Un método para entregar morfolinos directamente en el pez cebra en otocyst 24hpf se ha desarrollado. Con microinyección de morfolinos en el lumen de la vesícula ótica y la electroporación para llevar a cabo la penetración, hemos sido capaces de evitar el efecto de morfolinos en el cerebro y obtener efectos específicos en el oído interno.
En los últimos años, la electroporación se ha convertido en una técnica popular para la transfección in vivo del ADN, el ARN y morfolinos en varios tejidos, incluyendo el ojo, el cerebro y somitas de pez cebra. La ventaja de la electroporación sobre otros métodos de manipulación genética es que los tejidos específicos puede ser objetivo, tanto espacial como temporalmente, para la introducción de las macromoléculas de la aplicación de corriente eléctrica. A continuación se describe el uso de la electroporación para transfectar mif y morfolinos mif-como en los tejidos del oído interno en desarrollo del pez cebra. En estudios anteriores, el FOMIN morfolino se inyectan en embriones en el 1 – al estadio de 8 células resultado en general los cambios morfológicos en el sistema nervioso y los ojos, así como el oído. Al dirigirse a los tejidos del oído interno en las etapas posteriores del desarrollo, podemos determinar los efectos primarios del FOMIN en el oído interno en desarrollo, en comparación con los efectos secundarios que pueden resultar de la influencia de otros tejidos. Mediante el uso de tubulina acetilada y phalloidin tinción para estudiar la morfología de las neuronas, los procesos neuronales y las células del cabello asociada con la mácula posterior, hemos sido capaces de evaluar la eficacia de electroporación como método de transfección dirigida en el oído interno del pez cebra. Las vesículas óticas de los embriones fueron inyectados con 24hpf morfolinos y electroporación y fueron comparados con los embriones que habían recibido ningún tratamiento o sólo se había inyectado o electroporación. Los embriones que fueron inyectados y electroporación mostró una disminución en el número de células de cabello, disminución de la inervación del ganglio statoacoustic (SAG) y menos neuronas SAG en comparación con los grupos control. Nuestros resultados mostraron que la entrega directa de morfolinos en otocysts en etapas posteriores se evita el sistema nervioso no específica y los efectos de la cresta neural de morfolinos en las fases celulares 1-8. También permite el examen de los efectos que se dirigen hacia el oído interno y no los efectos secundarios en el oído de los principales efectos en el cerebro, mesénquima de la cresta neural o periotic.
Hemos introducido con éxito MOs oligonucleótidos antisentido en el oído del embrión de pez cebra 24 HPF. Los embriones que se plantearon después de la inyección y la electroporación fueron viables. Si los embriones sobrevivieron a la electroporación, que creció a un ritmo normal, comparado con los embriones que no habían recibido tratamiento, así como los embriones que sólo había sido inyectado y embriones que habían sido sólo electroporación.
Hemos observado los efectos de la MIF y MIF-OM como el oído después de la inyección y la electroporación mediante el etiquetado con phalloidin y tubulina acetilada. Tinción phalloidin de filamentos de actina en las células ciliadas de la mácula posterior indica que la electroporación de MIF y MIF-MO como en la etapa 24 HPF causado cambios en la célula de pelo y / o números de estereocilios en comparación con los embriones que fueron inyectados sólo con el OM (Figura 3). Esta disminución en el número de células de cabello es consistente con los hallazgos de Shen et al. (Presentado) que MOs para MIF y MIF-como causa una reducción en el número de células ciliadas de la mácula sacular. La disminución del número de células de cabello en los embriones que fueron inyectados con OM y electroporated demostrar que la electroporación puede ayudar a mover el OM a través de la membrana celular, lo que aumenta el alcance de los efectos morfológicos en comparación con los embriones en los que se inyectó la vesícula ótica solamente. Los cambios en la morfología del ganglio statoacoustic se observaron mediante la tinción tubulina acetilada. El grado de inervación por el ganglio statoacoustic se vio afectada, ya que los embriones que fueron inyectados y electroporated muestran una disminución en la ramificación de las neuritas (Figura 5). También puede haber disminución de la condensación de las células ganglionares y / o disminución del número de células ganglionares, ya que la tinción tubulina acetilada se redujo significativamente en los embriones que fueron inyectados y electroporación. Debido a que el FOMIN ha demostrado ser fundamental para el desarrollo del sistema nervioso (Suzuki et al., 2004), los cambios observados después de la electroporación puede ser el resultado de la transfección aumento de la MIF y MIF-MO como solución a las células neuroblast.
Electroporación de antisentido oligo morfolinos directamente en un tejido en desarrollo es una herramienta útil para controlar la expresión de un gen durante el desarrollo de ese tejido, tanto espacial como temporalmente, en el embrión. Electroporación de MIF y MIF-como Mos en los tejidos del oído interno como resultado de la morfología anormal de la mácula tanto posterior y el ganglio statoacoustic. Hubo una reducción en el número de células ciliadas de la mácula posterior de los embriones que habían sido inyectados y electroporación en comparación con los embriones que habían recibido ningún tratamiento o con los embriones que habían sido inyectados o sólo electroporated solamente. También hubo una disminución en el grado de inervación de la revisión posterior por el ganglio sensorial statoacoustic y el tamaño de la SAG. La electroporación es un método valioso para la transfección de las macromoléculas en tejidos específicos, con la ventaja de observar los efectos primarios de ese particular de ADN, el ARN, o MO en el tejido deseado y la discriminación de estos efectos secundarios en otros tejidos, incluyendo el cerebro, la cresta neural y mesénquima periotic en el desarrollo del oído interno (Barald y Kelley, 2004).
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por becas de la Fundación de Investigación de la Sordera Yc S y la NSF (IOS 0930096) con el KFB.
KFB: NIH / 2 NINDCD RO1 DC04184, 3R01DC004184-08W1 , NSF DBI 0832862, NSF IOS 0930096
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 |