We beschrijven een methode voor het bereiden van DNA-gecoate goud kogels en demonstreren het gebruik van dergelijke kogels om biolistically transfecteren neuronen in de hippocampus gekweekte plakjes.
Biolistische transfectie is een fysiek middel om transfecteren cellen door het bombarderen van weefsel met een hoge snelheid van DNA-gecoate deeltjes. Wij bieden een gedetailleerd protocol voor biolistische transfectie van rat hippocampale slices, vanaf de eerste voorbereiding van DNA-gecoate kogels aan de laatste opnames van de organotypische slice culturen met behulp van een gen pistool. Gene pistool transfectie is een efficiënte en gemakkelijke manier van transfecteren neuronen en is vooral nuttig voor fluorescent labelen van een kleine subset van cellen in weefsel slice. In deze video, moeten we eerst een overzicht van de stappen die nodig zijn voor het coaten van gouddeeltjes met DNA. We vervolgens zien hoe aan de binnenkant van de plastic buis lijn met de goud / DNA-kogels, en hoe deze buis gesneden om de plastic cartridges te verkrijgen voor het laden in het gen pistool. Tot slot voeren we biolistische transfectie van rat hippocampus slice culturen, waaruit blijkt het hanteren van de Bio-Rad Helios-gen geweer, en het aanbieden van trouble shooting advies aan een gezonde en optimaal getransfecteerd weefsel plakjes te verkrijgen.
Biolistische transfectie is een fysische weg van transfecteren cellen via bombardement van levend weefsel met een hoge snelheid van DNA-gecoate gouddeeltjes. In deeltje gemedieerde gen-overdracht, resulteren in het algemeen getransfecteerde cellen wanneer de kogel tot rust komt in de kern. Hoewel veel verschillende transfectie methoden bestaan, zoals micro-injectie, lipofectie, calcium-fosfaat transfectie, elektroporatie en virale transfectie, kan biolistische transfectie bieden een minder arbeidsintensief, en efficiënt alternatief voor transfecteren cellen die niet gemakkelijk worden getransfecteerd met behulp van deze andere methoden. In feite, werd eerst ontwikkeld als een techniek voor gentransfer in planten omdat de aanwezigheid van de celwand gemaakt transfectie moeilijk met behulp van reeds bestaande methoden 1. Ook heeft biolistics aan populariteit gewonnen op het gebied van de neurobiologie, omdat post-mitotische neuronen zijn notoir moeilijk te 2,3 transfecteren. In het bijzonder wordt algemeen erkend als het principe techniek die wordt gebruikt in experimenten die gericht zijn op het beoordelen van fijne morfologie van enkele neuronen in de hersenen intact plakjes. De beschreven methoden hier een gedetailleerde en uitvoerige uitleg over hoe biolistische transfectie van gekweekte hersenen plakjes uit te voeren met behulp van een hand gehouden gen-gun (de Helios Gene Gun systeem, Bio-Rad).
Biolistische transfectie is uitgegroeid tot de aangewezen methode voor transfecteren neuronen in slice cultuur omdat het toelaat transfectie van een dunne aantal cellen in de hersenen slice. Op deze manier kunnen individuele neuronen worden onderzocht in isolement. Omdat deze techniek is vooral geschikt voor transfecteren neuronen in de hersenen slice, wordt het vaak gebruikt in combinatie met twee-foton microscopie, sinds 2-foton excitatie maakt visualisatie van fluorescent gelabelde cellen diep in lichtverstrooiing weefsel 4. Inderdaad de hoge vergroting beelden van een piramidale neuronen gepresenteerd in deze video werden vastgelegd met behulp van een custom-built twee-foton laser scanning microscoop. Tot slot biolistische transfectie is een efficiënt middel van transfectie individuele cellen binnen de context van een hoge dichtheid van de omringende cellen, en als zodanig heeft bewezen zeer nuttig zijn voor fluorescent etikettering van individuele neuronen in neuronale slice cultuur.
We willen graag naar Mark Lucanic en Hwai-Jong Cheng bedanken voor hun hulp met het verwerven van de lage vergroting beelden van de hele hippocampus plakken in deze video. Wij zouden ook graag Sarah Parrish bedanken voor het helpen met de tekst bij de video.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
1.6um gold particles (microcarrier) | 0.25g | Bio-Rad | 1652264 | |
1M CaCl2 | Fluka | 21115 | ||
100% EtOH | 1pint | Gold shield | ||
Cartridge Tubing | Bio-Rad | 1652412 | ||
Scintillation vials | 20ml, 500/case | VWR | 66021-668 | |
Dessication pellets | “Dricap” | MTI (800-445-9890) | ||
Water bath sonicator | model 50T | VWR | ||
Cartridge holder | pack of 5 | Bio-Rad | 1652426 | |
Barrel liner | pack of 5 | Bio-Rad | 1652417 | |
Diffuser screen | pack of 5 | Bio-Rad | 1652475 | |
O-ring | 75 Viton, Size 007, Qty, 100 | McMaster-Carr | ||
Screen (mesh) | McMaster-Carr | 144258 | ||
PVP | 20mg/ml in EtOH | Bio-Rad | Comes with tubing from biorad | |
Tubing prep station | Bio-Rad | 1652418 | ||
Tubing cutter | Bio-Rad | 1652422 | ||
Helios Gene-Gun | Bio-Rad | 1652411 | ||
Gene gun hose | Bio-Rad | Comes with Gene-Gun | ||
Spermidine | 5g | Sigma | s-0266 |