RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Bu yazıda, özellikle digoxigenin (DIG) etiketli veya biotin etiketli problar kullanılarak böcek antenlerinde, düşük seviyeli Odorant Reseptör (OR) genleri ve diğer genler için yerinde hibridizasyon protokolünde ayrıntılı ve etkili bir RNA açıklanmaktadır.
Böcekler, eksojen kimyasal sinyalleri algılamak için sofistike koku alıcı sistemler geliştirdiler. Bu kimyasal sinyaller, antenlerin kemosensilla olarak adlandırılan saç benzeri yapılara yerleştirilmiş Olfaktör Reseptör Nöronları (ORF) tarafından dönüştürülür. ORN membranlarında Odorant Alıcıların (OR'lerin) koku kodlamasında yer aldığı düşünülmektedir. Dolayısıyla, ORN'lere lokalize olan genleri tanımlayabilmek, OR genlerini tanımak için gereklidir ve daha ileri fonksiyonel in situ çalışmalar için temel bir temel sağlar. Böcek antenlerindeki spesifik OR'lerin RNA ekspresyon seviyeleri çok düşüktür ve histoloji için böcek dokusunun korunması zorlayıcıdır. Dolayısıyla, RNA in situ hibridizasyon ile belirli bir sensilla türüne bir OR'yi lokalize etmek zordur. Bu yazıda, özellikle düşük düzeyde ifade edilmiş böceklerin OR genleri için ayrıntılı ve son derece etkili bir RNA in situ hibridizasyon protokolü getirilmiştir. Buna ek olarak, spesifik bir OR Gen waBir işaretleyici olarak birlikte ifşa eden bir reseptör geni Orco kullanılarak çift renk floresan yerinde hibridizasyon deneyleri gerçekleştirerek belirlendi.
En önemli kemoterapi organları olan böcek antikaları, Olfaktör Reseptör Nöronları (ORN'ler) tarafından innerve edilen, sensilla adı verilen, birçok saç benzeri yapılarla kaplıdır. Böcek ORN'lerin zarında, yedi transmembran alanı içeren bir protein türü olan Odorant Reseptörleri (OR'ler), bir odorant-kapılı iyon kanalı 1 , 2 , 3 olarak işlev gören bir heteromer oluşturmak için bir kollektör (ORCo) ile ifade edilir. Farklı OR'ler, kimyasal bileşikler 4 , 5 , 6'nın farklı kombinasyonlarına tepki verir.
Locusts ( Locusta migratoria ) esas olarak önemli davranışları tetiklemek için koku alma ipuçlarını kullanır 7 . Locust OR'leri moleküler koku mekanizmalarını anlamak için önemli faktörlerdir. Belirli bir çekirge OR genini a. Nöronuna lokalize etmek.RNA tarafından morfolojik olarak spesifik sensillum tipi In Situ Hibridizasyon (RNA ISH), OR'lerin fonksiyonunu keşfetmenin ilk adımıdır.
RNA ISH, fizyolojik süreçler ve hastalık patogenezi ile ilgili bilgiler veren doku, hücreler ya da bütün yerinde belirli bir RNA sekansını ölçmek ve lokalize etmek için etiketli bir tamamlayıcı RNA probu kullanır. Digoxigenin etiketli (DIG etiketli) ve biyotin etiketli RNA probları, RNA hibridizasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Digoxigenin-11-UTP veya biotin-16-UTP ile RNA etiketleme, SP6 ve T7 RNA polimerazları ile in vitro transkripsiyonla hazırlanabilir. DIG ve biyotin etiketli RNA problarının şu avantajları vardır: non-radyoaktif; kasa; kararlı; Çok duyarlı; Son derece özeldir; PCR ve in vitro transkripsiyon kullanılarak üretilmesi kolaydır. DIG ve biyotin etiketli RNA probları kromojenik ve floresan olarak tespit edilebilir. DIG etiketli RNA probları, anti-digoksijin Alkali ile tespit edilebilir(NBT / BCIP) ile hassas ışıldayan kemilüminesan substratlar nitroblue tetrazolyum klorid / 5-bromo-4-kloro-3-indolil-fosfat toluidin tuzu veya optik mikroskop kullanılarak görüntülenebilen fosfataz (AP) konjüge antikorları veya 2 Konfokal bir mikroskop kullanılarak 4-kloro-2-metilbenzendiazonyum hemi-çinko klorid tuzu (Hızlı Kırmızı) ile birleştirilen bir 2-hidroksi-3-naftoik asit-2'-fenilanilid fosfat (HNPP). Biyotin etiketli RNA probları, anti-biyotin streptavidin at turp peroksidaz (HRP) konjuge antikorlarla, konfokal bir mikroskop kullanılarak fluorescein-tiramidlerle görselleştirilebilen antikorlarla tespit edilebilir. Böylece, DIG ve biotin etiketli RNA probları kullanılarak bir dilimdeki iki hedef geni saptamak için çift renkli floresan yerinde hibridizasyon gerçekleştirilebilir.
DIG ve / veya biyotin etiketli problarla RNA ISH, OR , iyonotropik reseptör, odorant bağlayıcı protein gibi olfaktöre bağlı genlerin lokalize edilmesi için başarıyla kullanılmıştırDrosophila melanogaster , Anopheles gambiae , L. migratoria ve çöl keçiboynuzu Schistocera gregaria 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16'nın böcek antenlerindeki duyu nöron membranı proteini. Bununla birlikte, böcek OR'ları için RNA ISH gerçekleştirirken iki önemli zorluk vardır: (1) OR genleri ( ORco hariç) düşük seviyelerde ve yalnızca birkaç hücrede ifade edilir, sinyal algılamayı çok zorlaştırır ve (2) böcek dokusunu korumak için Histoloji, morfolojinin korunması ve arka plan gürültüsünün düşük olması gibi zorlu olabilir. Bu yazıda böcekte OR genlerinin lokalizasyonu için RNA ISH'sini açıklayan ayrıntılı ve etkili bir protokolHem kromojenik hem de Tyramide Sinyali Yükseltme (TSA) algılama da dahil olmak üzere, antenler sunulmuştur.
NOT: RNA bozunumunu sınırlamak için ıslak-otoklavlanmış damıtılmış su (60 dakika boyunca 121 ° C'de) ve ayrıca ıslak-otoklav malzemeleri kullanarak çözeltiler hazırlayın.
1. RNA ISH Antisens ve Sense Problarının Hazırlanması
2. Kriyostat Bölümlerinin Hazırlanması
3. Sabitleme Bölümleri
4. Hibridizasyon
5. Boyama
6. Gözlem
Kromojenik tespit ile, her yetişkin antenal kesitteki antennal hücrelerin küçük bir alt grubu, DIG etiketli LmigOR1 ve LmigOR2 antisens probları ile gösterildi ( Şekil 3 ). Lmigor1 ve LmigOR2'yi lokalize etmek için ardışık kesitlerdeki RNA ISH, iki geni eksprese eden antennel hücrelerin , Lmigorco'yu eksprese eden ORN kümelerinde bulunduğunu gösterdi; bu, varsayılan LmigOR1 ve LmigOR2'nin aslında ORN'lerde eksprese edildiğini gösteriyor ( Şekil 4a- 4d ). Ara sıra, etiketli dendritik benzeri yapılar görselleştirildi ( Şekil 4e- 4f ). Lmigor1 ve LmigOR2 , hem bazikonik sensilla'da nöronal olarak lokalizedir ( Şekil 5a-5b ), fakat bireysel sensilla'da birlikte ifade edilmediğinden, bunlar farklı basico'da mevcut olduklarını göstermektedir NIC sensillium alt tip (Şekil 5c-5 d).
TSA saptamasında, çift renkli floresan yerinde hibridizasyon, Lmigor1 eksprese eden hücrelerin (kırmızı renk), Lmigorco'yu (yeşil renk) ifade eden ORN kümelerine yerleştirildiğini ve bu da varsayılan Lmigor1'in ORN'lerde sentezlendiğini gösterdiğini gösterdi ( Şekil 6a ). Şekil 6a'daki kutulu alanların yakından görünüşü Şekil 6b'de gösterilmektedir. LmigOR1 - ifade eden nöronlar (yeşil renk, Şekil 7a ) ve LmigOR2 eksprese eden nöron (kırmızı renk, Şekil 7b ), farklı bazikonik sensillium alt tiplerine yerleştiler ( Şekil 7c ).
4 / 55924fig1.jpg "/>
Şekil 1: İn Situ Hibridizasyona Böcek Anten Bölümlerinin Hazırlanması. ( A ) Dondurucu mikrotom; ( Bc ) Örnekler dondurucu OCT Bileşiği içine gömülmüştür. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.

Şekil 2: In Situ Hibridizasyon RNA Deneysel Öğeler . ( A ) Sürgü tutacağı ve plastik kap. ( B ) Nemli kutu. ( C ) Salıncak. ( D ) Membran filtresi. ( E ) Konfokal mikroskop. .jpg "target =" _ blank "> Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.

Şekil 3: Koku Giderici Organlarda Lmigor1 ve Lmigor2'nin Hücresel Lokalizasyonu. ( A ) Bir keçiboynuzu antennal segmentte Lmigor1 ekspresyonu yapan hücrelere genel bakış. ( B ) Bir keçiboynuzu antennal segmentteki LmigOR2 eksprese eden hücrelere genel bakış. Ok başları LmigOR1 ( a ) ve LmigOR2 ( b ) eksprese eden hücreleri göstermektedir. Ölçek çubukları = 100 μm (a ve b). Şekiller, Xu ve diğ. 12 Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.



Şekil 7: Lmigor1 ve LmigOR2 , TSA Algılama Yöntemiyle Farklı Basikonik Sensilla ORN'lerine Yerleştirilmiştir. Floresan sinyalleri, Lmigor-işaretli nöronları yeşil flüoresan ( a ) ile belirten ve kırmızı mülk hücrelerinde LmigOR2 pozitif hücreleri ( b ) farklı bazikonik sensilla alt tiplerinde eksprese eden tespit sistemleri kullanılarak görselleştirildi ( c ). Ok başları, Lmigor1 ve LmigOR2'yi ifade eden antennal hücreleri belirtir . Ölçek çubukları = 20 μm. Şekiller, Xu ve diğ. 12 Görüntülemek için lütfen tıklayınız.Bu rakamın daha büyük versiyonu.
| isim | Diziler |
| Lmig OR1-prob-s | 5'-AAGGGGTGGGAGACGGCCTG-3' |
| Lmig OR1-prob-as | 5'-CAGCTCCTCCCCAACGACAGC-3' |
| Lmig OR2-probu | 5'-ATGGGTGAGCGTGGAGAGGC-3' |
| Lmig OR2-prob-as | 5'-GGTCATCGCTGTGGACGTGG-3' |
| Lmig Orco-probe-s | 5'-CTCGTCTGACAGCGTAACTCAC-3' |
| Lmig Orco-prob-as | 5'-AAGACGCAGAAGAGGAAGACCT-3' |
Tablo 1: PCR Primerlerinin Dizileri.
Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey ya da başka herhangi bir çıkar çatışması yok.
Bu yazıda, özellikle digoxigenin (DIG) etiketli veya biotin etiketli problar kullanılarak böcek antenlerinde, düşük seviyeli Odorant Reseptör (OR) genleri ve diğer genler için yerinde hibridizasyon protokolünde ayrıntılı ve etkili bir RNA açıklanmaktadır.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı tarafından verilen bir hibe ile destekleniyor (No.31472037). Bu makaledeki ticari isimler veya ticari ürünlerin açıklamaları, sadece belirli bilgiler sağlamak amacı taşımaktadır ve tavsiyede bulunulmamaktadır.
| 2 kez; TSINGKETM Master Mix | TSINGKE, Çin | TSE004 | |
| RNaz içermeyen H2O | TIANGEN, Çin | RT121-02 | |
| DÜZENLI AGAROZ G-10 | BIOWEST, İSPANYA | 91622 | |
| Bağlayıcı tampon | TIANgel Midi Arıtma Kiti, TIANGEN, Çin | DP209-02 | |
| Denge tamponu | TIANgel Midi Arıtma Kiti, TIANGEN, Çin | DP209-02 | |
| Yıkama solüsyonu | TIANgel Midi Arıtma Kiti, TIANGEN, Çin | DP209-02 | |
| T Vector | Promega, ABD | A362A | |
| T4 DNA Ligaz | Promega, ABD | M180A | |
| Escherichia coli< / em> DH5 ve alfa; | TIANGEN, Çin | CB101 | |
| Ampisilin | Sigma, ABD | A-6140 | |
| İzopropil ve beta;-D-1-tiyogalaktopiranosid | Inalco, ABD | 1758-1400 | |
| 5-bromo-4-kloro-3-indolil-β-D-galaktopiranosid | SBS Genetech, Çin | GX1-500 | |
| Nco Ben | BioLabs, New England | R0193S | |
| Spe I | BioLabs, New England | R0133M | |
| DIG RNA Etiketleme Kiti | Roche, İsviçre | 11175025910 | |
| Biotin RNA Etiketleme Kiti | Roche, İsviçre | 11685597910 | |
| DNase | DIG RNA Etiketleme Kiti, Roche, İsviçre | 11175025910 | |
| LiCl | Sinopharm, Çin | 10012718 | |
| Etanol | Sinopharm, Çin | 10009257 | |
| Asetik asit | PEKİN KİMYA REGENTS ŞİRKETİ, Çin | 10000292 | |
| Tissue-Tek OCT Bileşik | Sakura Finetek Avrupa, Zoeterwoude, Hollanda | 4583 | |
| Slaytlar | TINA JIN HAO YANG BİYOLOJİK ÜRETİM CO., LTE, Çin | FISH0010 | |
| HCl | Sinopharm, Çin | 80070591 | |
| Millex | Millipore, ABD | SLGP033RS | |
| Tween 20 | AMRESCO, AMERİKA BİRDAĞI | 0777-500ML | |
| Nitroblue tetrazolyum klorür / 5-bromo-4-kloro-3-indolil-fosfat toluidin tuzu | Roche, İsviçre | 11175041910 | |
| Gliserol | Sinopharm, Çin | 10010618 | |
| Name | Şirket | Katalog Numarası | Comments |
| Solutions | |||
| 1× Tris-asetat-EDTA | Sigma, ABD | V900483-1KG | 0.04 mol/L Tris-Baz |
| 1 & kez; Tris-asetat-EDTA PEKİN | KİMYASAL REGENTS ŞİRKETİ, Çin | 10000292 | % 0.12 asetik asit |
| 1 kez; Tris-asetat-EDTA | Sigma, ABD | 03677 | Etilendiamintetraasetik asit disodyum tuzu (EDTA) |
| Luria-Bertani (LB) sıvı ortam | Sinopharm, Çin | 10019392 | 10 g/L NaCl |
| Luria-Bertani (LB) sıvı ortam | MERCK, Almanya | VM335231 | 10 g/L Kazein (Tripton) |
| Luria-Bertani (LB) sıvı ortamdan | peptonMERCK, Almanya | VM361526 | 5 g/L Maya özü |
| LB katı alt tabaka plakası | Sinopharm, Çin | 10019392 | 10 g/L NaCl |
| LB katı alt tabaka plakası | MERCK, Almanya | VM335231 | Kazeinden 10 g/L Pepton (Tripton) |
| LB katı alt tabaka plakası | MERCK, Almanya | VM361526 | 5 g/L Maya özü |
| LB katı alt tabaka plakası | WISENT ING, Kanada | 800-010-CG | 15 g/L Agar Bakteriyolojik Sınıf |
| 10 kez; Fosfat Tamponlu Tuzlu Tuzlu Su (PBS, pH 7.1) | Sinopharm, Çin | 10019392 | %8,5 NaCl |
| 10 kez; Fosfat Tamponlu Tuzlu Tuzlu Su (PBS, pH 7.1) | Sigma, ABD | V900041-500G | 14 mM KH2< / sub>PO < sub>4< / sub> |
| 10 kez; Fosfat Tamponlu Tuzlu Su (PBS, pH 7.1) | Sigma, ABD | V900268-500G | 80 mM Na2< / sub>HPO4< / sub> |
| 10 kez; Tris-Tamponlu Salin (TBS, pH 7.5) | Sigma, ABD | V900483-1KG | 1 M Tris-Base |
| 10 & kez; Tris-Tamponlu Tuzlu Su (TBS, pH 7.5) | Sinopharm, Çin | 10019392 | 1.5 M NaCl |
| Tespit Tamponu (DAP) kromojenik algılama pH 9.5 TSA tespiti pH 8.0 | Sigma, ABD | V900483-1KG | 100 mM Tris-Baz |
| Tespit Tamponu (DAP) kromojenik algılama pH 9.5 TSA tespiti pH 8.0 | Sinopharm, Çin | 10019392 | 100 mM NaCl |
| Tespit Tamponu (DAP) kromojenik algılama pH 9.5 TSA tespiti pH 8.0 | Sigma, ABD | V900020-500G | 50 mM MgCl2· 6H < alt > 2 < / alt > O |
| 20 kez; tuzlu su-sodyum sitrat (pH 7.0) | Sinopharm, Çin | 10019392 | 3 M NaCl |
| 20 kez; tuzlu su-sodyum sitrat (pH 7.0) | Sigma, ABD | V900095-500G | 0.3 M Na-Sitrat |
| %4 paraformaldehit çözeltisi (PFA, pH 9.5) | Sigma, ABD | V900894-100G | %4 paraformaldehit |
| Sodyum Karbonat Tamponu | Sigma, ABD | V900182-500G | 0.1 M NaHCO3 |
| Sodyum Karbonat Tamponu (pH 10.2) | Sigma, ABD | V900182-500G | 80 mM NaHCO3 |
| Sodyum Karbonat Tamponu (pH 10.2) | Sigma, ABD | S7795-500G | 120 mM Na2CO3 |
| Formamid Çözeltisi (pH 10.2) | MPBIO, ABD | FORMD002 | %50 Deiyonize Formamid |
| Formamid Çözeltisi (pH 10.2) | 5 kez; | ||
| Roche, İsviçre'de | tuzlu su-sodyum sitrat | Bloke Tamponu | 11175041910 TBS AMRESCO, ABD'de%1 Leke |
| Engelleme Tamponu | 0694-500ML | TBS'de||
| %0.03 Triton X-100 | Engelleme Tamponu | 1 kez; Tris tamponlu salin | |
| Alkalin fosfataz çözeltisi | Roche, İsviçre | 11175041910 | 1.5 U/mL anti-digoksijenenin alkalin fosfataz konjuge antikor |
| Alkalin fosfataz çözeltisi | TBS | ||
| Alkalin fosfataz / at turpu peroksidaz çözeltisinde | Bloke Edici TamponRoche, İsviçre | 11175041910 | 1.5 U/mL anti-digoksijenenin alkalin fosfataz konjuge antikor |
| Alkalin fosfataz / at turpu peroksidaz çözeltisi | TSA kiti, Perkin Elmer, ABD | NEL701A001KT | % 1 anti-biyotin streptavidin at turpu peroksidaz- konjuge antikor |
| Alkalin fosfataz / at turpu peroksidaz çözeltisi | TBS | ||
| Hibridizasyon Tamponunda | Bloke Edici TamponMPBIO, ABD | FORMD002 | %50 Deiyonize Formamid |
| Hibridizasyonu, Tampon | 2 kez; salin-sodyum sitrat | ||
| Hibridizasyon Tamponu | Sigma, ABD | D8906-50G | % 10 dekstran sülfat |
| Hibridizasyon Tamponu | invitrojen, ABD | AM7119 | 20 ve mikro; g/mL maya t-RNA |
| Hibridizasyon Tamponu | Sigma, ABD | D3159-10G | 0.2 mg/mL ringa balığı spermi DNA'sı |
| 2-hidroksi-3-naftoik asit-2'-fenilanilit fosfat/ 4-kloro-2-metilbenzendiazonium hemi-çinko klorür tuzu substratı | Roche, İsviçre | 11758888001 | %1 2-hidroksi-3-naftoik asit-2'-fenilanilid fosfat (10 mg/mL) |
| 2-hidroksi-3-naftoik asit-2'-fenilanilid fosfat/ 4-kloro-2-metilbenzendiazonyum hemi-çinko klorür tuzu substratı | Roche, İsviçre | 11758888001 | %1 4-kloro-2-metilbenzendiazonyum hemi-çinko klorür tuzu (25 mg/mL) |
| 2-hidroksi-3-naftoik asit-2'-fenilanilid fosfat/ 4-kloro-2-metilbenzendiazonyum hemi-çinko klorür tuzu substratı | Algılama Tamponu | ||
| Tiramid sinyali amplifikasyon substratı | TSA kiti, Perkin Elmer, ABD | NEL701A001KT | %2 floresein-tiramid |
| sinyal amplifikasyon substratı | TSA kiti, Perkin Elmer, ABD | NEL701A001KT | Amplifikasyon Seyreltici |
| Name | Company | Katalog Numarası | Yorumlar |
| dondurucu mikrotom | Leica, Nussloch, Almanya | Jung CM300 kriyostat | |
| Spektrofotometre | Thermo SCIENTIFIC, ABD | NANODROP 2000 | |
| Optik mikroskop | Olympus, Tokyo, Japonya | Olympus IX71mikroskop | |
| Konfokal mikroskop | Olympus, Tokyo, Japonya | Olympus BX45 konfokal mikroskop |