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Methodenartikel

Kryoschneiden von benachbarten Regionen eines einzelnen Maus Skelettmuskel für die Genexpression und histologische Analysen

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DOI:

10.3791/55058

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12. Dezember 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Aufeinanderfolgende Kryo-Abschnitte werden gesammelt, um histologische Anwendungen und Anreicherung von RNA für Genexpressionsmessungen mit benachbarten Regionen aus einer einzigen Maus Skelettmuskel ermöglichen. 30 mg gepoolt Kryoabschnitte und Messungen werden direkt im Vergleich über mehrere Anwendungen hinweg - Qualitativ hochwertige RNA wird aus 20 erhalten.

Zusammenfassung

Mit diesem Verfahren werden aufeinanderfolgende Kryoschnitte gesammelt beide Mikroskopieanwendungen für Gewebe Histologie und Anreicherung von RNA für die Genexpression zu ermöglichen, benachbarte Bereiche von einer einzigen Maus Skelettmuskel verwendet. Typischerweise wird es ausreichende Homogenisierung von kleinen Skelettmuskelproben zu erreichen, herausfordernd, weil Puffervolumen für die effiziente Schleifanwendungen zu gering sein kann, aber ohne ausreichende mechanische Störung, die dichte Gewebearchitektur der Muskelgrenzen Eindringen von Pufferreagenzien, was letztlich geringe RNA-Ausbeute. Durch Befolgen des Protokolls hier berichtet wird, 30 & mgr; m Abschnitte werden gesammelt und vereinigt Kryoschneiden und anschließende Homogenisierung Nadel ermöglicht, um mechanisch den Muskel zu stören, die Erhöhung der Oberfläche für die Puffer Eindringen ausgesetzt. Die primären Beschränkungen der Technik sind, dass es einen Kryostaten erfordert, und es ist relativ geringen Durchsatz. Allerdings können qualitativ hochwertige RNA aus kleinen Proben von gepoolten m erhalten werdenuscle Kryoschnitte, so dass dieses Verfahren zugänglich für viele verschiedene Skelettmuskeln und anderen Geweben. Darüber hinaus ermöglicht diese Technik angepasst Analysen (zB Gewebe Histopathologie und Genexpression) aus benachbarten Regionen eines einzelnen Skelettmuskel , so dass Messungen direkt im Vergleich über mehrere Anwendungen hinweg werden können experimentelle Unsicherheit zu reduzieren und replikative Tierversuche notwendig zur Quelle ein kleines Gewebe zu reduzieren für mehrere Anwendungen.

Einleitung

Das Ziel dieser Technik ist es, mehrere experimentelle Analysen von verschiedenen Modalitäten, wie Histologie und Genexpression, zugänglich von einem einzigen kleinen Skelettmuskel Quelle Gewebe zu machen. Mikroskopieanwendungen sind die empfindlichsten Konservierungsverfahren abzutasten, die sorgfältig während der Kryokonservierung kontrolliert werden muss, die Bildung von Eiskristallen Artefakte zu begrenzen. Somit wird der Methodenentwicklung auf der Grundlage der tibialis anterior (TA) gefroren Muskel teilweise mit Einbettungsharz in einer -140 ° C mit flüssigem Stickstoff gekühlt 2-methylbutan-Bad als Ausgangsmaterial sowohl für die Mikroskopie Immunofluoreszenz....

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Protokoll

Alle Tier Verfahren wurden von der University of Georgia Institutional Animal Care und Use Committee unter Verwendung von Tieren Protokoll A2013 07-016 (Beedle) zugelassen.

1. Kryokonservierung von Unfixierte Skelettmuskel

  1. Vorbereitung
    1. Schneiden Kork in kleine Quadrate (ca. 1 cm x 1 cm) mit einer Rasierklinge, schreiben auf den Korken mit einer feinen Spitze Marker, der an 2-Methyl resistent ist, die Quelle Maus und Muskel zu identifizieren, und machen einen sehr flachen Schnitt (ca. 1 mm) über die obere Oberfläche. Legen Sie eine Kunststoff-Deckglas in den Schnitt zur Ausrichtung des Gewebes zu verwenden. Wiederholen, bis ein Korken berei....

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Ergebnisse

Muscle Kryoschnittes RNA ist hoch in der Qualität und sorgt für eine ausreichende Ausbeute für die meisten Anwendungen

Die Analysen von sechzehn Skelettmuskel - RNA - Präparationen sind in Tabelle 1 unter Verwendung von 19,4 bis 41 mg gepoolten tibialis anterior (TA) Muskel von 8 Kontrollmäusen gezeigt. Sowohl linke (L) und rechten (R) TA Muskeln wurden in Regenerationsversuche vorbereitet mit 3 Tagen gesammelt M.......

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Diskussion

Um die besten Ergebnisse mit dieser Methode zu erreichen, halten Harz auf das untere Drittel beschränkt Einbetten oder die Hälfte des Muskels während der Kryokonservierung Gewebe, weil überschüssiges Harz wird die Sammlung der gepoolten Kryoabschnitte verlangsamen und erhöhen Harz Kontamination in der RNA-Isolierung eingebettet ist. Auch besondere Aufmerksamkeit während der Nadel Homogenisierung ist wichtig, die Ausbeute zu maximieren und die Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung der Nadel zu minimieren. Das Protokoll ka.......

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Offenlegungen

Die Verfasserin erklärt, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen hat.

Danksagungen

Madison Grant, Steven Foltz, Halie Zastre und Junna Luan leisteten technische Unterstützung. Die in dieser Veröffentlichung berichtete Forschung wurde vom National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases der National Institutes of Health unter der Fördernummer AR065077 unterstützt. Der Inhalt liegt ausschließlich in der Verantwortung des Autors und gibt nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health wieder.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
KorkVWR Scientific23420-708Mit einer scharfen Klinge in kleine Quadrate schneiden.
Deckglas aus KunststoffFisher Scientific12-547Wird verwendet, um den Muskel während des Einfrierens auszurichten.
Niedertemperatur-ThermometerVWR Scientific89370-158
2-MethylbutanSigmaM32631-4LAchtung: gefährliche Chemikalie. In einem brennbaren Schrank aufbewahren.
Einbettungsharz: "Kryomatrix"Thermo Fisher Scientific6769006Andere Einbettungsharze können durch Kryomatrix ersetzt werden.
KryostatThermo Fisher Scientificmicrom HM550 mit Einweg-KlingenträgerJeder funktionierende Kryostat sollte für das Protokoll ausreichend sein.
Einweg-Kryostat-KlingeThermo Fisher Scientific3052835Verwenden Sie eine geeignete Klinge oder ein geeignetes Messer für den zu verwendenden Kryostaten.
RNAse Dekontaminationslösung: "RNase Zap"Thermo Fisher ScientificAM9780
AnalysenwaageMettler ToledoXS64
PinselDaler Rowney214900920Zur Handhabung von Kryosektionen verwenden. Kann in Geschäften mit einfachem Künstlerbedarf gefunden werden.
RasierklingeVWR Scientific55411-050
ObjektträgerVWR Scientific48311600
Reagenz für die organische RNA-Extraktion: TRIzolThermo Fisher Scientific15596026Achtung: TRIzol ist eine gefährliche Chemikalie. Hinweis: Für die RNA-Extraktion aus der Skelettmuskulatur werden nur organische Extraktionsreagenzien empfohlen.
18-Gauge-NadelVWR ScientificBD305185
22-Gauge-NadelVWR ScientificBD305155
26-Gauge-NadelVWR ScientificBD305115Optional. Kann für eine dritte Runde der Probenverreibung im RNA-Extraktionsprotokoll verwendet werden.
1 ml SpritzeVWR ScientificBD309659Für sehr hochwertige Proben wird eine Luer-Lok-Spritze empfohlen (<>z. B. , VWR BD309628).
1-Brom-3-chlorpentan (BCP)SigmaB9673
Für 70% Ethanol in DEPC-Wasser: 200 prozentiger AlkoholDecon Laboratories, Inc.+M18027161MMischen Sie 35 ml 200 prozentiger Alkohol + 15 ml DEPC-Wasser.
Für 70 % Ethanol in DEPC-Wasser: DEPC-behandeltes WasserThermo Fisher ScientificAM9922Mix 35 ml 200 prozentiger Alkohol + 15 ml DEPC-Wasser.
RNA-Aufreinigungskit: PureLink RNA MinikitThermo Fisher Scientific12183018ALetzte Schritte der RNA-Vorbereitung.
DNase/Rnase-freies Wasser Gibco10977DEPC-behandeltes Wasser kann ebenfalls verwendet werden.
Spektralphotometer: Nanodrop 2000Thermo Fisher ScientificNanoDrop 2000
Dnase IThermo Fisher ScientificAM2222Behandeln Sie gereinigte RNA, um DNA-Kontaminationen vor nachgelagerten Anwendungen zu entfernen.
Hydrophober StiftThermo Fisher Scientific8899
Dulbecco's PBSGibco14190PBS für Immunfluoreszenzprotokoll.
EselserumJackson ImmunoResearch Laoratories, Inc017-000-121Rehydrieren Sie normale Eselserumvorräte gemäß den Anweisungen des Herstellers und verdünnen Sie dann ein Aliquot auf 5% für Immunfluoreszenz. Es kann auch normales Ziegenserum verwendet werden.
eMHC-AntikörperUniversity of Iowa Developmental Studies Hybridoma BankF1.652
Kollagen-VI-AntikörperFitzgerald Industries#70R-CR009x
Esel Anti-Kaninchen AlexaFluor488Thermo Fisher ScientificA21206
Ziege Anti-Maus IgG1 AlexaFluor546Thermo Fisher ScientificA21123
DAPI (4',6- Diamidino-2-phenylindole)Thermo Fisher ScientificD1306
Wässrige Eindeckmedien: PermafluorThermo Fisher ScientificTA-030-FMVerwenden Sie nur Eindeckmedien, die für fluoreszierende Anwendungen mit lichtbeständigen Eigenschaften entwickelt wurden.
GlasdeckglasVWR Scientific16004-314Verwendung für die Montage von Objektträgern am Ende des Immunfluoreszenz-Protogramms
Bildanalyse-Software: ImageProExpressMedia Cybernetics, Inc.Image-Pro Express oder fortgeschrittenere ProdukteFreeware ImageJ sollte auch für die manuelle Zählung funktionieren. Fortschrittlichere Software mit Segmentierungsmöglichkeiten kann eine teilweise Automatisierung des Prozesses ermöglichen; z.B. , ImageProPremier.
Zusammenführen und Kartieren von Abschnittsbildern: PhotoshopAdobePhotoshop
CardiotoxinSigmaC9659Sigma C9659 wurde eingestellt. Weitere Optionen für Kardiotoxin sind EMD Millipore #217503; American Custom Chemicals Corp. # BIO0000618; oder Ge Script # RP17303; Diese wurden jedoch nicht validiert.
Reverses Transkriptionskit: Superscript III ErststrangsynthesesystemThermo Fisher Scientific18080051Alle validierten, qualitativ hochwertigen Reagenzien für reverse Transkription können verwendet werden.
Standard-PCR: GoTaq Flexi-Polymerase-SystemPromegaM8298Jedes validierte, qualitativ hochwertige Taq-Polymerase-System kann verwendet werden. Wenn die DNA-Sequenzierung für eine der PCR nachgelagerte Anwendung verwendet werden soll, sollte stattdessen ein High-Fidelity-PCR-System verwendet werden.
SYBR grünThermo Fisher ScientificS7585Zur Verwendung in der qPCR, wenn kein spezieller qPCR-Mastermix verwendet wird. Zur Verwendung mit SuperROX (für Applied Biosystems-Instrumente) und GoTaq Flexi-Polymerase und -Puffern.
ROX: SuperROX, 15 mMBioResearch Technologies, Inc. Novato CASR-1000-10SuperROX ist in der PCR-Reaktion stabiler und wird daher als passiver qPCR-Referenzfarbstoff gegenüber ROX (Carboxy-X-Rhodamin) bevorzugt. Für qPCR mit Applied Biosystems
Instrumenten Echtzeit-PCRApplied Biosystems7900HT

Referenzen

  1. Foltz, S. J., et al. Abnormal skeletal muscle regeneration plus mild alterations in mature fiber type specification in Fktn-Deficient Dystroglycanopathy Muscular Dystrophy Mice. PLoS One. 11 (1), 0147049(2016).
  2. Bartoli, M., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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