Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

のトランスクリプトームプロファイリング Published: January 30, 2017 doi: 10.3791/53754
* These authors contributed equally

Introduction

高生産乳牛における初期胚損失は、酪農業1、2における主な課題の一つです。牛は、それらの同様の発達過程3、4に対するヒト着床前胚発生を研究するための興味深いモデルとなっています。しかしながら、多くの研究は、ウシ初期胚発生に関与する遺伝子についてのより良い理解が必要です。

1995年5に開発された最初のマイクロアレイ技術から二十年後に、より洗練されたプローブの製造技術の開発は、異なるマイクロアレイプラットフォーム6内との間に印刷エラーとアレイチップのばらつきが減少しました。改善されたマイクロアレイ技術は、初期胚Qに、臨床研究7で、より最近では、この技術の普及応用をもたらしましたualityアセスメント8。

マイクロアレイ技術のために必要な大量の材料は、マイクロアレイ技術は、最初に、このような初期胚発生などの研究分野の番号を入力することができなかった主な理由です。より最近では、RNA増幅法は、直線的にサブナノグラム出発RNA材料9からマイクログラムレベルまでRNAを増幅するために改良されてきました。市場で入手可能ないくつかの市販のRNA増幅キットがあります。しかし、より人気のよく発達したキットが11の方法を駆動リボ単一プライマー等温増幅10およびT7プロモーターに関連しています。最も人気のあるアンチセンスRNA増幅は、5 '末端12にT7プロモーターに連結するオリゴdTプライマーを用いてインビトロ転写を使用します。この技術は、線形増幅F後代表アンチセンス転写物の大部分を維持することができまたはアレイハイブリダイゼーション13。この方法は、ウシの胚8から抽出した全RNAのピコグラムレベルを増幅するように適合されています。

ユニバーサルリンケージシステム(ULS)は、DNAを直接組み込むか、グアニン14のN7位の配位結合を形成することにより、白金リンク蛍光色素シアニン547またはシアニン647のいずれかでRNAを増幅した標識法です。この方法は、アミノアリルに比べて変更することなく、より安定した増幅されたaRNAを生成するために、胚の研究に適合させた酵素法15によって生成されたaRNAを変更しました。単一の色素と2つの色素の両方の標識方法は、マイクロアレイにユニバーサルリンケージシステムを使用して適応されています。大規模なマイクロアレイの比較研究は、6 1次元と2色配列のプラットフォーム間でのデータ品質の良好な相関があるということでした。

最近では、両方のT7プロモータードライブnは、アンチセンスRNA増幅およびULS標識方法は、マイクロアレイハイブリダイゼーション8、16のためのaRNA材料標識高品質の十分な量を生成するために、より信頼性の高いプロトコルを提供するために開発されてきました。そこで、本研究では、一例として、7日目ウシ胚を用いた2色マイクロアレイに関わるデータ解析にRNA抽出からの重要なステップのいくつかを実証するためのプロトコルを提供します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

この研究の動物の一部は、アルバータ州の動物実験委員会の大学によって承認され、すべての動物実験手順(プロトコル#AUP00000131)と代謝研究アルバータ大学の単位、エドモントン、カナダ、で行われ、そして動物は応じての世話をしました。アニマルケアのガイドライン(1993年)のカナダ人評議会へ。

1.胚の生産、全RNAおよびDNアーゼ治療の単離

  1. 動物実験プロトコルおよび胚の収集のために私たちの以前の出版物17、18に参照してください。
  2. プールし、液体窒素中で各乳牛から同様の段階の胚を凍結した後、RNA抽出まで-80℃に保つスナップ。
  3. (キットの情報は材質一覧で利用可能です)ピコ規模なサンプルからRNAを抽出することが可能になり、カラムベースのRNA抽出キットを経由して全RNAを抽出します。
    注:推奨キットが含まれています:コンディショニング・バッファ、抽出BUFをFER、70%エタノール、洗浄バッファー1、洗浄バッファー2、溶出バッファー、収集管とマイクロ遠心チューブを有するRNA精製カラム。
  4. 10μLのExtraction Bufferは、胚を含むチューブに追加し、42℃で30分間インキュベートします。 2分間800×gで遠心分離管をマイクロ遠心チューブに細胞抽出物を収集します。
  5. 精製カラムのフィルター膜上に250μLコンディショニング・バッファをピペット。室温で5分間コンディショニングバッファを有するRNA精製カラムをインキュベートします。 1分間16,000×gでコレクションチューブに精製カラムを遠心します。
  6. ピペットRNA抽出緩衝液および胚の混合物中に70%のエタノールの10μL。ピペッティングによりよく混ぜます。プレコンディショニング精製カラムにピペット混合物。
  7. 100×gで2分間、RNA、遠心分離精製カラムを結合して、すぐに通る流れを除去するために30秒間16,000×gで遠心分離することによって従ってください。
  8. ピペット10081; 8000×gで1分間の精製カラムと遠心への洗浄緩衝液1のL。
    注:DNアーゼ処理は、RNA単離の後、逆転写又は増幅を行う場合にお勧めします。
  9. 右のステップ1.8の後、ゲノムDNAを消化。
    注:推奨のDNaseキットは素材リストで利用可能です。推奨されるキットが含まれています:DNアーゼIストック溶液およびバッファを。
  10. 35μLバッファーで5μLのDNase Iストック溶液を混合することにより、DNアーゼインキュベーション混合物を準備します。静かに転倒混和。
  11. 精製カラムの膜に直接40μLのDNaseインキュベーション混合物をピペット。室温で15分間インキュベートします。
  12. 精製カラム膜へのピペット40μL洗浄緩衝液1、次いで15秒間8000×gで遠心します。
  13. 8,000×gで1分間の精製カラムと遠心にピペットで100μLの洗浄緩衝液2。
  14. 精製カラムと遠心機の中に別の100μLの洗浄緩衝液2をピペット16,000×gで2分間。
  15. 新しい0.5 mlのマイクロ遠心チューブに精製カラムを転送します。直接精製カラムのメンブレン上に溶出バッファーのピペット11μL。溶出緩衝液を分配しながら、膜への溶出バッファーの最大吸収を確実にするために、穏やかに膜の表面にピペットの先端をタッチします。
  16. 室温で1分間カラムをインキュベートします。カラムに溶出バッファーを配布するために千×gで1分間カラムを遠心してから、RNAを溶出するために16,000×gで1分間スピン。
  17. RNAの質と量19を評価するための製造元の指示に従ってバイオアナライザー機器を使用してください。
  18. 使用するまで-80℃でRNAサンプルを保管してください。

2.マイクロアレイ解析のためのRNA増幅とラベリング

注:RNA増幅とラベリング手順で作業初めてのユーザーのために、RNA ALOにスパイクの5 ngのを使用RNA増幅およびハイブリダイゼーションの品質管理測定を監視するために、実際のaRNAサンプルを用いてngの。スパイク中のRNAミックスが所定の割合で10 in vitroで合成し、ポリアデニル化転写物を含んでいます。手順が適切に実行すると、標識された転写物は、具体的にのみ配列中の相補的なコントロールプローブにハイブリダイズしたデータは、最小限の自己または交差ハイブリダイゼーションと品質管理保証を追跡するためにスキャンすることができます。アレイおよびデータ分析をスキャンした後スパイクインコントロール強度と正規化手順についての詳細の説明は、以前の出版物20、21を参照してくださいです。以下の手順は、通常のマイクロアレイユーザに与えられます。

  1. 11μL - 10の全体積で100 pgの高品質なRNAサンプル(RNA完全性番号(RIN)の値は、少なくとも> 7.0)を準備します。
  2. 増幅キットはにできることでRNAサンプルを増幅(100頁わずかとして)ピコスケールのサンプルで動作します。
    注:推奨増幅キット情報は、マテリアルリストで利用可能で、任意の変更を加えることなく、製造元の指示に従います。
  3. 増幅されたaRNAのサイズ範囲のプロファイルを評価するために、蛍光ベースの定量を使用してください。
  4. 増幅されたaRNAの濃度を測定する(260および280 nmの吸光度に基づいて)分光光度計の測定器を使用してください。
  5. 標識のための準備ができるまで-80℃で増幅されたaRNAを保管してください。
  6. ULS aRNAのラベリングキットのユーザーガイドに記載の蛍光標識のために増幅されたRNA2μgのを使用してください。
    注:シアニン547及びシアニン647色素は光劣化及びシアニン647色素に敏感であるので、容易にオゾンによって分解され、標識操作は、光の最小量のオゾンのない環境下で行われます。
  7. オゾンのレベルは0.001 ppm以下になるまで、オゾンボックス( 図1A)をオンにします。
  8. 図1B)内の反応セットアップを行い、その後、セーフライトの下でRNaseフリー水で20μLの最終容量に調整します。光源に暗室フィルタを追加します。
  9. 穏やかに混合し、15分間85℃でサーモサイクラーにチューブをインキュベートします。少なくとも1分間、氷の上に置いてサンプル。 CY-色素標識増幅されたRNAをクリーンアップするために、(1.9から1.11へ)DNase処理に関連する手順を除いて、RNA抽出キットを進める前に、チューブの内容を収集するためにスピンダウン。
  10. 測定および標識された増幅されたRNAの濃度を測定し、使用前に3日間、-80℃の最大で標識したaRNAを維持するために、分光光度計の測定器を使用してください。

3.マイクロアレイハイブリダイゼーションおよび洗浄

注:次の重要なステップは、二色マイクロアレイベースの遺伝子発現解析プロトコル(バージョンに応じて適応されます6.5、2010年5月)。

  1. 各シアニン547-から825 ngの同量のを追加し、シアニン647標識したaRNA及び25Xフラグメンテーションと10倍のブロッキングバッファーと混合します。
  2. 15分間60℃で混合物を加熱し、1分間氷上で冷却します。
  3. 2×ハイブリダイゼーション緩衝液の同量を加え、よく混ぜます。
  4. 13,000 rpmで遠心分離し、次いで混合物は、ハイブリダイゼーションのための準備ができています。
  5. アレイスライド上に混合物から100μLをロードし、ハイブリダイゼーションチャンバ内のスライドをシール。
  6. オーブンで10 rpmで回転させ、65℃で17時間ハイブリダイゼーションオーブンに組み立て室をロードします。
  7. 安定化に浸漬し、30秒のための溶液を乾燥することによりオゾン保護処理とプロトコルに従って配列を洗ってください。
  8. 無塵粒子を溶液からアレイを削除し、アレイ表面が乾燥していることを確認してください

4.スキャンマイクロアレイスライド

  1. 暗い場所で配列を維持し、scannをオンにしますえー(15分の待ち時間)を使用する準備ができるまで。
  2. スキャナーに、左側の列のバーコードをロードし、スキャンを開始します。ソフトウェアのユーザーガイドに従ってスポット分析を行うと(GPR)ファイル形式としてデータを保存します。

5.統計解析

  1. FlexArrayソフトウェアをダウンロードhttp://genomequebec.mcgill.ca/FlexArray/license.php「輸入生データ」をクリックし、FlexArrayにGPRファイルをロードします。
  2. 必要に応じて指示に従うことによって正規化および統計分析を実行します。注:それは以前に22に記載されたように、本研究ではポジティブスポット選択のためのしきい値を計算します。
  3. すべてのハイブリダイズしたスポットやバックグラウンド信号を表示するFlexArrayのプロットビューアから手動ドロップダウンを選択します。注:マイクロアレイへのハイブリダイゼーション後のコントロールにスパイクの同様の絵は、以前の研究8で見ることができます。
  4. 選択しますFlexArrayからのアレイの正規化プロセスの間に変位することにより、以下の配列内の黄土正規化は、それに応じてマニュアルをドロップダウン。
  5. エクスポート、他の用途のためのExcelファイルにFlexArrayからすべての正規化されたデータ。

6.バイオインフォマティクス解析

ウシ胚特異的転写産物からのプローブ配列の元の注釈は(BESTv1)マイクロアレイは8以前に記載されています。本研究では、20403ユニークな遺伝子シンボル(GS)は、(得られたFile1のサプリメント EmbryoGENEラボラトリー情報管理システム(LIMS)ELMA(http://elma.embryo-gene.ca)を介して)。 6765ユニークな遺伝子(のリストはFile2の補足 )(マイクロアレイ正規化処理後に選択し、すべての正の信号に対応したステップ50.5)ウシの7日目の胚の遺伝子発現プロファイルから。陽性シグナル閾値はA値の信号強度から透過刊行16に基づいて計算しました。

  1. 分類システム23、24 PANTHER(進化的関係を通じてタンパク質解析)との機能解析を実行するには、以下のリンク(http://www.pantherdb.org/about.jsp)を開きます。
  2. 統計的な過剰発現試験を用いて、胚発生の間に特定の生物学的プロセスを特定し、参照リスト25のようにボスの牡牛座 (データベース内のすべての遺伝子)のデフォルト設定を使用するように6765胚特異的GSのリストをアップロードします。
    注:これは統計的に過剰または過少発現二項検定を使用しているGOタームから進化の関連プロセスの識別を可能にします。
  3. ソフトウェアのデフォルトとして<0.05でP値のしきい値を設定します。データがダウンロードされ、博覧会することができますさらなる選択16用のExcelファイルにRTED。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

7日目のウシ胚からの総RNAを、増幅のaRNAの代表的な結果を図3に示し、 表1に要約します。

RNAの完全性およびプロファイルは、RNA抽出後に評価することができます。 RNAの品質評価は、バイオアナライザー装置( 図3A)によって行うことができ、7.0より高いRIN値を有するサンプルのみを増幅た( 表1)に使用する修飾されています。

増幅されたRNAの質と量は、増幅後に評価されるべきです。増幅されたRNAプロファイルと適切なサイズ範囲の類似性は、品質管理( 図3B)のための主要な要因です。 2ラウンドの増幅後、増幅されたRNA断片は塩基対200〜800(図3B)の範囲、大きさが非常に類似していると同様のサイズ範囲のすべてたaRNAは、さらに蛍光標識のために選択されます。また、元の全RNAの増幅の成功はしたaRNA( 表1)の少なくとも以上の千倍の増加をもたらすであろう。

蛍光標識効率は、標識率の度合いに応じて算出することができます。式は、ULS aRNAを標識キットのユーザーガイドの入手可能です。 100ヌクレオチド当たり3.6 ULS分子 - 1の平均値を示し、3.6% - ユーザーガイドは、標識率の程度は1.0でなければなりません示唆しています。

ハイブリダイゼーションおよびスキャン後の画像ファイルがFlexArrayから見ることができます。マイクロアレイハイブリダイゼーションおよび洗浄後の良質スキャンした画像を図4(a)に示されています。標識された物質がこの範囲より低いか高い場合、信号は、バックグラウンドレベルを検出または高すぎて低くなるscanni後に検出されNG( 図4B)。

現在の研究では、正の信号閾値は7.6(7.6または背景<正であると考えられて7.6よりも高いプローブ信号)に設定しました。約20826陽性スポットを表すプローブセットの46%は、ウシ、7日目の胚( 図5)に赤色で示されています。注釈のない重複遺伝子シンボルを除去した後、唯一の6765ユニークな遺伝子シンボルがPANTHER分析のために残されています。

これらの6765の遺伝子は、7日目ウシ胚盤胞で表現ユニークなRNA転写物を表します。ウシ胚盤胞に特異的な生物学的プロセスを見つけるために、PANTHER過剰発現試験が行われます。最高倍濃縮指数でトップ10遺伝子オントロジー(GO)の用語のID( 図6)選択されています。一般的には、これらの特定のGOタームは、主にこのようなmitosiのような活性細胞分裂の過程を表しますsおよび染色体分離、細胞周期と細胞質とミトコンドリアの翻訳の開始の規制。

図1
図1:オゾンフリーボックス(A)とアレイラベリング反応(B)。 A)オゾンフリーボックスは、空気をリサイクルし、オゾンとマイクロアレイのパフォーマンス中にボックス内のオゾンレベルを監視するための高感度なオゾンセンサを破壊する触媒コンバータユニットから構成されています。 B)の標識手順およびアレイハイブリダイゼーションは、オゾンによる蛍光シアニン647色素の劣化を回避するために、ボックス内に行います。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2
2:PANTHER 遺伝子リストの解析。赤の矢印は、満たされる必要がある領域を示します。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3
図3: 総RNA(A)と、 増幅されたRNA(B) のゲル画像 代表バイオアナライザ電気泳動図 。 A)RIN値、RNA濃度とのrRNA比で全体的な結果を表示しています。 B)2ラウンドの増幅後、増幅されたRNAのプロフィール。増幅されたRNA断片は200と800塩基対の範囲であることが期待されます。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図4
図4: 配列の強度マップのイメージ。 (A)緑と赤のチャンネルを示す配列スライドの良好な画像が((青緑色で左に表示されている)高スポット強度と低バックグラウンドでスキャンした後、547及びシアニン647の信号をシアニンに対応ダークブルーと右側に表示されています色)。 (B)(シアニン647スポット強度の画像から類似の青緑の色で上のパネルから指示)赤チャンネルから非常に高いバックグラウンド画像を示す配列スライドの悪いイメージ。カラーチャートは、異なる色に対応した数値と、信号の強度を示しています。信号強度の値が濃い青色の範囲内で最低です。 大型を見るにはこちらをクリックしてください。この図のRバージョン。

図5
5:7 日目ウシ胚の遺伝子発現プロファイルのためのMAプロット。 20826赤い斑点は、バックグラウンド信号上記の陽性シグナルを示しました。背景スポットは黒い色で強調表示されます。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図6
図6: 最高倍の濃縮インデックスとトップ10遺伝子オントロジー(GO)用語のID。これらの具体的なGOタームは、主にこのような有糸分裂および染色体の分離、細胞周期と細胞質の開始の調節およびミトコンドリアトランス等の活性細胞分裂の過程を表しますレーション。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

サンプル 胚の数 タイプ 胚の形態学的品質 RNA濃度(PG /μL) RIN 増幅のために使用された全RNA(PG) 増幅されたRNAの濃度(ngの/μL)
S1 4 胚盤胞グレード1&2 101 8.6 858.5 3498.4
S2 1 胚盤胞グレード2 142 7.4 1207 1682.4 S3 2 胚盤胞グレード1 135 8.8 1147.5 3185.3
S4 3 胚盤胞グレード1 177 9 1504.5 2906.4
S5 5 胚盤胞グレード1 636 8.3 5406 3437.5
S6 3 胚盤胞グレード1&2 159 9.1 1351.5 1689.8
S7 3 胚盤胞グレード1 154 9 1309 4507.1
S8 4 胚盤胞グレード1 304 8.5 2584 3089.3
S9 5 胚盤胞グレード1 282 9.1 2397 3917.8
S10 6 胚盤胞グレード1&2 374 9.4 3179 2979
S11 5 胚盤胞グレード1 272 9.3 2312 2576
S12 3 胚盤胞グレード1 206 9 1751 2567.9

表1: サンプルおよびRNA情報。 RNAの濃度及び品質は、抽出後に評価されるべきです。 RNAの完全性および濃度は、任意のバイオアナライザーによって評価することができます。 RNAの完全性番号が7.0以上である必要があります。 RNA濃度は、増幅した後、分光光度計の測定器によって検査されるべきです。エンブリーO品質は国際胚移植学会のマニュアルに従って評価した( 第3版、サボイ、IL)。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

7日目のウシの胚を用いてマイクロアレイ解析を行うための第一の問題は、遺伝子発現を研究するため、高品質のRNAの十分な量を取得していません。伝統的なフェノール/クロロホルムRNA抽出およびエタノール沈殿法は、低収量およびRNA増幅反応を阻害する可能性の残りのフェノールが得られ、7日目の胚にはお勧めできません。代わりに、標準的な列ベースの方法は、全RNAを単離し、その後、濃度を増加させるために、最小溶出緩衝液を用いてRNAを溶出する方がよいです。胚当たりの全RNAの780頁の平均値は、同一の方法論26、現在使用されるのと同じRNA抽出キット27、28用いて他のレポートに匹敵する現在の研究で得られました。 RNA抽出のためには、徹底的に混合して使用する前に、沈殿物を溶解または再溶解抽出バッファーの前に抽出緩衝液バイアルを暖めることをお勧めします使用しています。また、インキュベーション時間は、抽出工程中のRNA収量のためにも重要です。 42℃で完全な30分未満のインキュベーション時間は、RNA収量を低下させました。

カラムでのDNase消化は、全RNAの精製の間に、ゲノムDNAの混入を除去する必要があります。 DNアーゼ酵素は、渦と遠心分離機に非常に敏感です。したがって、DNアーゼおよびバッファを静かに転倒混和する必要があります。

RNAの品質は、7は、ハイブリダイゼーションのために考慮されるべきではないよりも低いRINとマイクロアレイ解析とサンプルで非常に重要です。現在の研究では、バイオアナライザーにより得られた全RNAプロファイルは、ウシ胚盤胞26、27の研究において以前に観察されたものと同様です。胚の遷移に母体前卵母細胞および胚から調製し、特にRNA、プレハッチング胚を使用する場合、RIN値は、多くの場合、7は比較よりも低いことに注目すべき価値があります合計7日目の胚からのRNAおよびこれに起因28S / 18S rRNAの比27の変化にあります。

ウシ胚から抽出されたRNAの量は、プラットフォームのハイブリダイゼーションのために十分ではなく、従って、RNAの増幅が必要です。このようなPCR、 インビトロ転写(IVT)、およびリボ-SPIA(単一プライマー等温増幅)等のRNA増幅のために利用可能ないくつかの方法があります。後者の方法は高速で、1日に配列に対して十分な材料を提供するが、それは材料29を出発物質として、少なくとも5 ngのを必要としました。したがって、我々は(わずか100 pgのような)低出発材料12で動作することが可能であるIVT法を選択しました。また、すでに正常ウシ胚29から抽出した全RNAを増幅するためにテストされています。現在の研究では、私たちの増幅方法は、胚あたり598 pgのトータルRNAから胚あたり〜28μgの増幅されたRNAを生産しました。 Additioナリーは、2ラウンドの増幅の後、我々のサンプルは、以前の研究13、15と一致している類似のプロファイルと(沸点200〜800)は、適切なサイズ範囲を示しました。

このプロトコルでは、我々は、非酵素標識プロトコール、白金リンクシアニン(シアニン547及びシアニン647)の染料を使用していました。この方法は、増幅または非増幅RNAの標識化を可能にします。標識前に増幅工程を有するバイアスを減少させ、酵素法に比べてより長い断片を生成し、RNA増幅より高い収率をもたらす、天然のヌクレオチドを使用することを可能にします。シアニン547及びシアニン647色素は、一般的な蛍光色素は、2色の配列のためにお勧めされています。しかし、シアニン647色素は、オゾン分解に敏感です。手はオゾンモニタは2ppbで以下のオゾンのレベルを確認するために使用されるべきで開催されました。また、ほこりのない環境では、ハイブリダイゼーション溶液またはドゥリンに落下塵埃を回避する必要がありますグラムスキャン。

マイクロアレイ実験は、1つまたは2つの色のアプローチで設計することができます。各実験的アプローチは、いくつかの長所と短所があります。二色設計を使用して、可変と背景ノイズを低減直接比較のために、共通の参照サンプルを定義すると、ループの設計を可能にします。実験は二色のデザインを使用して実行されたとき、染料固有のバイアスは、実質的に結果に影響を与えることができるが、これらのバイアスは、色素スワップを実行することによって緩和することができます。このような技術的な複製は、実験的なコストに追加されますが、差動式31の測定精度と感度の両方を高めることができます。

PANTHER(例えばゴリラのような)他のバイオインフォマティクスソフトウェアに比較基準としてボスの牡牛座のゲノムとのデータセットを比較することができます。我々の結果は、7日目ウシ胚発生の間、以下の生物学的コンポーネントと機能が関与していることを示している:中期/ ANAPの規制細胞周期の長谷移行、小胞媒介輸送、核転写されたmRNA異化プロセスをゴルジへの分裂中期/後期移行、染色体分離の調節、ミトコンドリア翻訳、タンパク質のK48結合型ユビキチン化、ERの調節、翻訳開始、有糸分裂姉妹染色分体の分離、有糸分裂核の分裂。

アレイのスキャニングに増幅されたRNAの蛍光標識から、本論文で提示プロトコルは、高品質のデータを維持するために、上記の環境要因の余分な意識を持って実行する必要があります。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
PicoPure RNA Isolation Kit Applied Biosystems KIT0204
RNase-Free DNase Set (50) Qiagen 79254
Agilent RNA 6000 Pico Kit Agilent Technologies 5067-1513
Arcturus RiboAmp HS PLUS Kit Applied Biosystems KIT0505
2100 Bioanalyzer Instruments Agilent Technologies G2940CA
RNA Screen Tape Agilent Technologies 5067-5576
ULS Fluorescent Labeling Kit Kreatech Diagnostics EA-021
Custom Gene Expression Microarrays Agilent Technologies G2514F
Agilent Gene Expression wash buffer 1 Agilent Technologies Part #5188-5325
Agilent Gene Expression wash buffer 2 Agilent Technologies Part #5188-5326
2x Hi-RPM Hybridization buffer Agilent Technologies  Part #5190-0403
25x Fragment buffer Agilent Technologies Part #5185-5974
10x GE Blocking Agent Agilent Technologies Part #5188-5281
Stabilization and drying solution Agilent Technologies  Part #5185-5979
Gasket slides enabled by Agilent SureHyb techonolgy Agilent Technologies G2524-60012 Pack of 20 gasket slides, 4 microarrays/slide
Two-Color RNA Spike-In Kit Agilent Technologies  Cat# 5188-5279
GenePix 4000B array scanner Molecular Devices GENEPIX 4000B-U
Ozone Free Box BioTray OFB_100x200
GAL file Agilent Technologies -

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Royal, M. D., Smith, R. F., Friggens, N. C. Fertility in dairy cows: bridging the gaps. Animal. 2 (08), 1101-1103 (2008).
  2. Diskin, M. G., Murphy, J. J., Sreenan, J. M. Embryo survival in dairy cows managed under pastoral conditions. Anim. Reprod. Sci. 96 (3-4), 297-311 (2006).
  3. Wrenzycki, C., et al. Effects of culture system and protein supplementation on mRNA expression in pre-implantation bovine embryos. Hum. Reprod. 16 (5), 893-901 (2001).
  4. Menezo, Y. J., Herubel, F. Mouse and bovine models for human IVF. Reprod. Biomed. Online. 4 (2), 170-175 (2002).
  5. Schena, M., Shalon, D., Davis, R. W., Brown, P. O. Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray. Science. 270 (5235), 467-470 (1995).
  6. Patterson, T. A., et al. Performance comparison of one-color and two-color platforms within the MicroArray Quality Control (MAQC) project. Nat. Biotechnol. 24 (9), 1140-1150 (2006).
  7. Rhodes, D. R., Chinnaiyan, A. M. Integrative analysis of the cancer transcriptome. Nat. Genetics. 37, 31-37 (2005).
  8. Robert, C., et al. Combining resources to obtain a comprehensive survey of the bovine embryo transcriptome through deep sequencing and microarrays. Mol. Reprod. Dev. 78 (9), 651-664 (2011).
  9. Nygaard, V., Hovig, E. Options available for profiling small samples: a review of sample amplification technology when combined with microarray profiling. Nucleic Acids Res. 34 (3), 996-1014 (2006).
  10. Kurn, N., Chen, P., Heath, J. D., Kopf-Sill, A., Stephens, K. M., Wang, S. Novel isothermal, linear nucleic acid amplification systems for highly multiplexed applications. Clin Chem. 51 (10), 1973-1981 (2005).
  11. Van Gelder, R. N., von Zastrow, M. E., Yool, A., Dement, W. C., Barchas, J. D., Eberwine, J. H. Amplified RNA synthesized from limited quantities of heterogeneous cDNA. Proc. Natl. Acad. Sci. 87 (5), 1663-1667 (1990).
  12. Phillips, J., Eberwine, J. H. Antisense RNA Amplification: A linear amplification method for analyzing the mRNA population from single living cells. Methods. 10 (3), 283-288 (1996).
  13. Gilbert, I., Scantland, S., Dufort, I., Gordynska, O., Labbe, A., Sirard, M. A., Robert, C. Real-time monitoring of aRNA production during T7 amplification to prevent the loss of sample representation during microarray hybridization sample preparation. Nucleic Acids Res. 37 (8), 65 (2009).
  14. Gijlswijk, R. P., Talman, E. G., Jansse, P. J., Snoeijers, S. S., Killian, J., Tanke, H. J., Heetebrij, R. J. Universal Linkage System: versatile nucleic acid labeling technique. Expert Re. Mol. Diagn. 1 (1), 81-91 (2001).
  15. Gilbert, I., Scantland, S., Sylvestre, E. L., Dufort, I., Sirard, M. A., Robert, C. Providing a stable methodological basis for comparing transcript abundance of developing embryos using microarrays. Mol. Hum. Reprod. 16 (8), 601-616 (2010).
  16. Tsoi, S., et al. Development of a porcine (Sus scofa) embryo-specific microarray: array annotation and validation. BMC Genomics. 13, 370 (2012).
  17. Salehi, R., et al. Superovulatory response and embryo production in Holstein cows fed diets enriched in oleic, linoleic or α-linolenic acid. Reprod. Fertil. Dev. 26 (1), 218-218 (2013).
  18. Thangavelu, G., Colazo, M. G., Ambrose, D. J., Oba, M., Okine, E. K., Dyck, M. K. Diets enriched in unsaturated fatty acids enhance early embryonic development in lactating Holstein cows. Theriogenology. 68 (7), 949-957 (2007).
  19. Agilent 2100 Bioanalyzer User's Guide. , Available from: https://www.agilent.com/cs/library/usermanuals/Public/G2946-90004_Vespucci_UG_eBook_(NoSecPack).pdf (2016).
  20. Kerr, K. F. Extended analysis of benchmark datasets for Agilent two-color microarray. BMC Bioinformatics. 8, 371 (2007).
  21. Zhu, Q., Miecznikowski, J. C., Halfon, M. S. A wholly defined Agilent microarray spike-in dataset. Bioinformatics. 27 (9), 1284-1289 (2011).
  22. Vallee, M., Gravel, C., Palin, M. F., Reghenas, H., Stothard, P., Wishart, D. S., Sirard, M. A. Identification of novel and known oocyte-specific genes using complementary DNA subtraction and microarray analysis in three different species. Biol. Reprod. 73 (1), 63-71 (2005).
  23. Thomas, P. D., et al. PANTHER: a library of protein families and subfamilies indexed by function. Genome Res. 13 (9), 2129-2141 (2003).
  24. Mi, H., et al. The PANTHER database of protein families, subfamilies, functions and pathways. Nucleic Acids Res. 33, 284-288 (2005).
  25. Mi, H., Muruganujan, A., Casagrande, J. T., Thomas, P. D. Large-scale gene function analysis with the PANTHER classification system. Nat. Protoc. 8, 1551-1566 (2013).
  26. Ross, P. J., Wang, K., Kocabas, A., Cibelli, J. B. Housekeeping gene transcript abundance in bovine fertilized and cloned embryos. Cell Reprogram. 12 (6), 709-717 (2010).
  27. Gilbert, I., et al. The dynamics of gene products fluctuation during bovine pre-hatching development. Mol. Reprod. Dev. 76, 762-772 (2009).
  28. Vallee, M., et al. Revealing the bovine embryo transcript profiles during early in vivo embryonic development. Reproduction. 138 (1), 95-105 (2009).
  29. Dafforn, A., et al. Linear mRNA amplification from as little as 5 ng total RNA for global gene expression analysis. Biotechniques. 37 (5), 854-857 (2004).
  30. Beaujean, N., Jammes, H., Jouneau, A. Nuclear Reprogramming. Studying Bovine Early Embryo Transcriptome by Microarray. Dufort, I., Rovert, C., Sirard, M. A. , Humana Press, Springer. NY. Chapter 15 (2015).
  31. Patterson, T. A., et al. Performance comparison of one-color and two-color platforms within the MicroArray Quality Control (MAQC) project. Nat. Biotechnol. 24 (9), 1140-1150 (2006).

Tags

発生生物学、問題119、胚、RNA増幅、RNA標識、2色マイクロアレイ、オゾンのない環境、ウシ
のトランスクリプトームプロファイリング<em&gt;生体内で</em二色マイクロアレイプラットフォームを使用&gt;産ウシ着床前の胚
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Salehi, R., Tsoi, S. C. M., Colazo,More

Salehi, R., Tsoi, S. C. M., Colazo, M. G., Ambrose, D. J., Robert, C., Dyck, M. K. Transcriptome Profiling of In-Vivo Produced Bovine Pre-implantation Embryos Using Two-color Microarray Platform. J. Vis. Exp. (119), e53754, doi:10.3791/53754 (2017).

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