם microspatula (איור 1) ובמקום צינור במקפיא -80 מעלות צלזיוס.
  7. השתמש מראש צונן ובמכתש נקי עבור כל עובר ולשנות את בדיקת הכפפות לאחר שחיקה כל עובר כדי למנוע זיהום צולב בין הדגימות.

3. הכנת הדנ"א הגנומי באמצעות שינוי שיטת נתרן הידרוקסידי

  1. לייבל כל צינורות microcentrifuge (1.5 מ"ל) הדרושים במספר דגימות להיות מנותח.
  2. העברת צינורות המדגם המכיל אבקת עובר מן המקפיא -80 מעלות צלזיוס למכל עם קרח יבש לפני שמתחיל.
  3. פיפטה 180 μl של 50 מ"מ NaOH (סודיום הידרוקסיד) לתוך צינור אחד microcentrifuge מראש שכותרתו.
  4. הפעל באינקובטור-חום מראש עד 95 מעלות צלזיוס.
  5. השתמשו בקיסם כדי להעביר את הסכום הנכון של אבקת העובר (5-10 מ"ג) (איור 2) מהצינור מדגם לתוך צינור מראש שכותרתו microcentrifuge המכיל את 50 פתרון מ"מ NaOH.
  6. משוך up באותו קיסם לאט כדי להמחיש את lysate DNA כחומר דביק, דביק, לבן שקוף דמוי (איור 3).
  7. העברת צינורות microcentrifuge עם lysate DNA אל האינקובטור מחומם מראש על 95 מעלות צלזיוס במשך חמש דקות. מיד להעביר את צינור לעבר קופסת קלקר מלא קרח.
  8. הוסף 20 μl של 1 M טריס- HCl ישירות לתוך הצינור microcentrifuge ולערבב אותו על ידי הקשה על הצינור בעדינות. השתמש בנייר pH כדי להבטיח את ה- pH הוא כ 8.0 (איור 4) לפני צנטריפוגה.
    הערה: כאשר מתמודדים עם מספר רב של הכנות מדגמות, מקובל דגימות לאסוף כמה באקראי כדי לבדוק את רמת חומציות.
  9. צנטריפוגה צינור עם lysate DNA XG ב 2000 ב microcentrifuge לשתי דקות בטמפרטורת חדר כדי להסיר שאריות רקמה שלא נמס.
  10. העברת 150 μl של supernatant ברור העליון לתוך צינור חדש או 96 צלחות היטב.
    הערה: lysate DNA הברור מוכן לשימוש כתבנית ב PCR תגובה היא היציבה ב 4 מעלות צלזיוס למשך שבועות, או יכול להיות כל זמן זה ב -20 מעלות צלזיוס למשך שנה.

4. עיצוב מין ספציפי Primers PCR

  1. השג מספרי הצטרפות עבור אזור בקביעת מין חזירי Y (Sry) (NM_214452.3) ו וחלבון אבץ אצבע צמוד X (ZFX) גנים (XM_005673501.1) מאתר צמח שדה http://www.ncbi.nlm.nih.gov /.
  2. העתק והדבק מספרים ההצטרפות צמח השדה אלה לכלי עיצוב פריימר באינטרנט.
    הערה: המידע פריימרים הטובים כולל אורך, TM ו% GC וכן גודל המוצר PCR (נ"ב) יופק על מסך המחשב (איור 5).
  3. אמת את הספציפיות של פריימרים אלה באמצעות תוכנית הפיצוץ נוקלאוטיד (Blastn) מול מסד הנתונים הגנומי חזירי הנוכחי 104 כדי להבטיח רצפים אלה ממוקמים רק על X ו- Y כרומוזום עבור Sry ו ZFX בהתאמה (איור 6).

5. הדנ"א הגנומי PCR ישירות מ- DNA Lysates

  1. לְהִשְׁתַמֵשׁרק 1 μl של lysate DNA כתבנית לתגובה PCR 15 μl.
    הערה: שיטת הקרנת תפוקה גבוהה עבור PCR 96-גם צלחות יכול להתבצע באופן דומה באמצעות פיפטה רבה.
  2. בצע את הפעולות הבאות פשוט עבור PCR הראשון: להכין צינור PCR אחת עבור כל שליטה תבנית שלילית ושני צינורות נוסף עבור בקרות חיוביות על ידי הוספת 1 μl (0.5 ng) של הדנ"א הגנומי חזירי מין ידוע שהושג באופן מסחרי. מאוחר יותר, כולל מדגם מניתוח זיהוי המין באמצע המוצלח האחרון כביקורת חיובית ולהפעיל יחד עם תגובת PCR החדשה לקביעת מין.
  3. השתמש בכל שילוב HotStart מוכן אנזים PCR ולהכין תערובת אמן על ידי פריימרים הוספה במים nuclease חינם בהתאם למספר הכולל של התגובות PCR. הוסף 1 μl של lysate DNA לתוך צינור PCR קיים מראש עם 14 μl של מיקס מאסטר PCR. להוסיף פריימרים כך הריכוז הסופי של פריימרים משני גנים מין ספציפי הוא 0.3 מיקרומטר בסך הכל של 15 μl PCR reaction.
  4. הגדר את תכנית ה- PCR הבא Cycler תרמית: 95 מעלות צלזיוס במשך 3 דקות, 35 מחזורים כל אחד עם צעד היתוך 20 שניות 98 ° C, ואחריו צעד חישול 15 שניות על 65 מעלות צלזיוס, ואחריו צעד התארכות 15 שניות על 72 מעלות צלזיוס. בצעד סופי, דגירת תגובות דקות 1 ב 72 ° C ולהמשיך לדגור על 4 מעלות צלזיוס עד הסרת צינור PCR עבור אימות ג'ל אלקטרופורזה כדי לקבוע את המין.
    הערה: תנאי PCR ואופטימיזציה הנם בהתאם במדריך של ערכת ה- PCR המוזכרים לוח החומרים.
  5. מוסיף את הכמות המתאימה של כתם ג'ל DNA SYBR הניאון ירוק רעיל בעת הכנת ג'ל agarose 2% TBE.
    הערה: ברומיד Ethidium ניתן להחליף כתם בירוק ניאון אם היא אינה זמינה.
  6. הוסף 1.5 μl של צבע הטעינה (10x) לתוך הצינור PCR ומערבבים היטב על ידי pipetting למאגר תגובת PCR ו- up- למטה.
  7. 10 טענו μl של מדגם לתוך באר run הג'ל agarose עם הגדרות מתח מתאים (מנגנון ג'ל קטן ב -100 V, מנגנון ג'ל 96-גם ב 150 V עד הלהקה לצבוע רץ חצי דרך ג'ל).
  8. הקפד להתאים את עוצמות להקות תחת ההגדרה אור ניאון באמצעות סורק לייזר ללכוד תמונה של הג'ל. הערה: תרמי ג'ל נפוצה ניתן להחליף את הג'ל ברומיד ethidium.
  9. לקבוע את המין עובר החזיר ידי זיהוי עובר עם להקה אחת כנקבה ושתי להקות כזכר (איור 7).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תוצאת נציג של קביעת הזוויג מ 345 הקרנת lysates DNA על ידי PCR מוצגת באיור 7 ו מסוכמת בטבלת 1.

כפי שניתן לראות בתרשים 7, טמפרטורת החישול פריימרים על 65 מעלות צלזיוס הוא במצב האופטימלי בפרוטוקול PCR זו יצירה בעצמה דומה וגדלי amplicon מבוססים (איור 5) בין מדגמים שונים.

שני מוצרים מוגברים של Sry (400 נ"ב) ו ZFX (506 נ"ב) מוצגים בתמונת ג'ל (איור 7). עוברי זכר הראו שני קטעים דנ"א עם הגודל הנכון של (400 נ"ב) העליונות והתחתונים (506 נ"ב) להקות. עוצמת שתי הלהקות האלה הוצגה להיות שווה אצל אנשים זכר ביותר. כל העוברים הנקבה הראו רק קטע DNA בודד מתאים גן ZFX ממוקםכרומוזום X.

lysates DNA המתקבל NaOH 50 מ"מ שונה ניתן להשתמש ישירות עבור PCR עם שיעור ודיוק הצלחה גבוהים. lysates DNA לא הראה שום עיכוב תגובת PCR לאחר הקרנת 345 עובר. רק שלושה אנשים לא היו חרמנית ואחוז העוברים הנשיים היה מעט גבוה יותר מאשר גברים (טבלה 1).

איור 1
איור 1:. העברת אבקת עובר העברת אבקה העובר לצינור 15 מיליליטר.

איור 2
איור 2: איסוף והעברת אבקה עובר עם קיסם (א) כמות מוגזמת של דבקות אבקה העובר על הקיסם.. (ב) נכון כמות אבקת עובר דבקות הקיסם שתועבר הפתרון מגיב תמוגה אלקליין. (ג) כמות מספקת של אבקת עובר דבקות הקיסם.

איור 3
איור 3:. טכניקה ויזואליזציה DNA לאט להרים את הקיסם, לאחר הוספת אבקת העובר, כדי לקבוע אם ה- DNA עובר נמס כחומר שקוף דמוי לבן דביק דביק.

איור 4
איור 4:. אישור ה- pH (א) pH של נתרן הידרוקסידי (מגיב תמוגה אלקליין) הפתרון הוא 12.0. (ב) לאחר חיץ נטרול בנוסף למאגר התפרקות אינדיקציה צבע נייר pH מאירה בירוק pH צריך להיות סביב 8.0.

= "Jove_content" FO: keep-together.within-page = "1"> איור 5
איור 5:.. מידע פריימר ספציפי סקס שמות רצף, רצפים ואורך amplicon המתקבל כלי עיצוב פריימר אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 6
איור 6: מיפוי של פריימרים סקס ספציפי חזירים על כרומוזום X וי (א) מיקום של קדימה התהפך פריימרים שצוין על גן ZFX. (ב) מיקום של קדימה התהפך פריימרים שצוין על גן Sry. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 7
איור 7:. PCR הגברה של גני סקס ספציפי חזירים מ -30 עובר יום 2% ג'ל agarose TBE מוכתם בכתם ג'ל SYBR DNA עם הבקרות החיוביות הידועות מסומנים עם זכר וסמלים נשיים. שתי להקות מצוינות כמו זכרי להקה אחת כמו נקבות. כוכב אדום הצביע על זיהום המדגם האפשרי גם עם הופעתו של להקה נמוכה מאוד קלושה (400 נ"ב) לעומת להקה עליונה (506 נ"ב) מוצר PCR שנגרם Sry פריימרים Y הספציפיים. חץ אדום מציין את הביקורת השלילית לא תבנית PCR. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

זיהוי מין PCR רוזן העובר
185 53.60%
157 45.50%
לא ידוע 3 0.90%
סה"כ 345 100%

טבלה 1: שיעור נקבה, זכר לא ידוע לאחר PCR זיהוי מין בין 345 יום 30 עוברים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

רוב הפרוטוקולים קיימים הקשורים הקלדת מין DNA העוברי חזירית מתאימים רק בשלב טרום-השתלה בשלבים מוקדמים 15,16. פתחנו בהצלחת פרוטוקול מתאים להקרנה עובר חזירי במהלך ההריון מאוחר. בהתבסס על מחקרים עם שלבי התפתחות דומות של עוברים ממחקרים קודמים 6,18, בפרוטוקול הנוכחי נחשב בטוח יותר ועלות נמוכה.

הפרוטוקול זה מתאים גם מספר רב של דגימות להקלדת מין באמצעות PCR באמצעות העברה של lysates DNA לתוך צלחת 96-היטב. פורמט הצלחת מאפשר הקרנת תפוקה הגבוהה על ידי מתן אפשרות להעברת 1 μl של lysate DNA עבור תגובת PCR באמצעות פיפטה רבה.

עם זאת, מספר שלבים הכרוכים בהליך צריכים להיעשות בזהירות. על מנת לבצע את השיטה תמוגה שונה 50 מ"מ NaOH ביעילות רבה יותר, העובר קפוא בנפרד צריך להיות מקורקע לאבקה בסדרבעזרת מכתש ועלי מראש צונן (-80 ° C). הימנע שפיכת אבקה העובר על הקרח היבש, על ידי בעדינות ובאיטיות מגרד את האבקה לתוך שפופרת 15 המ"ל, כפי שמוצג באיור 1. שינוי כפפות בדיקה לאחר כל הדגימה מומלצת מאוד להימנע אבקה על כפפת העברת מדגם עובר אחר.

את הכמות המתאימה של אבקת העובר שיתווספו הפתרון תמוגה שונה 50 מ"מ NaOH מוצג באיור 2B. כמות מוגזמת של אבקת העובר מוצג באיור 2 א ו יש להימנע. כמו כן, בתרשים 2C, כמות אבקת העובר יכול להיות מספיק עבור הליכים במורד הזרם. למרות שקילת אבקת העובר עבור כל דגימה אפשרית, זה לא מעשי כאשר הקרנת מין העובר מחקר בקנה מידה גדול המעורב יותר ממאה עוברות.

כמות ה- DNA עשויה להיות מאומתת בעליל באמצעות קיסם כדי לבדוק את ז הדביקooey דמוי חומר כפי שמוצג באיור 3, אם זה ספק אם כמות האבקה המתאימה נוספה בשלב קודם.

הוספת את הכמות הנכונה של פתרון נטרול חשוב לאחר lysing אבקת העובר. איור 4 מראה את השינוי pH אחרי ולפני הוספת פתרון הניטרול. השלב זה חשוב לוודא כי ה- pH הוא מעט בסיסי (סביב 8.0) ולכן דומה מאגרי תגובה הנלהבים ביותר PCR.

ספציפי של פריימרים אוליגו הוא המרכיב החשוב ביותר לדיוק של זיהוי מין באמצעי DNA במהלך PCR. הספציפי של פריימרים אוליגו ניתן לאשר באמצעות תכנית Blastn צמח השדה. מיקום יחיד יזוהה על כרומוזום X על האזור ללא קידוד '3 של גן ZFX עבור כל רצף פריימר (איור 6 א) לנקבות. מצב דומה מזוהה רק על כרומוזום Y על אזור הקידוד של גני Sry (איור 6

שיעור שגיאה עקב היעדר זיהוי מין יכול להיות מאוד נמוך (<1%) כפי שניתן לראות בטבלה 1, כאשר כל הצעדים להתקדם בזהירות ובדייקנות. עם זאת, בחלק מקרה נדיר, זיהום צולב בין lysates DNA של שני מדגמים שונים אפשרי ויכול להיות מזוהים על ידי PCR כמצוין עם כוכב אדום בתוך הג'ל (איור 7). סוג זה של דפוס פסים ב הנקבה יכולה להתפרש זיהום צולב עם מדגם זכר.

אין זה סביר כי המראה של להקה נמוכה מאוד קלושה בשל התחרות תחל עבור ריאגנטים PCR. במקרה זה amplicon הקטן (400 נ"ב) קשור גן Sry יפיק יותר מוצר PCR מהר יותר מאשר הלהקה הגבוהה המתאימה גן ZFX. בפרוטוקול זה, חיסרון אחד הוא קביעת זיהום צולב של מדגם זכר עם נקבה. כי המטרה העיקרית שלנו היא לא כימות של מספר עותק לכל גן המטרה, יצור קטןכמות האבקה מן הנשים שהשתתפו במדגם לא יהיה קל לדמיין על הג'ל.

פרוטוקול זיהוי המין באמצעי DNA המוצג כאן הוא שיטת העלות האפקטיבית ביותר כדי לזהות מין עובר במהלך ההריון מאוחר ניתן ליישם חיות משק גדולות אחרות כמו בקר, עיזים וכבשים. כמו כן, שיטת זיהוי מין באמצעי DNA דומה מיושמת חזירים הקשורים זורעת מטבולית מצב 18. עוד חקירה מחקר באמצעות זיהוי מין באמצעים DNA יכול להיות מיושם כדי ללמוד את מנגנון החתמה גנומית במהלך תכנות טרום לידתי של פיתוח לאחר הלידה ב החזיר 22. קיים מגוון רחב של יישומים בעלי חיים באמצעות זיהוי מין באמצעים DNA PCR אפשרי כגון תוכניות רבייה הבחירה בטרם סקס, ואפקטים אפיגנטיים של תזונה ומחלות זיהומיות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgments

המחברים מבקשים להודות על שיתוף הפעולה תרומות כספיות של סוכנות מימון המחקר הבאים: משק חי אלברטה בשר הסוכנות בע"מ, CRC חזיר, חזיר אלברטה, החברה גנטיקה Hypor הנדריקס NSERC CRSNG.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
KAPA HiFi HotStart Ready Mix PCR kit  KAPABiosystems KR0370 other Hot Start Taq polymerase can be used after optimization
SYBR Safe DNA Gel Stain Life Technologies S33102 Ethidium bromide can be substituted for SYBR Safe
Pig female and male genomic DNA Zyagen GP-160-F1 & GP-160-M5 Postive controls from the tissues of known sex DNA can be used.
Typhoon FLA 9500 laser scanner GE Healthcare Life Sciences 28-9969-43 other imaging system can be used
Free Soft Nitrile Examination Gloves WWR 89038-270 any other examination glove can be used
Sodium hydroxide, solid  Fisher BP 359 -212 Molecular Biology Grade
Eppendorff DNA LoBind Tubes, 1.5 ml, PCR clean Eppendorff 0030 108.051 heat resistant
ThermoStat plus Eppendorff 22670204 Use as a incubator for 95 °C , don't need to use the heater
Toothpick Bunzl Plc 75200815 Any round wooden toothpicks can be used - quality wood
Microcentrifuge 5417R/5417C Eppendorff 22621807 This model was discontinued. But another newer model can be used
Microspatula Fisher SDI28540115 Autoclaved before use each time.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Seidel, G. E. Economics of selecting for sex: the most important genetic trait. Theriogenology. 59, 585-598 (2003).
  2. Gutiérrez-Adán, A., et al. Development consequences of sexual dimorphism during pre-implantation embryonic development. Reprod. Domest. Anim. 41, Suppl 2. 54-62 (2006).
  3. Rosenfeld, C. S., Roberts, R. M. Maternal diet and other factors affecting offspring sex ratio: a review. Biol Reprod. 71, 1063-1070 (2004).
  4. Gorecki, M. T. Sex ratio in litters of domestic pigs (Sus scrofa f. domestica Linnaeus, 1758). Biol. Lett. 40, 111-118 (2003).
  5. Chen, Z. Y., Dziuk, P. J. Influence of initial length of uterus per embryo and gestation stage on prenatal survival, development, and sex ratio in the pig. J. Anim. Sci. 71, 1895-1901 (1993).
  6. Vinsky, M. D., Novak, S., Dixon, W. T., Dyck, M. K., Foxcroft, G. R. Nutritional restriction in lactating primiparous sows selectively affects female embryo survival and overall litter. Reprod. Fertil. Dev. 18, 347-355 (2006).
  7. Cassar, G., King, W. A., King, G. J. Influence of sex on early growth of pig conceptuses. J. Reprod. Fertil. 101, 317-320 (1994).
  8. Zudova, D., Rezacova, O., Kubickova, S., Rubes, J. Aneuploidy detection in porcine embryos using fluorescence in situ hybridization. Cytogenet Genome Res. 102, 179-183 (2003).
  9. Hornak, M., Oracova, E., Hulinska, P., Urbankova, L., Rubes, J. Aneuploidy detection in pigs using comparative genomic hybridization: from the oocytes to blastocysts. PLoS One. 7, (2012).
  10. Handyside, A. H., Pattinson, J. K., Penketh, R. J., Delhanty, J. D., Winston, R. M., Tuddenham, E. G. Biopsy of human preimplantation embryos and sexing by DNA amplification. Lancet. 1, 347-349 (1989).
  11. Wilton, L. J., Shaw, J. M., Trounson, A. O. Successful single-cell biopsy and cryopreservation of preimplantation mouse embryos. Feri. Steril. 51, 513-517 (1989).
  12. Peura, J. M., Turunen, M., Janne, J. A reliable sex determination assay for bovine preimplantation embryos using the polymerase chain reaction. Theriogenology. 35, 547-555 (1991).
  13. Rao, K. B., Pawshe, C. H., Totey, S. M. Sex determination of in vitro developed buffalo (Buhalus buhalis.) embryos by DNA amplification. Mol. Reprod. Dev. 36, 291-296 (1993).
  14. Herr, C. M., Matthaei, K. I., Petrzak, U., Reed, K. C. A rapid Y-chromosome-detecting ovine embryo sexing assay. Theriogenology. 33, 245 (1990).
  15. Fajfar-Whetstone, C. J., LaneRayburn, A., Schook, L. B., Wheeler, M. B. Sex determination of porcine during preimplantation embryos via y-chromosome specific DNA sequences. Animal Biotechnology. 4, 183-193 (1993).
  16. Pomp, D., Good, B. A., Geisert, R. D., Corbin, C. J., Conley, A. J. Sex identification in mammals with polymerase chain reaction and its use to examine sex effects on diameter of day-10 or -11 pig embryos. J. Anim. Sci. 73, 1408-1415 (1995).
  17. Aasen, E., Medrano, J. F. Amplification of the ZFY and ZFX genes for sex identification in humans, cattle, sheep and goats. Biotechnology (N Y). 8, 1279-1281 (1990).
  18. Oliver, G., et al. Restricted feed intake in lactating primiparous sows. II. Effects on subsequent litter sex ratio and embryonic gene expression. Reprod Fertil. Dev. 23, 899-911 (2011).
  19. Truett, G. E., Heeger, P., Mynatt, R. L., Truett, A. A., Walker, J. A., Warman, M. L. Preparation of PCR-quality mouse genomic DNA with hot sodium hydroxide and tris (HotSHOT). Biotechniques. 29, 52-54 (2000).
  20. Meeker, N. D., Hutchinson, S. A., Ho, L., Trede, N. S. Method for isolation of PCR-ready genomic DNA from zebrafish embryos. Biotechniques. 43, 610-614 (2007).
  21. Almeida, F. C. R. L., Machado, G. S., Borges, A. L. C. C., Rosa, B. O., Fontes, D. O. Consequences of different dietary energy sources during folliculardevelopment on subsequent fertility of cyclic gilts. Animal. 8, 293-299 (2014).
  22. Foxcroft, G. R., Dixon, W. T., Dyck, M. K., Novak, S., Harding, J. C. S., Almeida, F. C. R. L. Prenatal programming of postnatal development in the pig. Control of Pig Reproduction VIII. Rodriguez-Martinez, , Nottingham University Press. 212-213 (2009).

Tags

ביולוגיה התפתחותית גיליון 108 ביולוגיה התפתחותית העובר חזירי הקלדת מין DNA PCR Sry ZFX
חינם מדויק פנול DNA זיהוי מין של יום 30 חזירים העוברים על ידי PCR
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Blanes, M. S., Tsoi, S. C. M., Dyck, More

Blanes, M. S., Tsoi, S. C. M., Dyck, M. K. Accurate and Phenol Free DNA Sexing of Day 30 Porcine Embryos by PCR. J. Vis. Exp. (108), e53301, doi:10.3791/53301 (2016).

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