-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

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

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Gözenekli Membran Insertleri ve RTddPCR Kullanarak Aksonal MRNA'ların İzolasyonu ve Nicelesi
Gözenekli Membran Insertleri ve RTddPCR Kullanarak Aksonal MRNA'ların İzolasyonu ve Nicelesi
JoVE Journal
Neuroscience
This content is Free Access.
JoVE Journal Neuroscience
Isolation and Quantification of Axonal mRNAs Using Porous Membrane Inserts and RTddPCR

Gözenekli Membran Insertleri ve RTddPCR Kullanarak Aksonal MRNA'ların İzolasyonu ve Nicelesi

Full Text
701 Views
07:06 min
February 6, 2026

DOI: 10.3791/69601-v

Shruti Ghumra*1, Manasi Agrawal*1, Meghal Desai1, Lahiri Kuchibatla2, Pabitra K. Sahoo1

1Department of Biological Sciences,Rutgers University- Newark, 2College of Arts & Sciences,Boston University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a robust method to isolate axonal mRNAs using porous membrane inserts, enabling total neuron vs. neurite separation and RNA purification. The approach allows absolute quantification of low-copy transcripts, facilitating studies of mRNA transport and local translation with high sensitivity and reproducibility.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Gene expression
  • RNA isolation techniques

Background

  • Local protein synthesis plays a crucial role in neural repair and development.
  • High-sensitivity mRNA detection techniques are essential for studying low-abundance axonal mRNAs.
  • Understanding mRNA transport and local translation is vital for neuroscience research.
  • Isolation of neuronal compartments can enhance the study of gene expression in specific cellular contexts.

Purpose of Study

  • To develop a method for isolating axonal mRNAs from neurons and neurites.
  • To enable the quantification of low-copy transcripts using RT-ddPCR.
  • To facilitate studies on mRNA transport and local translation in neurons.

Methods Used

  • Isolation of whole neuron and neurite fractions using porous membrane inserts.
  • RNA purification with trizol and subsequent quantification.
  • Reverse transcription droplet digital PCR (RT-ddPCR) for transcript analysis.
  • Validation of primer specificity and amplification conditions for target transcripts.

Main Results

  • Whole neuron fractions yielded 212.85 nanograms of RNA per insert, while neurite fractions yielded 42.75 nanograms.
  • RT-ddPCR showed clear droplet separation for target transcripts, confirming reliable detection.
  • Approximately 23% of the mRNA pool for Gap43 is present in neurites, compared to 5% for Gamma-actin.
  • Presence of stress granule structures in axons was observed, inhibiting local protein synthesis.

Conclusions

  • The developed protocol offers a reliable method for isolating neuronal compartments.
  • It enables the detection of low-abundance mRNAs with high sensitivity.
  • Future studies will focus on characterizing distinct axonal sub-domains.

Frequently Asked Questions

What is the significance of isolating axonal mRNAs?
Isolating axonal mRNAs allows researchers to study gene expression specific to neuronal compartments, enhancing our understanding of local protein synthesis.
How does RT-ddPCR improve mRNA quantification?
RT-ddPCR provides high sensitivity and reproducibility, enabling the absolute quantification of low-copy transcripts in neuronal samples.
What are stress granules and their role in neurons?
Stress granules are cytoplasmic aggregates that can inhibit local protein synthesis, impacting neuronal function and response to stress.
Why is it important to study local protein synthesis in neurons?
Local protein synthesis is crucial for synaptic plasticity, neural repair, and overall neuronal health, influencing learning and memory.
What challenges exist in studying axonal mRNAs?
Challenges include the low abundance of axonal mRNAs and the need for precise isolation techniques to study specific neuronal compartments.
How can this method be applied in future research?
This method can be used to isolate and characterize distinct axonal sub-domains, contributing to our understanding of neuronal function and pathology.

Bu çalışma, gözenekli membran insertleri kullanarak aksonal mRNA'ları izole etmek için sağlam bir yöntem sunmaktadır; böylece toplam nöron ve nörit ayrımı ve RNA arındırmasını mümkün kılar. RTddPCR ile birleştiğinde, bu yaklaşım düşük kopyalı transkriptlerin mutlak nicelendirilmesini sağlar; mRNA taşınımı ve yerel çeviri çalışmalarını yüksek duyarlılık, tekrarlanabilirlik ve geniş deneysel uygulama ile kolaylaştırır.

Araştırmalarımız, yerel protein sentezinin nasıl düzenlendiğini ve sinir onarımı, gelişim ve dejenerasyondaki rollerini incelemektedir. Son gelişmeler arasında, düşük bolluklu aksonal MRNA'ların tanımlanması ve nöronal kültürlerin ayrılması için gdPCR gibi yüksek hassasiyetli mRNA tespit teknikleri yer almaktadır. Başlamak için 250 mikrolitre triazol, her inserte karşılık gelen 1,5 mililitrelik mikro santrifüj tüpüne bir kuyuya veya altı kuyruklu bir plakaya yerleştirilir.

Tüpleri ihtiyaç duyulana kadar kenara bırakın. İkinci altı kuyu plakanın her kuyusuna iki mililitre steril PBS ekleyin, böylece kuyu veya plaka sayısının insertlerin sayısıyla eşleştiğinden emin olun. Kültür ortamını iç kısmın üst alt kısmından pipetleyin ve insert PBS içeren altı kuyu plakaya aktarın.

Şimdi, forseps kullanarak, inserti nazikçe yerleştirin, ardından üzerine iki mililitre PBS ekleyin. PBS'yi her iki taraftan aspire edin ve iki kez yıkamayı tekrarlayın. Sonra inserti taze PBS'de bırakın.

Sonra, insertin üst kısmından tüm nöron fraksiyonunu kazımak için steril bir hücre kazıyıcı kullanın. Soma lizatını insertten toplayın. Onu 1,5 mililitrelik bir mikro santrifüj tüpüne aktarın.

Tüpü 10.000 ila 15.000 G arasında iki dakika boyunca santrifüjleyin. Süpernatantı atın ve pelleti 250 mikrolitre trizol içinde yeniden askıya alın. Bu tüpü tüm nöron fraksiyonu olarak etiketleyin.

Nöurit fraksiyonunu toplamak için, steril pamuk çubuğunun bir ucunu yavaşça, nöron tarafında yukarıdan aşağıya zikzak şeklinde hareket ettirin. Inserti 90 derece döndürün ve sürüngenin diğer ucunu kullanarak tekrarlayın. Sonra sürüntü at.

Yeni bir sampon kullanın ve iç kısmın ortasından dışarıya doğru konsantrik daireler çizerek hareket edin, çevreyi de temizlediğinizden emin olun. Inserti ters çevirin ki nörid tarafı yukarı baksın. Zarı yeni steril bir bistüri bıçağı ile kesin.

Kesilen zarı, nöurit tarafı aşağıya bakacak şekilde trizol içeren altı kuyu plakaya yerleştirin. Zarın suyun altında olduğundan emin olun. Şimdi kuyudan nörit lizat içeren trizol alın.

Onu 1,5 mililitrelik bir mikro santrifüj tüpüne aktarın. RNA izolasyonuna devam edin veya soma ve nörit lizatlarını daha sonraki işlem için -80 derece Celsius'ta depolayın. Droplet Digital PCR Kullanıma Hazır Evrensel Karışımı kullanarak ters transkripsiyon damlacıklı dijital PCR reaksiyonlarını hazırlayın ve uygun tamamlayıcı DNA ile belirli primerleri hedefleyin.

Reaksiyon karışımını damla üretim kartuşuna pipetleyin. Sonra üretim yağını kartuşun belirlenen kuyularına ekleyin. Şimdi, kartuşu contayla mühürle.

Damlaları damla üreteci kullanarak üretin. Damlacıklar üretildikten sonra, onları 96 kuyruklu bir PCR plakasına aktarın ve plakayı termosikleye yerleştirmeden önce folyo ile mühürleyin. Analize başlamak için QX Manager Yazılımını açın.

Göz atma seçeneğine tıklayın ve analiz edilecek dosyayı açın. Dosya yüklendiğinde, sol panelde dashboard görünümü beliriyor. İlgilendiğiniz kuyrukları Control tuşuna basılı tutup tıklarken seçin.

1D Amplitude üzerine tıklayarak bir nokta grafiki görselleştirebilirsiniz. Birden fazla kuyuya aynı eşiği uygulamak için Birden fazla Kuyu Eşik Kuyusu seçin. Pozitif ve negatif damlacıklar arasında net bir ayrım görüldüğü noktaya göre eşik değerini girin.

Şimdi veri bölümünü iyi izleyin; örnek tanımı, konsantrasyon değerleri, kabul edilen damla sayısı ile pozitif ve negatif damla sayılarını gösterin. Eşik sonuçları kaydetmek için Kaydet'e tıklayın. Ribo yeşil testiyle yapılan RNA nicelendirmesi, tüm nöron fraksiyonlarının bir insert başına 212,85 nanogram RNA verdiğini, nörit fraksiyonlarının ise 42,75 nanogram verdiğini ortaya koydu.

PCR doğrulaması, primer set 1'in Gap43 transkripti için en spesifik olduğunu ve belirgin bir tek bant gösterdiğini belirledi. Gamma-aktin için belirsiz PCR sonuçları, primer seti iki kullanılarak bir sıcaklık gradyanı testi yapılmasına yol açtı ve en güçlü amplifikasyonu 55 derece Celsius'ta gösterdi. RT-ddPCR amplitü grafikleri, hem tüm nöron hem de nöurit örneklerinde Gamma-aktin için net damlacık ayrımı göstererek güvenilir transkript tespitini doğruladı.

Gap43 için, mRNA havuzunun neredeyse %23'ü nöritlerde bulunurken, Gamma-aktine kıyasla nüritlerde mRNA havuzunun sadece %5'i bulunur ve tüm nöron fraksiyonu ile karşılaştırılır. Fizyolojik koşullarda aksonda stres granül yapılarının varlığını gösterdik; bu yapılar yerel protein sentezini engeller. Protokolümüz, nöronal bölmeleri izole etmek ve düşük ortamlı mRNA'ları tespit etmek için güvenilir ve tutarlı bir yöntem sunar.

Gelecekteki analizler, büyüme konileri ve aksonal şaft gibi farklı aksonal alt domainlerin kütle analizinin ötesinde izole edilmesi ve karakterize edilmesine odaklanacaktır.

Explore More Videos

Bu Ay JoVE Sayı 228 yerel protein sentezi aksonal mRNA taşını mekansal transkriptomik ters transkriptaz damlacıklı dijital PCR (RTddPCR) bölümlenmiş nöron kültürleri soma-akson ayrımı yüksek duyarlılıklı mRNA tespiti

Related Videos

İzolasyon ve Arıtma Drosophila Periferik Nöronlar

12:04

İzolasyon ve Arıtma Drosophila Periferik Nöronlar

Related Videos

13.9K Views

Lazer Yakalama Mikrodisseksiyon Drosophila Periferik Nöronlar

12:02

Lazer Yakalama Mikrodisseksiyon Drosophila Periferik Nöronlar

Related Videos

14K Views

Voltaj-kapılı potasyum Kanal mRNA gösterilmeden Tek hücreli RT-PCR teknikleri kullanarak Nigral Nöronlar

07:31

Voltaj-kapılı potasyum Kanal mRNA gösterilmeden Tek hücreli RT-PCR teknikleri kullanarak Nigral Nöronlar

Related Videos

15.6K Views

Biyokimyasal Analiz için Duyu Nöronlar gelen üretim ve Aksonlar izolasyonu gözenekli Filtre Kullanma

12:00

Biyokimyasal Analiz için Duyu Nöronlar gelen üretim ve Aksonlar izolasyonu gözenekli Filtre Kullanma

Related Videos

14.7K Views

Lazer Yakalama Mikrodisseksiyon ile Burun Biyopsi Kombine yoluyla elde Koku Nöronlar: Mental Bozuklukların Tedavi Tepki Eğitim Bir Potansiyel Yaklaşım

08:33

Lazer Yakalama Mikrodisseksiyon ile Burun Biyopsi Kombine yoluyla elde Koku Nöronlar: Mental Bozuklukların Tedavi Tepki Eğitim Bir Potansiyel Yaklaşım

Related Videos

10.2K Views

Hücre belirli alt gruplar RNA izolasyonu Hızlı immünoyaftalama ile birlikte Lazer yakalama mikrodiseksiyon kullanma

07:01

Hücre belirli alt gruplar RNA izolasyonu Hızlı immünoyaftalama ile birlikte Lazer yakalama mikrodiseksiyon kullanma

Related Videos

13K Views

Rapid Metodoloji tarafından Roman RNA Bağlayıcı Proteinler İzolasyon

11:19

Rapid Metodoloji tarafından Roman RNA Bağlayıcı Proteinler İzolasyon

Related Videos

9.5K Views

Kantitatif Gerçek Zamanlı PCR Kullanarak Sıçanların Periton Membranındaki MikroRNA İfadesinin Saptanması

08:56

Kantitatif Gerçek Zamanlı PCR Kullanarak Sıçanların Periton Membranındaki MikroRNA İfadesinin Saptanması

Related Videos

8.4K Views

Tek hücre Multiplex Ters transkripsiyon polimeraz zincir tepkimesi sonra yama-kelepçe

10:44

Tek hücre Multiplex Ters transkripsiyon polimeraz zincir tepkimesi sonra yama-kelepçe

Related Videos

10.4K Views

Ökaryotik mRNA-Protein kompleksleri kurtarmak için bir Tandem oligonükleotid tabanlı RNA izolasyon yordamı

09:45

Ökaryotik mRNA-Protein kompleksleri kurtarmak için bir Tandem oligonükleotid tabanlı RNA izolasyon yordamı

Related Videos

11.7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code