Summary

Dubbele Fluorescentie In situ Hybridisatie in Fresh Brain secties

Published: August 14, 2010
doi:

Summary

Dit protocol betreft een niet-radioactieve<em> In-situ</em> Hybridisatie procedure dat de gelijktijdige identificatie van twee transcript soorten mogelijk maakt, op een enkele cel resolutie, in dunne delen van de gewervelde hersenen.

Abstract

Hier beschrijven we een aangepaste versie van een dubbele fluorescentie<em> In situ</em> Hybridisatie (dFISH) methode geoptimaliseerd voor het detecteren van twee mRNA's van de interesse in vriesverse hersenen secties. Onze groep heeft met succes gebruik gemaakt van deze aanpak van de gen co-regulering te bestuderen. Meer specifiek, hebben we gebruik gemaakt van deze dFISH methode om de anatomische organisatie, neurochemische eigenschappen en de impact van de zintuiglijke ervaring in het centrum van zintuiglijke circuits te verkennen, op enkele cel resolutie. Dit protocol is gevalideerd in het hersenweefsel van muizen, ratten en zangvogels, maar zal naar verwachting worden eenvoudig aan te passen aan andere gewervelde diersoorten, alsmede op een array van niet-neurale weefsels. In deze film geven we een gedetailleerde demonstratie van de belangrijkste stappen van deze procedure.

Protocol

Dit protocol is ontwikkeld en verfijnd op basis van standaard radioactief en niet-radioactieve in-situ hybridisatie methoden, die eerder door ons ontwikkelde en anderen om een of twee transcript soorten op te sporen in het hersenweefsel 1-7. Het protocol hieronder beschreven heeft een totale lengte van 2 of 3 dagen, afhankelijk van het aantal procedurele onderbrekingen gekozen door de eindgebruiker. Alle stappen hieronder weergegeven dienen te worden uitgevoerd bij kamertemperatuur, met uitzondering …

Discussion

Wij hebben gebruik gemaakt van dit protocol te onderzoeken hoe de gewervelde hersenen neurochemisch en functioneel georganiseerd, en hoe gedragsmatig-relevante zintuiglijke prikkels invloed hebben op de genomische machinerie van neuronen in het volwassen brein 80-10 te bepalen. We hebben met succes gebruik gemaakt van deze methode in hersenweefsel van muizen, ratten en zangvogels, maar verwachten dat dit protocol zal worden eenvoudig aan te passen aan de hersenen verkregen na een reeks van gewervelde soorten …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Werk ondersteund door subsidies van het NIH / NIDCD, toont en de Schmitt Stichting RP.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
DEPC   VWR IC15090225 toxic substance
PCR purification kit   QIAgen 28104  
Formaldehyde   VWR BDH0506-4LP toxic substance
T3 RNA polymerase   Roche 11031163001  
T7 RNA polymerase   Roche 10881767001  
Tris-HCl (1 M, pH 7.5)   VWR IC816124  
MgCl2 (1 M)   Sigma 449172  
Spermidine (1 M)   Sigma S0266  
DIG RNA labeling mix   Roche NC9380805  
Biotin RNA labeling mix   Roche NC9440104  
RNasin   Promega N2111  
BSA   Sigma 05491  
DTT   Sigma D5545  
Sephadex G50   VWR 95016-772  
EDTA   VWR 101384-758  
SDS   Sigma L4390  
Transfer (t)RNA   Invitrogen 15401011  
10X MOPS   VWR 14221-398 toxic substance
Paraformaldehyde   VWR AAAL04737-36 toxic substance
Sodium phosphate monobasic   Sigma S3139  
Sodium phosphate dibasic   Sigma S3264  
NaOH   VWR SX0600-1  
Triethanolamine   VWR IC15216391  
Acetic anhydride   VWR MK242002 toxic substance
SSPE   VWR 82021-488  
Formamide   VWR JT4028-1 toxic substance
Poly A   Invitrogen POLYA.GF  
Mineral oil   VWR IC15169491  
Chloroform   VWR BDH1109 organic solvent
Deionized formamide   Sigma F9037 toxic substance
Hydrogen peroxide   VWR VW36901 toxic substance
Tween 20   Sigma P1379  
Triton X-100   J. T. Baker X198-05  
Anti-DIG HRP   Roche 11093274910  
Anti-biotin peroxidase   Vector SP3010  
TSA Alexa Fluor 594   Invitrogen T20935  
TSA Alexa Fluor 488   Invitrogen T20932  
Hoechst   VWR 200025-538  
Vectashield   Vector H-1000  
embedding mold   VWR 15160-157  
cryostat   Leica CM 1850  
Superfrost plus slide   VWR 89033-052  

Solutions

  1. Column washing buffer: 10 mM Tris-HCl, 0.15 M NaCl, 0.05 mM EDTA, 50 μg/μl tRNA, 0.1% SDS in 50 ml DEPC-treated water.
  2. Column blocking buffer: 10 mM Tris-HCl, 50 mM NaCl, 0.1 mM EDTA in 50 ml DEPC-treated water.
  3. TNT buffer: 60 ml of 1 M Tris-HCl, 18 ml of 5 M NaCl and 1.8 ml of Triton X-100 in 600 ml of DEPC-treated water.
  4. TNB buffer: 100 mM Tris-HCl, 8.3 μg/μl BSA, 0.15 M NaCl and 3% Triton X-100 in DEPC-treated water.
  5. TE buffer: 10 mM Tris-HCl, pH 7.5 plus 1 mM EDTA, pH 7.5.
  6. Acetylation solution: 2.7 ml of triethanolamine plus 0.5 ml of acetic anhydride in 200 ml of DEPC-treated water.
  7. Hybridization solution: 50% formamide, 2X SSPE, 2 μg/μl tRNA, 1 μg/μl BSA and 1 μg/μl poly A in DEPC-treated water. It needs 16 l per section.

Referencias

  1. Jin, L., Lloyd, R. V. In situ hybridization: methods and applications. J Clin Lab Anal. 11, 2-9 (1997).
  2. Stoler, M. H. In situ hybridization. Clin Lab Med. 10, 215-236 (1990).
  3. Komminoth, P., Werner, M. Target and signal amplification: approaches to increase the sensitivity of in situ hybridization. Histochem Cell Biol. 108, 325-3233 (1997).
  4. Kessler, C. The digoxigenin:anti-digoxigenin (DIG) technology–a survey on the concept and realization of a novel bioanalytical indicator system. Mol Cell Probes. 5, 161-205 (1991).
  5. Panoskaltsis-Mortari, A., Bucy, R. P. In situ hybridization with digoxigenin-labeled RNA probes: facts and artifacts. Biotechniques. 18, 300-307 (1995).
  6. Qian, X., Lloyd, R. V. Recent developments in signal amplification methods for in situ hybridization. Diagn Mol Pathol. 12, 1-13 (2003).
  7. Mello, C. V., Jarvis, E. D., Denisenko, N., Rivas, M. Isolation of song-regulated genes in the brain of songbirds. Methods Mol Biol. 85, 205-217 (1997).
  8. Pinaud, R. GABAergic neurons participate in the brain’s response to birdsong auditory stimulation. Eur J Neurosci. 20, 1318-1330 (2004).
  9. Velho, T. A., Pinaud, R., Rodrigues, P. V., Mello, C. V. Co-induction of activity-dependent genes in songbirds. Eur J Neurosci. 22, 1667-1678 (2005).
  10. Tremere, L. A., Jeong, J. K., Pinaud, R. Estradiol shapes auditory processing in the adult brain by regulating inhibitory transmission and plasticity-associated gene expression. J Neurosci. 29, 5949-5963 (2009).
  11. Pinaud, R., Mello, C. V., Velho, T. A., Wynne, R. D., Tremere, L. A. Detection of two mRNA species at single-cell resolution by double-fluorescence in situ hybridization. Nat Protoc. 3, 1370-1379 (2008).
  12. Pinaud, R., Jeong, J. K. Duplex fluorescence in situ hybridization in the study of gene co-regulation in the vertebrate brain. Methods Mol Biol. 611, 115-129 (2010).

Play Video

Citar este artículo
Jeong, J. K., Chen, Z., Tremere, L. A., Pinaud, R. Double Fluorescence in situ Hybridization in Fresh Brain Sections. J. Vis. Exp. (42), e2102, doi:10.3791/2102 (2010).

View Video