Une méthode pour livrer morpholinos directement dans le poisson-zèbre à l'otocyste 24hpf a été développé. L'utilisation de micro-injection d'morpholinos dans la lumière de la vésicule otique et l'électroporation à effet de pénétration, nous avons été en mesure de contourner l'effet de morpholinos sur le cerveau et obtenir des effets spécifiques de l'oreille interne.
Ces dernières années, l'électroporation est devenue une technique populaire pour la transfection in vivo de l'ADN, l'ARN et morpholinos dans les tissus divers, y compris l'œil, du cerveau et des somites poisson zèbre. L'avantage de l'électroporation rapport aux autres méthodes de manipulation génétique, c'est que certains tissus peuvent être ciblées, à la fois spatialement et temporellement, pour l'introduction de macromolécules par l'application de courant électrique. Nous décrivons ici l'utilisation de l'électroporation pour la transfection et la mif mif-like morpholinos dans les tissus de l'oreille interne de l'élaboration du poisson zèbre. Dans les études antérieures, mif morpholino injectées dans des embryons à la une – au stade de 8 cellules a entraîné des modifications morphologiques très répandue dans le système nerveux et des yeux, ainsi que l'oreille. En ciblant les tissus de l'oreille interne à des stades ultérieurs de développement, nous pouvons déterminer les principaux effets de MIF dans l'oreille de développement interne, par opposition aux effets secondaires qui peuvent résulter de l'influence des autres tissus. En utilisant la tubuline acétylée phalloïdine et coloration pour étudier la morphologie des neurones, les processus neuronaux, et les cellules ciliées associées à la macula postérieure, nous avons été en mesure d'évaluer l'efficacité de l'électroporation comme une méthode pour la transfection ciblée dans l'oreille le poisson-zèbre intérieure. Les vésicules otiques d'embryons ont été injectés avec 24hpf morpholinos et électroporé et ont ensuite été comparés aux embryons qui n'avaient reçu aucun traitement ou avaient été injectés ou ne électroporé. Les embryons qui ont été injectés et électroporées ont montré une diminution du nombre de cellules de cheveux, une diminution de l'innervation par le ganglion statoacoustic (SAG) et les neurones en moins par rapport SAG avec des groupes de contrôle. Nos résultats ont montré que la prestation directe de morpholinos en otocystes à des stades ultérieurs du système évite non spécifiques nerveux et les effets de la crête neurale morpholinos livré au stade 1-8 cellules. Il permet également l'examen des effets qui sont dirigées vers l'oreille interne et non pas des effets secondaires sur l'oreille d'effets primaires sur le cerveau, de la crête neurale ou mésenchyme périotique.
Nous avons introduit avec succès OM oligonucléotide antisens dans l'oreille de l'embryon de poisson zèbre 24 HPF. Les embryons qui ont été soulevées après l'injection et l'électroporation étaient viables. Si les embryons ont survécu à l'électroporation, ils ont progressé à des taux normaux par rapport à des embryons qui n'avaient reçu aucun traitement, ainsi que des embryons qui avaient seulement été injectés et les embryons qui avaient seulement été électroporé.
Nous avons observé les effets de la MIF et MIF, comme OM après l'injection d'oreille et l'électroporation grâce à l'étiquetage et la tubuline avec la phalloïdine acétylés. Phalloïdine coloration des filaments d'actine dans les cellules ciliées sensorielles de la macula postérieure indique que l'électroporation de MIF et MIF tels que MO au stade 24-HPF a provoqué des changements dans la cellule des cheveux et / ou des numéros de stéréocils par rapport aux embryons qui ont été injectés avec la seule OM (Figure 3). Cette diminution du nombre de cellules ciliées est cohérent avec les conclusions de Shen et al. (Soumis) que OM à mif mif-like et de provoquer une réduction du nombre de cellules ciliées dans la macula sacculaire. La diminution du nombre de cellules de cheveux chez les embryons qui ont été injectés avec les OM et électroporées démontrer que l'électroporation peut aider à déplacer l'OM à travers la membrane cellulaire, ce qui augmente l'étendue des effets morphologiques par rapport aux embryons dans lequel la vésicule otique était seulement injecté. Les changements dans la morphologie du ganglion statoacoustic ont été observées grâce à la tubuline acétylée coloration. L'étendue de l'innervation par le ganglion statoacoustic a été affectée, comme les embryons qui ont été injectés et électroporées montrent une diminution de branchement des neurites (figure 5). Il peut également être diminué de condensation des cellules ganglionnaires et / ou diminution du nombre de cellules ganglionnaires, parce que la coloration tubuline acétylée est significativement diminué chez les embryons qui ont été injectés à la fois et électroporé. Parce que MIF a été montré pour être critique pour le développement du système nerveux (Suzuki et al., 2004), les changements observés après l'électroporation peut être le résultat de la transfection accrue de la MIF et MIF, comme solution de MO dans les cellules neuroblastes.
L'électroporation des antisens morpholinos oligo directement dans un tissu en développement est un outil utile pour contrôler l'expression d'un gène au cours du développement que le tissu, à la fois spatialement et temporellement, dans l'embryon. L'électroporation de MIF et MIF-like OM dans les tissus de l'oreille interne conduit à une morphologie anormale des deux macula postérieur et le ganglion statoacoustic. Il y avait une réduction du nombre de cellules ciliées sensorielles dans la macula postérieure des embryons qui avaient été injectés et électroporées en comparaison avec les embryons qui n'avaient reçu aucun traitement ou avec des embryons qui avaient été soit seulement injecté ou seulement électroporé. Il y avait aussi une diminution du degré d'innervation du patch postérieure sensorielle par le ganglion statoacoustic et la taille de la SAG. L'électroporation est une méthode précieuse pour la transfection des macromolécules dans des tissus spécifiques, avec l'avantage d'observer les effets primaires de l'ADN notamment, de l'ARN, ou MO dans le tissu désiré et discriminant de ces d'effets secondaires sur d'autres tissus, y compris le cerveau, de la crête neurale et des mésenchyme périotique sur le développement oreille interne (Barald et Kelley, 2004).
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation de recherche sur la surdité à Yc S et la NSF (IOS 0930096) à la KFB.
KFB: NIH / 2 NINDCD RO1 DC04184, 3R01DC004184-08W1 , NSF DBI 0832862, 0930096 NSF IOS
Material Name | Tip | Company | Catalogue Number | Comment |
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Sutter P-97 electrode puller | Equipment | |||
PV820 Pneumatic PicoPump | Equipment | World Precision Instruments | ||
M3301L Manual Micromanipulator | Equipment | World Precision Instruments | ||
Leica S6D stereomicroscope | Equipment | |||
Protect CUY-21 Edit Square Wave Electroporator | Equipment | |||
Olympus FV500 confocal microscope | Equipment | |||
0.01 inch Platinum Wire | Supply | A-M Systems | 711000 | |
Shrink Tubing | Supply | Newarck Electronics | 03F3172 | |
Socket Crimp Terminal | Supply | DigiKey | 82PECT-ND | |
Capillaries | Supply | Stoelting Company | 50613 | |
Modeling clay | Supply | |||
Plastic 100 mm Petri dishes | Supply | Falcon | ||
6 well plastic plates | Supply | Falcon |