Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Preimplantasyon Fare Embriyolar Erken Hücre Kader Belirleyicileri Araştırma kaybı: ve Kazanç fonksiyon-Yaklaşımı

Published: June 6, 2016 doi: 10.3791/53696

Summary

Bu protokolün amacı, bir kaybı: tanımlamak ve kazanç-of trofoektoderm ve preimplantasyon fare embriyoları iç hücre kütlesi farklılaşma yol açan bir sahne özgü reseptör olarak neogenin tanımlamak için de geçerlidir fonksiyonu yöntemi etmektir.

Introduction

Pre-implantasyon embriyonik gelişim morula ve blastosist tek hücreli aşamasından, birçok farklı aşamaları ayrılabilir. Çok kanıt polarite ve pozisyon ipuçları ilkel trofoblast (TE) ve iç hücre kütlesinden (ICM) içine erken hücre kaderi belirlenmesinde rol oynadığını düşündürmektedir. Bununla birlikte, selüler sinyallere dönüştürülebilen nasıl ipuçları, doğası ve fizyolojik içerikleri burada bu sinyaller bilinmemektedir hücre soyu farklılaşmasını başlatma yeteneğine sahiptirler. Bu farklılaşmış hücreler daha sonra plasenta 1-3 embriyo oluşumu ve büyümesi için gerekli olan karakteristik yapıları ve fonksiyonları üzerine almaya başlayan, uzmanlaşma uğrarlar.

Pre-implantasyon embriyoları siRNA veya hedef cDNA gibi modifike edilmiş genetik malzemenin doğrudan doğruya enjekte edilerek manipülasyon için özellikle uygundurlar ve bu nedenle belirli bir hedef molekülleri okumak için kullanılabilir. Genetik dair artan bir anlayış vardıromurgalı embriyolarının analizi embriyonik gelişim 4 anlayışımızı ilerleyen için kritik öneme sahiptir. zamanında bağlamında bir embriyo, bir vahşi tip gen veya mutant formunda hassas bir giriş gain- veya zarar fonksiyon-geninin büyük gelişimsel olarak düzenlenen genlerin çalışma kolaylaştırmıştır gerçekleştirmek için. Kaybı: ve kazanç fonksiyon-bağımsız erken memeli olmayan ve memeli embriyolara genetik materyallerin mikro-enjeksiyon için büyük boyutları ve büyük reseptivite 5 oldukça basittir. Mikroenjeksiyon tipik olarak viral vektörler kullanılarak gerçekleştirilir. Özellikli bir avantaj olarak, viral vektörler ve transgenlerin fazla viral olmayan vektörler kullanılarak kolaylığı alınmıştır. Fare embriyoları bir hızlı kaybı: ya kazanç fonksiyon-sentezleme sistemi bize incelemek ve omurgalı embriyoloji 6,7 gen fonksiyonlarını anlamak için izin veren geliştirilmiştir.

embriyoların floresan etiketleme büyük ölçüde MICR seçimini kolaylaştıracakoinjected veya genetik embriyolar manipüle ve aynı zamanda dolaylı olarak floresan yoğunluğu 8 göre mikro-enjekte siRNA veya cDNA ekspresyon seviyesini belirlemek için bir yöntem verin. Bu etiketleme, floresan protein cDNA, GFP veya RFP gerçekleştirmek için, birlikte enjekte füzyon konstruktları ya da ayrı ayrı ya da gibidir. GFP veya RFP floresans yoğunluğu bu kaybı: temin ya kazanç fonksiyon-başarılmıştır için siRNA veya yabancı DNA'nın sentezlenmesi kapsamını ortaya koymaktadır.

Burada, bize preimplantasyon fare embriyoları erken hücre farklılaşmasında önemli hücre dışı ipuçlarını ileten bir reseptör olarak neogenin tanımlamak için izin kaybı: ve kazanç-of fonksiyon tekniği için bir mikromanipülasyon protokol mevcut.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

NOT: Hayvan ıslahı ve bakımları için tüm prosedürler Sahmyook Üniversitesi, Seul, G. Kore IACUC düzenlemelerine göre yapılmıştır.

1. Süperovulasyon, Islahı ve Ovidukt İzolasyon

  1. aşağıdaki koşullar altında inbred C57BL / 6 fareleri bakımı: 22 ± 3 ° C, ~% 60 nem, 12 st ışık / karanlık çevrimi ve su ve gıda ad libitum verilmiştir.
  2. 0.1 mL, 5 İÜ gebe kısrak serum gonadotropini (PMSG) intraperitoneal enjeksiyonu ile 3-5 haftalık dişi farelerin superovulasyon Uyarmaktadır / kafa 0.1 mL, 5 İÜ insan koryonik gonadotropinin bir intraperitoneal enjeksiyon (HCG) 48 saat sonra ve ardından /kafa.
  3. Hemen hCG enjeksiyonu takiben, bir gecede aynı kafeste tutarak aynı gerginlik cinsel olgun erkeklerle superovulation kaynaklı kadın dostum.
  4. Ertesi sabah, kadın genital sisteminin bir çiftleşme fişi veya vajinal fiş varlığı ile başarılı bir şekilde çiftleşme onaylayın.
  5. Hamile kadın fareler kurbanCO 2 zehirlenme hCG enjeksiyonundan sonra servikal dislokasyon 18-20 saat izledi.
  6. Cildi ve daha sonra ince makasla periton tabakayı keserek karın boşluğuna açın.
  7. ince forseps ile rahim boynuzları Pick up ve vücut boşluğuna yavaşça rahim, yumurtalık, yumurtalık ve yağ yastığı uzak çekin.
  8. fallop ve ince makas ile yumurtalık arasındaki alanı kesin. Ekli uterusun üst kısmının en az 1 cm bırakarak, forseps konumlandırmak ve yumurtalık yakın rahim kesti.
  9. Oda sıcaklığında M16 ortamı içeren 35 mm Petri kabı oviductal ampulla aktarın. Aynı çanak çeşitli farelerden fallop borularına havuz.
  10. embriyoların alımı için bir stereomicroscope altında yemekler yerleştirin.

2. Alma ve 2-pronüklear Kültür (2-PN) Embriyolar

  1. , 30 veya 32 G derialtı iğne ucunu kesin bir künt ucu içine eziyet ve bir reçeteye iğne olarak kullanabilirsiniz.
  2. kullanımince forseps kızarma iğne üzerine yumurta kanalının sonuna doğru kaydırın. Yavaşça bir yerde tutmak için çanak alt karşı kızarma iğne ucu basın. M16 ortamının 0.1 mi, bir Petri kabı içine 2-PN embriyolar serbest bırakmak için ~ sahip yumurta kanalının yıkayın.
  3. steril bir cam pipet kullanarak yeni bir Petri kabı içine aktarabilirsiniz stereomicroscope altında kızardı M16 ortamdan kümülüs kitleleri çevreleyen birlikte 2-PN embriyoların kurtarın.
  4. 5-10 dakika boyunca 37 ° C'de Dulbecco'nun fosfat tamponlu tuz (DPBS) içinde% 0.1-0.5 hyaluronidaz 1.0 ml enzimatik sindirme ile 2-PN embriyolardan kümülüs hücreleri ayırmak.
  5. yumuşak bir cam pipet ve kümülüs hücrelerin fiziksel ayrılması ile pipetleme embriyolar denude.
  6. embriyo başına taze fosfat tamponlu salin (PBS) 30-50 ml arındırılır embriyolar üç kez yıkayın.
  7. 10 mg / ml sığır serumu albümini (BSA, Fract ile takviye M16 ortamı bir 35 mm plastik Petri kabındaki embriyolar inkübeen az 4 saat, daha sonra genellikle mikroenjeksiyon gerçekleşinceye kadar bir nemlendirilmiş bir kuluçka makinesi içinde% 5 CO2 içinde 37 ° C'de iyon V).

3. Embriyo revers transkripsiyon (RT) ve Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)

  1. blastosist aşamasına kadar her aşamada en az 10 embriyo toplamak ve ters transkriptaz, RNaz inhibitörü, oligo dT primeri, rastgele 6mers dNTP karışımını içeren transkriptaz ön kanşım çözelti, ters 5x 4.0 ul bunları havuz ve reaksiyon tamponu PCR tüp.
  2. W 95 ° C'de 5 dakika inkübasyon ile takip 1 saat boyunca 42 ° C 'de hemen RT reaksiyon başlatılır 200 ° 30 saniye boyunca bir araya getirilmiş embriyolar 20 ul bir toplam hacme RNaz içermeyen damıtılmış H2O ilave edin ve sonikasyon.
  3. Üretilen cDNA çözeltisi, her 5.0 uL, neogenin için primerler normal PCR yürütmek, CDX2, Sox2 Tead4, Nanog, Oct3 / 4 veya β-aktin (primer dizileri Tablo l'de verilen 1. PCR, 95 ° C'de 15 saniye inkübasyondan 40 döngü oluşur (Tablo 1 'de gösterilmektedir) tavlama sıcaklığında 30 saniye ve 72 ° C'de 30 san.
  4. % 2 agaroz jeli üzerinde elektroforez ile, ayrı PCR ürünleri ve etidyum bromid ile boyanarak UV ışığı altında jel görselleştirmek.
  5. β-aktin seviyelerine karşı hedef gen ifadesini normalleştirmek.

Embriyolar 4. İmmünositokimya

  1. PBS,% 0.01 BSA ihtiva eden bir kısa yıkama ile 3 kez ve ardından oda sıcaklığında 30 dakika boyunca PBS içinde% 4 paraformaldehit ile her aşamada embriyolar düzeltildi.
  2. 10 dakika boyunca oda sıcaklığında% 0.1 Tween 20 ve% 0.1 Triton X-100 içeren PBS 1.0 ml 10 embriyo inkübe edilerek Permeabilize Hücre zarları.
  3. PBS 1.0 ml geçirgen embriyolar inkübe spesifik olmayan engellemek için oda sıcaklığında 30 dakika boyunca,% 10 normal keçi serumu ile takviye edilmiştir.
  4. Engellenen embriyolar zekâ inkübe1 H tavşan anti-neogenin antikorları: PBS içinde 100 seyrelti, gece boyunca 4 ° C'de% 0.1 BSA içeren.
  5. PBS damla 30 sn her biri için üç yıkamadan sonra, 1 Alexa 488-konjuge keçi anti-tavşan IgG veya Alexa 568-konjuge keçi anti-tavşan IgG ile ya embriyolar inkübe: PBS / BSA çözeltisi 500 seyreltme, gece boyunca 4 ° C'de .
  6. aktin filamanlarını görselleştirmek için, oda sıcaklığında, 1 saat süre ile, PBS içinde 1 ug / ml Phalloidin embriyolar inkübe edin.
  7. PBS, oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 1 ug / ml DAPI (4 ', 6-diamidino-2-fenilindol, dihidroklorür) ihtiva eden 5 ml ekleyerek çekirdekleri leke.
  8. Yıkama PBS ile üç kez kısaca embriyolar.
  9. Bir bardak slayt embriyo transferine ve madeni yağ bir damla ile bunları kapatın.
  10. Uygun dalga boyunda bir uyarma ile konfokal mikroskop ile 1,000X büyütmede görüntü al.

Neogenin-RFP ve Neogenin-siRNA GFP Plazmidler 5. Hazırlık

  1. AltcDNA Kırmızı Floresan Protein (RFP), vektör ihtiva-eden neogenin-bayrak-RFP sonuçlanan içine fare neogenin kodlama klonlamak.
  2. Emerald yeşil flüoresan protein (EmGFP), vektör ihtiva-eden pcDNA-EmGFP-miR-neogenin sonuçlanan içine neogenin hedef alan küçük bir saç tokası RNA alt-klonlanmıştır (Şekil 1 'de gösterildiği gibi).
  3. neogenin-bayrak RFP ve pcDNA-EmGFP-miR-neogenin plazmidler hem yükseltmek ve geleneksel yöntemlerle onları arındırmak.
  4. Plazmidlerin nihai konsantrasyonlar ayarlama için, steril Tris-EDTA (TE) tampon / ml 1.0 ug.

2-PN Embriyolar içine Plazmidler 6. Mikroenjeksiyon

  1. Taze M16 medya ile, kısaca bir kez soyulmuş 2-PN embriyoların yıkayın.
  2. çekirdeklerine gözlem için izin vermek için bir masa üstü santrifüjü içinde 1,000 x g'de 10 dakika süre ile 2-PN embriyolar santrifüjleyin.
  3. Bir Additi% 5 CO2 37 ° C'de mineral yağ altında embriyo başına M16 ortamı 20-30 ul'lik bir mikro damla embriyolar inkübeÖnal 1-2 saat.
  4. borosilikat cam kapiller tüp çekerek enjeksiyon pipetler ve holding pipetler imalatı (OD = 1.2 mm; J = 0.94 mm) mekanik bir çekici ile.
  5. Bir microgrinder ve microforger kullanarak künt ipuçları ve <500 mikron ucu uzunluğu ve 1-2 mikron ucu iç çapı cilalı açıklıklar enjeksiyon pipetler Üretiyor.
  6. 20 um'lik bir iç çapa ve 100 um arasında bir dış çapa sahip kör ipuçları ve perdahlı açıklıklara sahip olacak şekilde pipetler tutarak imal.
  7. 1.0 ug / ul plazmid solüsyonu yeterli bir miktarı ile yüklenebilir enjeksiyon pipetler (> 200 nl).
  8. Microinject ~ motorlu bir mikromanipülatör bağlı bir mikropüskürtücü kullanılarak ön çekirdek birine, her 2-PN embriyo için plazmid solüsyonu 10 uL; Bu işlem sırasında, bir tutma pipeti ile negatif bir basınç uygulayarak pozisyonda embriyolar tutun.
  9. Mikroenjeksiyon sonra, l taze M16 medya ile 2-PN embriyolar 3 kere yıkayın1 dakika her zaman daha ess.
  10. Kültür ortamı buharlaşmasını önlemek için bir mineral yağ damlası ile kaplanmış bir plastik kültür tabağına taze M16 ortamının bir damla 2-PN embriyolar.
  11. Bir diferansiyel girişim kontrast altında 24 saat aralıklarla (DIC) 200X büyütme ters mikroskop embriyolar gözlemleyin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Biz o neogenin geçici olarak erken 2-hücreli aşamada olduğu gibi ve kalıcı erken morula kadar görünen ama geç morula ve blastosist aşamaları (Şekil 2A) de eksik olma, preimplantasyon fare embriyoları erken gelişim aşamalarında ifade edilir keşfetti. Buna ek olarak, neogenin uzamsal dağılımı esas olarak dış hücrelerine sınırlandırılmıştır. RT-PCR analizi sonuçlarını 4-hücre aşamasında zirve ama tamamen sonra (Şekil 2b) 16-hücre aşamasında hiç ya da, neogenin ifadesinin erken ve geçici doğası ile uyumlu idi. Buna karşılık, F-aktin böyle bir geçici ve polarize ifade desenini ortaya koymamıştır.

Önümüzdeki neogenin seviyeleri los neogenin (shRNA neogenin hedefleme barındıran neogenin cDNA vektörleri (neogenin kazanç) veya vektörlerin ya mikroenjeksiyon tarafından manipüle edilebilir araştırdık2-PN zigot içine ler). Görsel neogenin kaybı, RFP gelen neogenin kazanç ayırt ve GFP olduğu için göstergeler (Şekil 3) ortak olarak ifade ve ifade seviyesi neogenin elde immünofloresan ve (Şekil 4) ve immünolojik işaretleme ile iki doğrulandı.

Şekil 5, 2-PN aşamada shRNA neogenin veya cDNA neogenin ya aldıktan sonra her bir aşamada embriyolar temsili görüntüleri gösterir. Neogenin kaybı ve neogenin kazanç embriyolar ve blastosist aşamasına (Tablo 2) kadar en azından hiçbir gelişimsel potansiyel farkları belirgin brüt morfolojik farklılıklar vardı. Aslında, her aşamada hayatta kalan embriyoların sayısı ve tutuklanan embriyo sayısı hem anlamlı bir fark yoktu.

Ancak, ICM geliştirme daha az olarak kazanç embriyolar neogenin daha neogenin kaybı telaffuz edildineogenin kazanç embriyolar (Şekil 6A) Oct3 / 4 ICM özgü daha yüksek bir ekspresyonu ile ve neogenin kaybı embriyolar (Şekil 6B) daha neogenin kazanç blastosist başına Oct3 / 4-pozitif ICM hücrelerinin daha yüksek sayılar ile ispatlanmıştır. Ayrıca, RT-PCR analizi ifadesi üç transkripsiyon faktörlerinin düzeyini ve neogenin bu arasında güçlü bir korelasyon göstermiştir. Neogenin kayıp blastokist olarak, küçük Oct3 / 4, Sox2 ve Nanog kontrol embriyolar (Şekil 6C) üzerinden neogenin kazanç her üç transkripsiyon faktörlerinin ifadesinde önemli bir artış tezat olan, tespit edilmiştir. Beklenmedik bir şekilde, CDX2 ve Tead4 ekspresyon seviyeleri, transkripsiyon faktörleri TE farklılaşma / bakım 6,7 karıştığı daha az yukarı regülasyonu neogenin transkripsiyonel ICM özel düzenleyici ancak aktivasyonuna yol açar doğrulayarak, neogenin ekspresyon seviyesi etkilenmiştir değil TE kurulması için. Gösterilen tüm veri m Referans 9 arasında değişmemiş.

Şekil 1
Şekil 1: Yapısı pcDNA-EmGFP-miR-neogenin. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2:. Fare, embriyonik gelişim sırasında Neogenin sentezlenmesi (A), farklı gelişim aşamalarında preimplantasyon embriyolar neogenin ifade odaklı mikroskopik resimleri. (B) Farklı gelişim aşamalarında preimplantasyon embriyolar neogenin mRNA ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu. β-aktin, bir iç kontrol olarak kullanıldı.96fig2large.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3:. Yeşil floresan proteini (GFP) ve Kızıl floresan proteini (RFP) sırasıyla Neogenin Kaybı ve Neogenin Gain için Göstergeler olarak İfade içine RFP barındıran bir neogenin cDNA vektörü konjuge GFP veya mikroenjeksiyon barındıran bir neogenin hedefleme ShRNA vektörü mikroenjeksiyon sonrası 2-PN zigotlar, GFP ve RFP sentezlenmesi 2-hücresi ve 4-hücresi aşamalarında flöresanlı bir mikroskop altında gözlendi. Sol paneli, faz-kontrast görüntüler; orta ve sağ paneller, floresan görüntüler. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4, Şekil 4:. ShRNA Neogenin ya Neogenin cDNA Hedefleme ya mikroenjeksiyon sonrası blastosist içinde Neogenin ifadesi (a) 2-PN zigot bir neogenin hedefleme shRNA vektörünün mikroenjeksiyon sonra, ayrı ayrı blastosist hücrelerinde neogenin ekspresyon seviyesi ile değerlendirildi Anti-bayrak antikorlar ile immün. shRNA vektörler (kontrol) mikroenjeksiyon edildi neogenin sol panelde, şifreli. Sağ panelde, neogenin hedefleme shRNA vektörler mikroenjeksiyon yapıldı. DAPI, DAPI (mavi) çekirdeği leke kullanıldı; Anti-bayrak, neogenin bayrak etiketinin görselleştirme (kırmızı); GFP, yeşil flüoresan protein (yeşil); birleştirilmiş, DAPI, anti-bayrak ve GFP süperimpozisyon. (B), blastosistlerin tüm hücre lizatları, anti-Flag antikorları ile bağışık lekelenmesi edildi. GFP, bir yükleme kontrolü olarak kullanıldı. ShRNA Pişmiş, shRNA enjeksiyon neogenin şifreli; Ng ShRNA, neogenin hedefleme ShRNA injec yon. (C) neogenin cDNA vektörleri veya neogenin hedefleme shRNA vektörleri 2-PN zigotların içine mikro-enjekte edildi ve elde edilen blastosistler neogenin ekspresyon seviyesini ölçmek için bir anti-neogenin antikorlarla immün tabi tutuldu. Üst panelde, neogenin hedefleme shRNA enjekte edildi. Blastosist anti-neogenin antikorları (kırmızı) ile boyama yapıldı. GFP, yeşil flüoresan protein (yeşil); Birleştirilmiş, DAPI, anti-neogenin ve GFP süperimpozisyon. Alt panelde, neogenin cDNA vektörleri mikroenjeksiyon edildi. Blastosist anti-neogenin antikorlar (yeşil) ile boyama yapıldı. DAPI, DAPI nükleer boyama (mavi); RFP, kırmızı floresan proteini (kırmızı); Birleştirilmiş, DAPI, RFP, ve anti-neogenin bir superimposition. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Güncelle / 53696 / 53696fig5.jpg "/>
Şekil 5: Embriyonik Gelişim Neogenin kaybı veya kazancı Etkileri. 2-PN fare embriyoları küçük firkete RNA (shRNA) (zarar neogenin) neogenin hedefleme veya cDNA (neogenin kazanç) neogenin barındıran vektörler ile ya microinjected ve blastosist aşamasına ulaşana kadar kültüre edildi. neogenin kazanç embriyolardan neogenin kaybını ayırt etmek, GFP ve RFP sırasıyla birlikte ifade edildi. Faz-kontrast farklı gelişim aşamalarında embriyo görüntüleri gösterilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,

Şekil 6:. Neogenin overekspresyonu ICM Farklılaşma blastosist (A) ICM hücreleri Oct3 / 4 için immün görüntülendi Şekeri. DAPI sta kullanıldıçekirdeğinde. (B) kontrol, neogenin kaybı ve neogenin kazanç embriyo blastosit içinde Oct3 / 4-pozitif ICM hücrelerin sayısı, her deneyde kullanılan en az 10 embriyo üç bağımsız deneyden ortalama ± SEM olarak ifade edilir. * Student t-testi ile p <0.05 kontrolden önemli farklılıklar. Neogenin kaybı neogenin kazanç ve kontrol embriyolarının blastokist Oct3 / 4, Sox2 Nanog, CDX2 ve Tead4 mRNA (C) RT-PCR analizi. β-aktin bir iç kontrol olarak kullanılmıştır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

tablo 1
Tablo 1: RT-PCR için kullanılan primerler ve PCR Koşulları dizileri.

"Tablo Tablo 2: 2-PN Sahnesi'nde Neogenin shRNA veya Neogenin cDNA alma sonra her Gelişim Sahnesi'nde Fare Embriyolar Yaşayan sayısı.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Mevcut protokol, fare embriyogenez sırasında erken hücre farklılaşmasında neogenin rolünü araştırmak için 2-PN fare embriyoları içine genetik materyallerin mikroenjeksiyon yeni yöntemler, cDNA veya shRNA ya göstermektedir. preimplantasyon embriyoların genetik modifikasyon, örneğin altında yatan moleküler mekanizmaları, ilk hücre soyu belirlenmesi hakkında önemli bilgiler ortaya çıkarmada güçlü bir tekniktir. Genetik modifikasyonlar gen fonksiyonu tespit etmek için en sık kullanılan yöntemlerden biridir. yabancı genetik malzemeler için 2-PN embriyolar ve 2-PN embriyolar içine cDNA ve shRNA mikroenjeksiyon fizibilite nispeten büyük receptibility ile bu embriyo manipülasyon tekniği içsel söz değil, embriyo minimal fiziksel bozulma ile uygulanabilir Bu genetik manipülasyon ile ilişkili tamamlayıcılık.

Bu sitoplazmik enjeksiyon göz önüne alındığında daha kolay ve daha az zararlı olduğunuNükleer enjeksiyon dışında hayatta ancak, yine de vurgulanmalıdır çekirdek enjeksiyonu ile bağlantılı, yabancı DNA'nın daha yüksek bir ekspresyonu, tek bir iyileştirme çekirdeğin içine mikroenjeksiyon önce ön çekirdek konumlandırmak için santrifüj kullanılmasıdır. teknik açıdan en gelişmiş ve zorlu aşaması bir döllenmiş yumurtanın pronükleusuna içine yabancı DNA'nın mikroenjeksiyon olduğunu. Bu adım çok önemlidir ve önemli teknik yeterlilik ve mikroenjeksiyon işlemi ana kapsamlı eğitim gerektirir. Bu beceri ancak kazanılmış sonra, teknik değişkenliği ve hatalar minimuma. microinjected embriyoların rutin yaşam Tesisimizde% 80-90 arasındadır.

Bu çalışmada farklı olarak, diğer araştırmacılar plazma membranı yakın bir pronükleus microneedle yakın olacak şekilde pipet tutarak embriyolar konumlandırılmış. Mikro iğne daha sonra pronükleusuna 10,11 sokulur. Biz yanlısı görselleştirme bazı zorluk yaşadıdoğru santrifüj lenmeden mikroskop altında çekirdeği. Açıkçası, santrifüj daha iyi tanımlanması için plazma zarı çekirdek yakın getiriyor. Aynı zamanda, yan çekirdeğe daha iyi görselleştirme böylece daha iyi konumlandırma için bazı oda için ilerleme olmalıdır.

transgenik fareler üretimi aksine, embriyoların içine plazmid mikroenjeksiyon için protokol doğası gereği geçici transfeksiyon ve preimplantasyon embriyonik gelişim sırasında gen fonksiyonu diseksiyon dolayısıyla uygun. Bu nedenle, bizim bir kaybı: protokolü ve kazanç fonksiyon-tekniği daha erken embriyonik gelişiminde rol oynayan sinyal molekülleri tanımlamak için genel olabilir.

neogenin ve ligandlan örneğin Oct3 / 4, Sox2 ve Nanog'un olarak kök hücre özel transkripsiyon faktörleri geliştirmek için muhtemel olduğu ek olarak, neogenin sinyal verilen embriyonik kök hücre çizgilerinin geliştirilmesi için çok faydalı olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa etmek rakip mali çıkarlarını yok yok.

Acknowledgments

Yazarlar ayrıca imalat ve cDNA ve shRNA vektörler neogenin için yapıları paylaşımı için Gürcistan Sağlık Bilimleri Üniversitesi'nden Dr. Xiong'un grubu kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Kore Araştırma Vakfı tarafından finanse edilen Temel Bilimler Araştırma Programı (2013R1A1A4A01012572) hibe yoluyla ve Sahmyook Üniversitesi'nden bir araştırma hibe ile desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
M16 medium, Gibco BRL (Grand Island, NY) M7292 LOT# 11A832
Goat serum,  Dako (Glostrup, Denmark) X0907
PMSG Folligon, Intervet, Holland G4877-1000IU LOT#SLBD0719V
Mineral oil Sigma Aldrich CG5-1VL LOT# SLBC6783V
human chorionic gonadotropin and pregnant mare serum gonadotropin  (Intervet, Holland) (invitrogen , 15596-026)
SuperScript® III Reverse Transcriptase lifetechnologies 18080-044
PCR pre mixture  (Bioneer, Daejon, S. Korea) GenDEPOT , A0224-050
Agarose (molecular grade) BioRad 161-3101
Paraformaldehyde Solution, 4% in PBS Affymetrix USA 19943
polyclonal rabbit anti-neogenin antibody Santa Cruz Biotechnology, US SC-15337
Alexa fluor 488 labeled anti-rabbit antibody Molecular Probes (Invitrogen, USA) A-11094
Alexa fluor 555 labeled anti-rabbit antibody Molecular Probes (Invitrogen, USA) A-21428
Alexa Fluor® 555 Phalloidin Molecular Probes (Invitrogen, USA) A34055
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) Invitrogen, USA D1306
Recombinant Human RGM-C/Hemojuvelin R&D systems 3720-RG
all plasmid constructs  Prof. Wen Cheng Xiong at Georgia Health Sciences University (Agusta, GA). for the present studies were kindly provided by 
Neon®  Transfection System lifetech MPK10096
Stereo Microscrope Nikon SMZ1000
Micromainpulation system with Nikon Nikon Narishige ONM-1
Micro Injector Nikon Narishige GASTIGHT #1750
Holder Nikon Narishige Narishige IM 16
Microfuge Nikon Narishige Narishige MF-900
grinder Narishige EG400
Puller Sutter Instrumnet company P-97
CO2 incubator Thermo Scientific Forma EW-39320-16
Veriti® 384-Well Thermal Cycler  lifetechnologies 4388444

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Yamanaka, Y., Ralston, A., Stephenson, R. O., Rossant, J. Cell and molecular regulation of the mouse blastocyst. Dev. Dyn. 235 (9), 2301-2314 (2006).
  2. Sasaki, H. Mechanisms of trophectoderm fate specification in preimplantation mouse development. Dev. Growth Differ. 52 (3), 263-273 (2010).
  3. Nishioka, N., Yamamoto, S., Kiyonari, H., Sato, H., Sawada, A., Ota, M., et al. Tead4 is required for specification of trophectoderm in pre-implantation mouse. Mech. Dev. 125 (3-4), 270-283 (2008).
  4. Ovitt, C. E., Schöler, H. R. The molecular biology of Oct-4 in the early mouse embryo. Mol. Hum. Reprod. 4 (11), 1021-1031 (1998).
  5. Stein, P., Schindler, K. Mouse Oocyte Microinjection, Maturation and Ploidy Assessment. J. Vis. Exp. (53), e2851 (2011).
  6. Shin, M. R., Cui, X. S., Jun, J. H., Jeong, Y. J., Kim, N. H. Identification of mouse blastocyst genes that are down regulated by double-stranded RNA-mediated knockdown of Oct-4 expression. Mol. Reprod. Dev. 70 (4), 390-396 (2005).
  7. Khang, I., Sonn, S., Park, J. -H., Rhee, K., Park, D., Kim, K. Expression of epithin in mouse preimplantation development: Its role in compaction. Dev. Biol. 281, 134-144 (2005).
  8. Prieto, D., Aparicio, G., Machado, M., Zolessi, F. R. Application of the DNA-Specific Stain Methyl Green in the Fluorescent Labeling of Embryos. J. Vis. Exp. (99), e52769 (2015).
  9. Lee, J. H., Choi, S. S., Kim, H. W., Xiong, W. C., Min, C. K., Lee, S. J. Neogenin as a receptor for early cell fate determination in preimplantation mouse embryos. PLoS One. 9 (7), e101989 (2014).
  10. Gordon, J. W., Scangos, G. A., Plotkin, D. J., Barbosa, J. A., Ruddle, F. H. Genetic transformation of mouse embryos by microinjection of purified DNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 77 (12), 7380-7384 (1980).
  11. Brinster, R. L., Chen, H. Y., Trumbauer, M. E., Yagle, M. K., Palmiter, R. D. Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjecting eggs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 4438-4442 (1985).

Tags

Gelişimsel Biyoloji kaybı: ve kazanç fonksiyon-Sayı 112 Preimplantasyon fare embriyosu neogenin gen mikroenjeksiyon,
Preimplantasyon Fare Embriyolar Erken Hücre Kader Belirleyicileri Araştırma kaybı: ve Kazanç fonksiyon-Yaklaşımı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, J. H., Cho, Y. I., Choi, S. S., More

Lee, J. H., Cho, Y. I., Choi, S. S., Kim, H. W., Min, C. K., Lee, S. J. Loss- and Gain-of-function Approach to Investigate Early Cell Fate Determinants in Preimplantation Mouse Embryos. J. Vis. Exp. (112), e53696, doi:10.3791/53696 (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