Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Viral Nükleik Asitleri ve Proteinleri Görselleştirmek ve HIV, HTLV, HBV, HCV, Zika Virüsü ve İnfluenza Enfeksiyonunu İzlemek için Tek Hücreli Çoklanmış Floresan Görüntüleme

3.3K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/61843

⸱

29 Ekim 2020

 ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada floresan görüntüleme yaklaşımı için bir protokol, D NA, RNA ve protein'in (MICDDRP) multiplex immunofloresan cell bazlı detectionu, viral protein ve farklı tip ve karaya oturmuş nükleik asitlerin eşzamanlı floresan tek hücreli görselleştirmesini yapabilen bir yöntemdir. Bu yaklaşım çok çeşitli sistemlere uygulanabilir.

Özet

Virüslerin dinamik replikasyon ve montaj süreçlerini yakalamak, viral nükleik asit ve proteinin hassas ve eşzamanlı olarak etiketlenmesini sağlayan sağlam in situ hibridizasyon (ISH) teknolojilerinin eksikliği nedeniyle engellenmiştir. Konvansiyonel DNA floresan in situ hibridizasyon (FISH) yöntemleri genellikle immün boyama ile uyumlu değildir. Bu nedenle, DNA, RNA ve proteinin eşzamanlı tek hücreli görselleştirmesini sağlayan MICDDRP (MULTIPLEX IMMUNOFLUORESCENT CELL-BASED D ETECTION OF DNA, RNA ve protein) adlı bir görüntüleme yaklaşımı geliştirdik. Geleneksel DNA FISH'lerle karşılaştırıldığında, micddrp, oligonükleotid probu duyarlılığını ve tespitini önemli ölçüde artıran dallanmış DNA (bDNA) ISH teknolojisini kullanır. MICDDRP'nin küçük modifikasyonları, viral proteinlerin farklı sarmallara sahip nükleik asitlerle (RNA veya DNA) eşzamanlı olarak görüntülenmesini sağlar. Bu protokolleri, insan immün yetmezlik virüsü (HIV)-1, insan T-lenfotropik virüsü (HTLV)-1, hepatit B virüsü (HBV), hepatit C virüsü (HCV), Zika virüsü (ZKV) ve influenza A virüsü (IAV) dahil olmak üzere çoklu viral patojenlerin yaşam döngülerini incelemek için uyguladık. Viral nükleik asitleri ve proteinleri çeşitli virüslerde etkili bir şekilde etiketleyebileceğimizi gösterdik. Bu çalışmalar bize çoklu viral sistemlerin gelişmiş mekanik anlayışını sağlayabilir ve ek olarak, DNA, RNA ve proteinin çok katlı floresan görüntülemesinin geniş bir hücresel sistem spektrumunda uygulanması için bir şablon görevi görebilir.

Giriş

Geleneksel immün boyama yaklaşımlarıyla proteinleri spesifik olarak etiketlemek için binlerce ticari antikor mevcut olsa da ve füzyon proteinleri, bir örnek1'deki birden fazla proteini izlemek için foto-optimize floresan etiketlerle tasarlanabilirken, proteinin mikroskobik görselleştirilmesi genellikle geleneksel DNA floresan in situ hibridizasyonu (FISH) ile uyumlu değildir2 . Floresan tabanlı yaklaşımlar kullanılarak DNA, RNA ve proteinin eşzamanlı olarak görselleştirilmesindeki teknik sınırlamalar, virüs replikasyonunun derinlemesine anlaşılmasını engellemiştir. Enfeksiyon sırasında hem viral nükleik asidin hem de pro....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Kapak kapakları veya oda slaytları üzerindeki tohum hücreleri (Süspansiyon vs Yapışkan Hücreler) (sunulan protokol kapakları kullanır).

  1. Süspansiyon hücrelerinin tohumlanması
    1. Poli-D-lizin (PDL) kaplı örtü kızaklarını hazırlayın (süspansiyon hücrelerinin örtü kaymasına yapışmasını kolaylaştırır) önce 5 dakika boyunca etanol (EtOH) içindeki örtü kaymalarını inkübe ederek (örtü kaymalarını sterilize eder ve herhangi bir kalıntıyı giderir). Daha sonra, oda sıcaklığında (RT) 30 dakika (dak) boyunca PDL'de (20 μg / mL) örtüleri inkübe etmeden önce fosfat tamponlu salin (PBS) içinde 2x yıkayın.
    2. PDL'yi çıkarın ve PBS'de 2 kat yıkayın. Pe....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

MICDDRP'nin bir şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. DNA ve RNA'nın etiketlenmesini immün boyama izler. Dallanma yükselteçlerinin kullanımı sinyali arttırır ve tek nükleik asit moleküllerinin tespit edilmesini sağlar.

figure-results-1
Şekil 1: MICDDRP şeması ve adım adım iş akışı. (A) bDNA sinyali, viral DNA (1) ve RNA türlerinin (2) tespi.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

RNA, DNA ve proteinin eşzamanlı olarak görselleştirilmesi genellikle kapsamlı optimizasyon gerektirir. Yaygın olarak kullanılan iki yöntem 5-etinil-2-deoksiüridin (EdU) etiketleme ve DNA FISH'tir. EdU etiketlemesi, viral DNA ve proteini aynı anda görselleştirmek için uygulanmıştır, çünkü EdU yeni ortaya çıkan DNA'ya dahil edilir ve daha sonra tıklama kimyası yoluyla azid içeren floresan boyalarla etiketlenir. Bu nedenle EdU etiketlemesi, DNA virüslerinin veya virüslerin yerel virüs replikasyon kinetiğini replika.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma tamamen veya kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01 AI121315, R01 AI146017, R01 AI148382, R01 AI120860, R37 AI076119 ve U54 AI150472) tarafından desteklenmiştir. Dr. Raymond F. Schinazi ve Sadie Amichai'ye influenza A Virüsü ile enfekte olmuş hücreleri sağladıkları için teşekkür ederiz.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
DNA hibridizasyon tamponu için
50X yıkama tamponuACD Bio320058
6 oyuklu plakalar
Amplifikatör 1-FLACD Biyo
Amplifikatör 2-FLACD Biyo
Amplifikatör 3-FLACD
Biyo Amplifikatör 4-FLACD BioDanışın Protokolde Amp-4 tablosu
Anti-HCV NS5a antikoruAbcamab13833Fare monoklonal; HCV genotipleri 1a, 1b, 3 ve 4 ile çalışır
Anti-HIV-1 p24 monoklonal antikoruNIH AIDS Reaktif Programı3537
Anti-Mov10 antikoruAbcamab80613Tavşan poliklonal
Anti-PB1 antikoruGeneTexGTX125923Grip proteinine karşı antikor
Sığır serum albüminiİmmün boyama için bloke edici reaktif
TakviyeliHücre modeline uygun ortam
Lameller
DAPIACD BioNükleer boyama (ACD Bio'dan RNAscope kiti)
Dulbecco'nun fosfat tamponlu salin (1X PBS)Gibco14190250Kalsiyum ve magnezyum içermez
Etilen karbonatSigmaE26258
Fetal sığır serumu (FBS)Hangiserum ikincil antikorunun yükseltildiğine bağlı olarak spesifik FBS kullanın (ör. keçi FBS)
Fisherbrand colorfrost plus mikroskop slaytlarıFisher Scientific12-550-17/18/19Önceden temizlenmiş
HCV-GT2a-sense-C2 probuACD Bio441371HCV (+) sense RNA probu
HIV-gagpol-C1ACD Bio317701HIV-1 cDNA probu
HIV-nongagpol-C3ACD Bio317711-CHIV-1 RNA probu
HybEZ hibridizasyon fırınıACD Bio321710/321720
ImmEdge hidrofobik bariyer kalemiVektör LaboratuvarlarıH-4000
OjeProteaz tedavisinden önce lamel kaymak için immobolize etmek için
Nukleaz içermeyen suAmbionAM9937
Poli-d-lizin (PDL)20 & mikro'da kaplama lamelleri; 30 dakika boyunca g/mL PDL
Prob seyrelticiACD Bio300041RNA C2 veya C3 problarını seyreltmek için
Altın antifadesiInvitrogenP36930
Proteaz IIIACDBio 322337
RNAscope®   Prob- V-Influenza-H1N1-H5N1-NPACD Bio436221
RNase AQiagen
İkincil antikorlar
Slaytlar
DNA hibridizasyon tamponu içinsodyum klorür
Sodyum sitrat, pH 6.2DNA hibridizasyon tamponu
Tween-20içinDNA hibridizasyon tamponu ve PBS-T
V-HBV-GTDACDBio 441351Toplam HBV RNA
V-HBV-GTD-01-C2ACD Bio465531-C2HBV pgRNA probu
V-HCV-GT2a probuACD Bio441361HCV(-) duyu RNA probu
V-HTLV-HBZ-sense-C3ACD Bio495071-C3HTLV-1 (-) sense RNA probu hedefleme HBZ
V-HTLV1-GAG-C2ACD Bio495051-C2HTLV-1 DNA probu
V-HTLV1-GAG-POL-senseACD Bio495061HTLV-1 (+) anlamlı RNA probu
V-Influenza-H1N1-H5N1-NPACD Bio436221IAV RNA probu
V-ZIKA-pp-O2ACD Bio464531Zika (+) duyu RNA probu
V-ZIKA-pp-O2-sense-C2ACD Bio478731-C2Zika (-) duyu RNA sonda
% 4 PFA% 50 dekstran sülfat Amreso 198 hücre ortamı için

Kaynaklar

  1. Zheng, Q., Lavis, L. D. Development of photostable fluorophores for molecular imaging. Current Opinion in Chemical Biology. 39, 32-38 (2017).
  2. Marini, B., et al. Nuclear architecture dictates HIV-1 integration site selection. Nature. 521 (....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Multipleks Floresan GörüntülemeViral Nükleik Asit TespitiViral Protein GörselleştirmeTek Hücre AnaliziDallanmış DNA ISH Teknolojisiİmmünofloresan Hücre Tabanlı TespitKonfokal MikroskopiHIV-1 Enfeksiyon ÇalışmasıHBV RNA KantifikasyonuHCV Enfeksiyon Görüntüleme