Gewebespezifische MiRNA Expression Profiling in Maus Herz Abschnitte In Situ Hybridisierung
Summary
Mikro-RNAs (MiRNAs) sind kurz und stark homologe RNA-Sequenzen, dienen als Posttranskriptionale Regulatoren der Messenger-RNAs (mRNAs). Aktuelle MiRNA Nachweismethoden unterscheiden sich in der Sensitivität und Spezifität. Wir beschreiben eine Protokoll, die in Situ Hybridisierung und Immunostaining für die gleichzeitige Erkennung von MiRNA und Protein-Moleküle auf Maus Herz Gewebeschnitte verbindet.
Abstract
Mikro-RNAs (MiRNAs) sind einsträngige RNA-Transkripte, die an Messenger-RNAs (mRNAs) binden und deren Übersetzung hemmen oder fördern ihren Abbau. Bisher waren MiRNAs in eine große Anzahl von biologischen und Krankheit Verfahren verwickelt, die die Notwendigkeit für die zuverlässige Nachweismethoden MiRNA Transkripte bezeichnet hat. Hier beschreiben wir ein detailliertes Protokoll für Digoxigenin-markierten (DIG) gesperrt Nukleinsäure (LNA) testbasierte MiRNA-Erkennung, kombiniert mit Protein Immunostaining auf Maus Herz Abschnitte. Zunächst führten wir eine in Situ Hybridisierung-Technik mit der Sonde, um MiRNA-182 Ausdruck im Herzen Abschnitte von Kontrolle und Herzhypertrophie Mäuse zu identifizieren. Als nächstes führten wir Immunostaining für kardiale Troponin T (cTnT) Protein, auf die gleichen Abschnitte, MiRNA-182 mit den Cardiomyocyte Zellen Co zu lokalisieren. Unter Verwendung dieses Protokolls, konnten wir erkennen, dass MiRNA-182 durch eine alkalische Phosphatase farbmetrischen Assay und cTnT durch fluoreszierende Färbung basiert. Dieses Protokoll kann verwendet werden, den Ausdruck der jede MiRNA des Interesses durch LNA DIG-markierten Sonden und entsprechende Protein-Expression auf Maus Herz Gewebeschnitte erkennen.
Introduction
Mikro-RNAs (MiRNAs) sind kurz (18-25 Nukleotide), einzelsträngig, Forensisches RNAs, die als negativer Regulator der Genexpression auf Posttranskriptionale Ebene funktionieren durch Hemmung der Boten-RNA (mRNA) Übersetzung und/oder Förderung der mRNA Abbau 1. MiRNAs sind transkribiert von Introns und Exons der Codierung oder Forensisches Gene und sind im Zellkern durch DROSHA, zum Vorläufer MiRNAs (Pre-MiRNAs), die kurzen Stiel-Loop-Strukturen von 70 Nukleotide2sind gespalten. Export nach zytoplasmatischen, Pre-MiRNAs weiterverarbeitet werden von DICER in Reife MiRNAs, die 18-25 Nukleotide3,4umfassen. Anschließend enthält der RNA-induced silencing-Komplex (RISC) diese MiRNAs als einsträngige RNA, die ihre Bindung an die 3′ untranslatierten Region (3′-UTR) ihre Ziel-mRNAs ermöglicht, ihren Ausdruck3,5 zu unterdrücken .
In den letzten drei Jahrzehnten da sie zuerst identifiziert wurden, entstanden MiRNAs zum master Regler der Genexpression, deren eigenen Ausdruck streng kontrollierten6sind. Rollen für MiRNAs wurden im Orgel Entwicklung7,8,9,10,11,12, Aufrechterhaltung der Homöostase13,14 beschrieben. , sowie Krankheit zusammenhängen, die neurologische15,16,17,18,19, Herz-Kreislauf-20, enthalten Autoimmunerkrankung21 ,22und Krebserkrankungen23,2425. Die zunehmende Wertschätzung für die Relevanz der MiRNA Expressionsmuster hat die Notwendigkeit einer zuverlässigen Nachweisverfahren MiRNA Transkripte vorverlegt. Solche Methoden sind Real-Time PCR, Microarrays, Nordbeflecken, in Situ Hybridisierung und andere, die in die Sensitivität, Spezifität und quantitative macht überwiegend variieren die MiRNA Transkripte von kurzen bestehen und hochgradig homologe Sequenzen6.
Wir berichteten vor kurzem eine wichtige Rolle für die MiRNA-182 in der Entwicklung der myokardialen Hypertrophie26, eine Bedingung, die Beschreibung der strukturellen Anpassungdes des Herzens als Reaktion auf erhöhten hämodynamischen Anforderungen27,28. Herzhypertrophie zeichnet sich durch die Zunahme der myokardialen Masse führen, wenn im Zusammenhang mit maladaptive umgestaltet29, erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz, einem Anteil von 8,5 % aller Todesfälle auf Herz-Kreislauf-Zustand kann Krankheit-30.
Hier beschreiben wir unsere Protokoll, das in Situ Hybridisierung mit Digoxigenin-markierten Sonde (DIG) gesperrt Nukleinsäure (LNA) und Immunostaining für die gleichzeitige Detektion von MiRNA und Protein-Moleküle auf Maus Herz Gewebeschnitte, verbindet unsere Modell der Herzhypertrophie.
Protocol
Representative Results
Discussion
MiRNA-Transkript-Erkennung kann durch verschiedene Techniken erreicht werden, die in Sensitivität, Spezifität und quantitative Leistung variieren. Hier zeigen wir die Kopplung von MiRNA in Situ Hybridisierung mit Immunostaining und ein Protokoll, das ermöglicht eine gleichzeitige Beurteilung der Ausdruck Niveaus von MiRNA und Protein-Moleküle, auf die gleichen Herzen Abschnitte beschreiben. Wir zeigen zunächst wie in Situ Hybridisierung von DIG-Label LNA MiRNA Sonden auf Paraffin eingebettet Herz A…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten Danke Athanasios Papangelis für kritische Anmerkungen zum Manuskript. FM wird unterstützt von der Biotechnologie und biologische Wissenschaften Research Council (BBSRC; BB/M009424/1). IP wird von der American Heart Association Wissenschaftler Development Grant (17SDG33060002) unterstützt.
Materials
| Diethylpyrocarbonate | Sigma Aldrich | D5758 | DEPC |
| Phosphate buffered saline | Sigma Aldrich | P4417 | PBS |
| Tween-20 | American Bioanalytical | AB02038 | non-ionic surfactant |
| Histoclear | National Diagnostics | HS-200 | |
| Proteinase K, recombinant, PCR Grade | Sigma Aldrich | 3115879001 | ProK |
| Paraformaldehyde | Sigma Aldrich | P6148 | PFA |
| Sodium Chloride | ThermoFisher | S271 | NaCl |
| Magnesium Chloride Hexahydrate | ThermoFisher | M33 | MgCl2 |
| Tris | Sigma Aldrich | T6066 | |
| Hydrochloric Acid Solution, 1 N | ThermoFisher | SA48 | HCl |
| Hydrochloric Acid Solution, 12 N | ThermoFisher | S25358 | HCl |
| 1-Methylimidazole | Sigma Aldrich | 336092 | |
| N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride | Sigma Aldrich | 39391 | EDC |
| Hydrogen peroxide solution H2O2 | Sigma Aldrich | 216763 | H2O2 |
| Trisodium citrate dihydrate | Sigma Aldrich | S1804 | Sodium Citrate |
| miRCURY LNA miRNA ISH Buffer Set (FFPE) | Qiagen | 339450 | scramble miRNA/U6 snRNA |
| miRCURY LNA mmu-miR-182 detection probe | QIagen | YD00615701 | 5'-DIG and 3'-DIG labelled |
| Levamisol hydrochloride | Sigma Aldrich | 31742 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma Aldrich | A9647 | BSA |
| NBT/BCIP Tablets | Sigma Aldrich | 11697471001 | NBT-BCIP |
| Potassium Chloride | ThermoFisher | P217 | KCl |
| DAPI solution (1mg/ml) | ThermoFisher | 62248 | DAPI |
| Glass coverslip | ThermoFisher | 12-545E | Glass coverslip |
| Plastic coverslip | Grace Bio-Labs | HS40 22mmX40mmX0.25mm | RNA-ase free plastic coverslip |
| Anti-Digoxigenin-AP, Fab fragments | Sigma Aldrich | 11093274910 | DIG antibody |
| Hydrophobic barrier pen | Vector Laboratories | H-4000 | Pap pen |
| Anti-Cardiac Troponin T antibody | Abcam | ab92546 | cTnT antibody |
| Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Absorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 568 | ThermoFisher | A-11011 | anti-rabbit-568 antibody |
| Dako Fluorescence Mounting Medium | DAKO | S3023 | mounting medium |
| Sheep serum | Sigma Aldrich | S3772 | |
| Goat serum | Sigma Aldrich | G9023 | |
| Deionized Formamide | American Bioanalytical | AB00600 | |
| Hybridization Oven | ThermoFisher | UVP HB-1000 Hybridizer |
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