نحن هنا وصفا للمقايسة التي توظف قوة microinjection مقرونا الفلورسنت<em> في الموقع</em> التهجين من أجل قياس دقيق لحركية التصدير النووي في الخلايا الجسدية مرنا الثدييات.
في حقيقيات النوى ، وكتب رسول الحمض النووي الريبي (الرنا) في النواة ، ويجب أن يتم تصديرها إلى السيتوبلازم للوصول إلى آلية الترجمة. على الرغم من انه تمت دراسة تصدير المواد النووية من مرنا نطاق واسع في البويضات القيطم 1 لين العريكة وراثيا والكائنات مثل الخميرة (2) وذبابة الفاكهة المستمدة خط S2 الخلية 3 ، وقد أجريت دراسات قليلة في خلايا الثدييات. وعلاوة على ذلك يمكن فقط حركية التصدير مرنا في الخلايا الجسمية الثدييات يمكن الاستدلال 4،5 بشكل غير مباشر. من أجل قياس حركية تصدير المواد النووية من خلايا الثدييات مرنا في زراعة الأنسجة ، وطورنا مقايسة التي توظف قوة microinjection مقرونا فلوري التهجين في الموضع (FISH). وقد استخدمت هذه المقايسات لإثبات أن في خلايا الثدييات ، ويتم تصدير معظم mRNAs بطريقة تعتمد على الربط 6،7 ، أو في الطريقة التي تتطلب تسلسل الحمض النووي الريبي معينة مثل الإشارة المنطقة تسلسل الترميز (SSCR) 6. في هذا الاختبار ، يتم microinjected الخلايا في المختبر إما مع مرنا توليفها أو DNA البلازميد الذي يحتوي على الجينات في المصالح. يتم تحضين الخلايا microinjected للحصول على نقاط زمنية مختلفة ومحددة ثم يتم تقييم الترجمة شبه الخلوية باستخدام الحمض النووي الريبي من الأسماك. على النقيض من ترنسفكأيشن ، حيث النسخ تحدث عدة ساعات بعد إضافة الأحماض النووية ، microinjection من الحمض النووي أو مرنا يتيح للتعبير السريع ويسمح لتوليد البيانات الحركية الدقيقة.
Microinjection هو أداة قوية يمكن استخدامها لدراسة عدد من العمليات الخلوية المختلفة. خلافا ترنسفكأيشن الخلية التقليدية ، microinjection يسمح للباحث أن أعرض على نحو فعال الأحماض النووية في نوى الخلايا خلال فترة زمنية ضيقة جدا. نتيجة لذلك ، يمكن للمرء أن إجراء تحليلات الحركية مثل تحديد أسعار التصدير مرنا والتطويع اللغوي مرنا ، وتخليق البروتين. وعلاوة على ذلك ، لأن الإطار الزمني لهذه التجربة هي قصيرة نسبيا ، يمكن للمرء أن يعرض الخلايا إلى مركبات سامة داخل فترات زمنية قصيرة دون تكبد آثار عديد المظاهر. وعلاوة على ذلك ، يمكن المثبطة أو تنشيطية المركبات مثل البروتينات السلبية السائدة ، وشارك في حقن مع الأحماض النووية. أخيرا ، تجنب microinjections شرط الكواشف ترنسفكأيشن ، التي غالبا ما تكون سامة للخلايا ، ويمكن التشويش على الخليوي وظائف مختلفة.
مرنا مقابل حقن الحمض النووي البلازميد
اختيار منها الحمض النووي لحقن سيعتمد على عدد من الاعتبارات. التالية البلازميد حقن الحمض النووي ، والجيش الملكي النيبالي الثاني بوليميريز ليس فقط يجمع مرنا ، ولكن أيضا من العوامل المجندين البروتين لنص 12،13 الوليدة. منذ هذه العوامل تحكم الأحداث مثل تجهيز مرنا ، تصدير المواد النووية والتوطين حشوية ، يمكن استخدام حقن الحمض النووي البلازميد لتقييم كيف يقترن النسخ لعمليات المصب. وإن كان من الممكن أن يقترن النسخ لتصدير المواد النووية 14 ، وجدنا أن يتم تصدير مرنا حقن أسرع قليلا مما كان عليه في كتب مرنا فيفو 6. أسباب ذلك ليست واضحة في الوقت الراهن ، ولكن هذه النتيجة قد تشير إلى أن مرنا كما مركبة جديدة تنبثق من الحمض النووي الريبي البلمرة الثاني ، قد تكون مرتبطة أنه حتى في المجمعات التي تؤخر تصدير المواد النووية.
هناك بعض المزايا مع حقن مرنا. أولا ، لا يملك الباحث في استخدام مثبطات البلمرة الجيش الملكي النيبالي ، والتي قد تؤثر على كيفية خلايا تنظيم عملية التمثيل الغذائي عموما من الحمض النووي الريبي. ثانيا ، يمكن تعديل الحمض النووي الريبي في المختبر قبل الحقن. على سبيل المثال ، يمكن توليفها مع مختلف mRNAs نظائرها سقف 5 'أو بولي (A) أطوال الذيل من أجل تقييم كيف تؤثر هذه الميزات تصدير المواد النووية 6. ثالثا ، يمكن أن يكون المبلغ المحدد من الحمض النووي الريبي الذي يتم حقنه يقدر تقريبا. بعد بروتوكول المبينة أعلاه ، فإننا نقدر أن يتم حقن حوالي 20،000 إلى 50،000 في كل جزيئات النواة ، التي هي صغيرة نسبيا بالمقارنة مع العدد الكلي للمخطوطات في خلية الثدييات نموذجي (400،000 إلى 850،000 الجزيئات) 15. أما العيب الرئيسي مرنا مع الحقن هو أنه خلال microinjection ، تسرب بعض السوائل الحقن في السيتوبلازم أمر لا مفر منه. منذ مرنا حقنه مباشرة في السيتوبلازم غير مستقرة على مدى فترات طويلة (ألف قصر ، والمراقبة غير منشورة) ، يجب اتخاذ المزيد من الحيطة لتحديد الخلايا التي كميا. عموما نحن نحلل الخلايا التي تلقت> 90 ٪ من السوائل الحقن في النواة ، وفقا لتقييم توزيع OG – ديكستران.
The authors have nothing to disclose.
نود أن نشكر غوميز E. للحصول على المشورة المفيدة وايلد ألف لسماحه لنا باستخدام معدات مختلفة. وأيد هذا العمل من خلال منحة لوكالة فرانس برس من المعهد الكندي للبحوث الصحية (سندات السعر العائم 102725).
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Injection buffer | Sigma Aldrich | 140 mM KCl and 10 mM HEPES, pH 7.4 | ||
Oregon Green 488-70kD Dextran | Invitrogen | D7173 | Stock of 10mg/ml in injection buffer can be stored for longs periods of time at -80°C | |
Borosilicate capillary tubes | World Precision Instruments | 1B100F-4 | ||
Gel loading pipette tips for loading injection needles | Eppendorf | 022351656 | ||
Microscope | Nikon | Eclipse Ti-S | ||
Micromanipulator | Narishige Group | NT-88-V3MSH | ||
Syringe for injection | Becton Dickinson | 512311 | ||
PBS Buffer | Sigma Aldrich | 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7.4 | ||
SSC Buffer | Sigma Aldrich | 150 mM NaCl, 15 mM sodium citrate, pH 7.4 | ||
4% Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15686 | Stock of 37% Paraformaldehyde is diluted in PBS | |
0.1% Triton X-100 (Surfact-Amps) | Thermo Scientific | 28314 | Stock of 10% Triton X-100 is diluted in PBS | |
Formamide | Fischer Scientific | F84-1 | ||
Dextran sulfate | Fischer Scientific | BP1585-100 | ||
E. coli tRNA | Sigma Aldrich | R1753 | ||
Vanadyl riboside complex (VRC) | Sigma Aldrich | R3380 | ||
Whatman filter paper | VWR | 28298-020 | ||
Vibration control table | Kinetic Systems | 5702E-3036-21 | ||
Fluoromount G | Southern Biotech | 0100-20 | ||
α-amanitin | Sigma Aldrich | A2263 | ||
Parafilm | Fisher Scientific | 13-374-12 | ||
Flaming/Brown Micropipette Puller | Sutter Instrument Co. | P-97 | ||
Vacuum Grease | Dow Corning | 695400008 | ||
T7 RNA Polymerase | New England Biolabs | M0251S | ||
Poly(A) Polymerase | Ambion | AM1350 | ||
Hybridization Buffer | Sigma Aldrich | 100mg/ml dextran sulfate, 5mM VRC, 150mM NaCl, 15mM sodium citrate, 0.5mg/ml E. coli tRNA, 60% formamide |