إإكسبلنتس الشبكية كاملة من الدجاج الأجنة لعلاج Electroporation للوالكيميائية الكاشف
Summary
يصف هذا البروتوكول وسيلة لتشريح، والتعامل معها بشكل تجريبي وإإكسبلنتس الشبكية ثقافة بأكملها من أجنة الدجاج. ثقافات يزدرع هي مفيدة عند نسبة نجاح عالية والفعالية واستنساخ هناك حاجة لاختبار آثار البلازميدات ل electroporation و / أو المواد كاشف، أي مثبطات الأنزيمية.
Abstract
شبكية العين هي نموذج جيد للجهاز العصبي المركزي النامية. حجم كبير للعين والأهم من ذلك الوصول للتلاعب التجريبية في البيضة / في الجسم الحي يجعل من الدجاج شبكية العين الجنينية نموذج تجريبي تنوعا وفعالة جدا. على الرغم من أن شبكية العين الدجاج سهلة لاستهداف في البيضة عن طريق الحقن داخل العين أو Electroporation لل، والتركيز الفعال والدقيق للالكواشف داخل شبكية العين قد يكون من الصعب السيطرة عليها بشكل كامل. قد يكون هذا بسبب الاختلافات في موقع الحقن الدقيق، والتسرب من العين أو نشرها متفاوتة من المواد. وعلاوة على ذلك، وتواتر التشوهات والوفيات بعد التلاعب الغازية مثل Electroporation للمرتفع إلى حد ما.
يصف هذا البروتوكول والبيضة السابقين تقنية لزراعة إإكسبلنتس شبكية العين كلها من أجنة الدجاج ويوفر طريقة للتعرض للرقابة في شبكية العين إلى الكواشف. بروتويصف العقيد كيفية تشريح، تجريبيا التلاعب، وإإكسبلنتس الشبكية ثقافة بأكملها من أجنة الدجاج. لل explants يمكن تربيتها لحوالي 24 ساعة وأن تخضع للتلاعب مختلفة مثل Electroporation لل. المزايا الرئيسية هي أن التجربة ليست متوقفة على بقاء الجنين وأن تركيز الكاشف قدم يمكن أن تختلف والسيطرة من أجل تحديد وتحسين التركيز الفعال. وعلاوة على ذلك، والتقنية هي سريعة ورخيصة وجنبا إلى جنب مع ارتفاع نسبة النجاح التجريبية، فإنه يضمن استنساخه النتائج. وينبغي التأكيد على أنه بمثابة مكمل ممتاز لتجارب أجريت في البيضة.
Introduction
شبكية العين هي جزء من الجهاز العصبي المركزي وأنه هو، مع بساطتها النسبية والهندسة المعمارية الخلوية تتميز جيدا، وهذا نموذج شعبية لدراسة تطوير النظام العصبي المركزي. عين الجنين الدجاج كبيرة نسبيا بالمقارنة مع بقية الجنين. وبالتالي فإنه يمكن الوصول إليه بسهولة في البيضة للتلاعب التجريبية، مثل الحقن أو Electroporation لل، وبمثابة أداة ممتازة لاكتساب المعرفة حول خلايا شبكية والبيولوجيا التطورية في الجسم الحي. على الرغم من هذه المزايا الرئيسية، ويمكن البقاء على قيد الحياة من الأجنة تكون منخفضة عند التجارب هي الغازية مثل مع electroporations، تكرار الحقن، أو التلاعب التجريبية مجتمعة.
Electroporation للمن البلازميدات الحمض النووي في الجنين الدجاج في البيضة هي تقنية مهمة وراسخة 1. انها تسمح لوصفها من الخلايا العصبية والبحث عن المفقودين من مصير المحمولة، فضلا عن مساحات العصبية في NERV المركزينظام الأوس ويسمح للتعبير عن الجينات خارج الرحم لتحليل وظيفة البروتين في الجسم الحي. وقد استخدمت هذه التقنية للدراسات الأنبوب العصبي 2، الدماغ المؤخر 3، وشبكية العين 4. Electroporation للمن شبكية العين الجنينية في البيضة لديه بعض الصعوبات التجريبية التي ترتبط الوضع في الجسم الحي. موقف العين، ويرجع ذلك إلى لطي الجمجمة الجنين، نسبيا قريبة إلى القلب. هذا القرب يزيد من خطر الإصابة بالسكتة القلبية بعد Electroporation لل، وتتزايد المخاطر مع تزايد عمر الجنين. وعلاوة على ذلك، للوصول إلى العين، فمن الضروري لفتح الأغشية الجنينية، مما يزيد من خطر النزيف والتشوهات وانخفاض الجدوى لاحقة. عند اختبار وتحسين البلازميد الحمض النووي الجديد في كثير من الأحيان دون نتيجة المظهرية معروفة، هذه القيود قد يقلل من فعالية وقوة الأسلوب حتى لالتجريبي من ذوي الخبرة. كما وردت في هذا البروتوكول، وثقافة ثثقب يزدرع الشبكية، الذي يعرف بأنه الشبكية العصبية كاملة مع الظهارة الصبغية إزالتها، وسيلة فعالة أن يكمل في نهج البيضة.
الحقن داخل العين من الكواشف الكيميائية هي سهلة نسبيا لأداء في البيضة. ومع ذلك، فإن التركيز الفعال والدقيق الكواشف حقن داخل الشبكية العصبية قد يكون من الصعب السيطرة عليها بشكل كامل. قد تختلف حجم حقن بسبب التسرب والموقع الدقيق للحقن قد تؤثر على كل من توزيع كاشف داخل العين ونشرها من خلال والجسم الزجاجي. سوف تقلب لها آثار كبيرة على تفسير النتائج عند أي يتم تحديد منحنى الاستجابة للجرعة لمثبطات الانزيم. ولا سيما إذا كان تأثير صغير ونافذة الزمني للتأثير ضيق. وعلاوة على ذلك، سوى عين واحدة يمكن استخدامها من كل جنين عند إجراء التجارب في البيضة وذلك بسبب الآثار النظامية المحتملة عبر مجرى الدمعلى العين المقابل. العمر مطابقة مهم عند دراسة التنمية والتغير الفردي بين المعالجة ويمكن أن يؤدي الأجنة التحكم لتقلب التجريبية إضافية.
لهذه الأسباب، وضعت البيضة السابقين أسلوب يعتمد على إإكسبلنتس الشبكية من أجنة الدجاج، والتي يمكن أن يتعرض العصبية في الشبكية إلى موحدة وتسيطر حالة تجريبية في المختبر. وقد تم تطوير هذا البروتوكول على أساس البروتوكولات السابقة 5-9. إإكسبلنتس الشبكية من مرحلة (ش) 20 (أيام الجنينية [E] 3) لst31 (E7) تم تشريح أجنة الدجاج، مثقف و electroporated مع تركيز الحمض النووي البلازميد محددة أو يتعرض إلى المتوسطة التي تحتوي على تركيز محددة من كاشف كيميائي. تم تنفيذ بروتوكول المعروضة هنا بنجاح في المنشورات الحديثة، وذلك باستخدام العديد من الكواشف الكيميائية المختلفة، بما في ذلك المنظمين من الحمض النووي من التلف الطريق، مثل KU55933، SB 218078، وNSC 109555 ديتوsylate، ودورة الخلية، مثل Cdk1 / 2 المانع الثالث 10،11.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا العمل قدم بروتوكول مفصلة للتشريح، Electroporation للأو العلاج الكيميائي، وزراعة شبكية العين من إإكسبلنتس كاملة من أجنة الدجاج. هذا البروتوكول هو سهل وسريع ويسمح لكل من نسبة نجاح عالية واستنساخه النتائج.
Electroporation للمن إ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The work was supported by Barncancerfonden (PR2013-0104), Swedish Research Council (12187-18-3), ögonfonden, Kronprinsessan Margaretas arbetsnämnd för synskadade, Synfrämjandets forskningsfond and St Eriks ögonsjukhus forskningsstipendier.
Materials
| 1xPBS (tablet) | Life technologies | 18912-014 | |
| 10xDPBS | Life technologies | 14080-048 | |
| 100 mm Petri dish | VWR | 734-0006 | |
| 100 μL pipette tips | VWR | 613-0798 | |
| 1.5 mL disposable plastic cuvette | Thomas Scientific | 8495V01 | |
| 24-well plate | Sigma Aldrich | D7039 | |
| 35 mm Petri dish | VWR | 391-1998 | |
| 70% ethanol | Solveco | 1054 | |
| Cdk1/2 inhibitor III | 217714 | Calbiochem | 300nM in 0.01% DMSO |
| Cell culture incubator | Thermo Forma | ||
| Dissecting microscope | Leica | ||
| DMEM | Life Technologies | 41966-029 | |
| Electrodes | Platina, custom made | ||
| Electro square porator ECM 830 | Harvard Apparatus | ||
| F12 Nutrient mix | Life Technologies | 31331-028 | |
| FBS | Life Technologies | 16140-071 | |
| Forceps | AgnThos | 0108-5-PS | |
| Freezing medium NEG50 | Cellab, Sweden | 6502 | |
| GFP expressing DNA plasmid (pZGs) | |||
| Humidified incubator | Grumbach Brutgeraete GmbH, Asslar, Germany | 8204 | |
| Insulin | Sigma Aldrich | I9278-5ML | |
| L-glutamine | Life Technologies | 25030024 | |
| Mounting medium ProLong Gold with DAPI | Life Technologies | P36935 | |
| Paraffin film | VWR | 291-1214P | |
| Paraformaldehyde | Sigma Aldrich | 16005-1KG-R | |
| Peel-A-Way embedding mold | Sigma Aldrich | E6032 | |
| Penicillin streptomycin | Life Technologies | 15140-122 | |
| PhosphoHistone 3 (PH3) | Millipore | 06-570 | Dilution 1/4000 |
| Platinum electrodes (custom made from "rondelles") | Sargenta | 390-R (rondeller) | Dia: 4mm, 0.1 mm thickness |
| Platimun electrodes | Sonidel | CUY700P4L | Dia: 4 mm |
| Polyethylene pasteur pipette | VWR | 612-2853 | |
| Rotator shaker | VWR | 444-2900 | |
| Small spoon | VWR | 231-2151 | |
| Sucrose | VWR | 443815S | |
| White Leghorn eggs | Local supplier | ||
| Wine cooler | WineMaster 24, Caso, Berlin Germany |
References
- Muramatsu, T., Mizutani, Y., Ohmori, Y., Okumura, J. Comparison of three nonviral transfection methods for foreign gene expression in early chicken embryos in ovo. Biochem Biophys Res Commu. 230, 376-380 (1997).
- Nakamura, H., Funahashi, J. Introduction of DNA into chick embryos by in ovo electroporation. Method. 24, 43-48 (2001).
- Kohl, A., Hadas, Y., Klar, A., Sela-Donenfeld, D. Axonal patterns and targets of dA1 interneurons in the chick hindbrain. J Neurosc. 32, 5757-5771 (2012).
- Islam, M. M., Doh, S. T., Cai, L. In ovo electroporation in embryonic chick retina. J Vis Exp. , (2012).
- Sparrow, J. R., Hicks, D., Barnstable, C. J. Cell commitment and differentiation in explants of embryonic rat neural retina. Comparison with the developmental potential of dissociated retina. Brain res Dev brain re. 51, 69-84 (1990).
- Tomita, K., et al. Mammalian hairy and Enhancer of split homolog 1 regulates differentiation of retinal neurons and is essential for eye morphogenesis. Neuro. 16, 723-734 (1996).
- Matsuda, T., Cepko, C. L. Electroporation and RNA interference in the rodent retina in vivo and in vitro. Proc Nat Acad Sci US. 101, 16-22 (2004).
- Donovan, S. L., Dyer, M. A. Preparation and square wave electroporation of retinal explant cultures. Nature protocol. 1, 2710-2718 (2006).
- Thangaraj, G., Greif, A., Layer, P. G. Simple explant culture of the embryonic chicken retina with long-term preservation of photoreceptors. Exp eye re. 93, 556-564 (2011).
- Shirazi Fard, S., All-Ericsson, C., Hallbook, F. The heterogenic final cell cycle of chicken retinal Lim1 horizontal cells is not regulated by the DNA damage response pathway. Cell Cycl. 13, 408-417 (2014).
- Shirazi Fard, S., Thyselius, M., All-Ericsson, C., Hallbook, F. The terminal basal mitosis of chicken retinal Lim1 horizontal cells is not sensitive to cisplatin-induced cell cycle arrest. Cell Cycl. 13, 3698-3706 (2014).
- Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. J. Morphol. 88, 49-92 (1951).
- Gavet, O., Pines, J. Activation of cyclin B1-Cdk1 synchronizes events in the nucleus and the cytoplasm at mitosis. J Cell Bio. 189, 247-259 (2010).
- Sauer, F. Mitosis in the neural tube. J Comp Neurol. 62, 377-405 (1935).
- Baye, L. M., Link, B. A. Interkinetic nuclear migration and the selection of neurogenic cell divisions during vertebrate retinogenesis. J Neurosc. 27, 10143-10152 (2007).
