MicroRNA<em> Em situ</em> Hibridização de tecidos de rim fixadas em formalina
Summary
Este artigo descreve um protocolo de hibridização in situ em otimizado para detecção colorimétrica de expressão de microRNA em seções renais fixados em formalina.
Abstract
Neste artigo descrevemos um método de detecção colorimétrica de miRNA no rim através de hibridização in situ com sondas marcadas com digoxigenina microRNA. Este protocolo, desenvolvido originalmente por Kloosterman e colegas para amplo uso com sondas Exiqon miRNA 1, foi modificado para superar os desafios inerentes à análise de miRNA em tecidos renais. Estes incluem questões como a identificação da estrutura e difícil de remover sonda residual e de anticorpos. Utilização de relativamente fina, espessura de 5 mm, as secções de tecido permitido para melhor visualização das estruturas do rim, ao passo que um sinal forte de sonda foi retido nas células. Além disso, as condições de concentração de sonda e de incubação foram otimizados para facilitar a visualização da expressão do microRNA com baixa de fundo e um sinal não específico. Aqui, o protocolo optimizado é descrito, cobrindo a recolha inicial de preparação de tecidos e, através da montagem das lâminas, no final do procedimento. O compone básiconts deste protocolo pode ser alterado por aplicação de outros tecidos e modelos de cultura de células.
Introduction
MicroRNA são pequenos (cerca de 22 nucleótidos de comprimento) que não de codificação RNAs que são produzidos endogenamente. Eles geralmente funcionam para suprimir a expressão da proteína através da repressão de translação ou degradação do mRNA. miRNAs ligam a alvos de RNAm com complementaridade incompleta, tornando possível que um único miRNA para suprimir múltiplos alvos.
Entendimento que tipos e estruturas celulares expressar miRNAs é uma parte importante da compreensão dos mecanismos através dos quais alterações miRNA celular influência expressão e fenótipos de tecido. Enquanto os métodos tais como a sequenciação de miARN, qPCR e Northern blotting pode ser usado para a detecção de miRNAs em tecidos completos, esta abordagem não permitem determinar qual o tipo de célula específico que veio a partir de um determinado tecido. Dissecção de componentes celulares e estruturais antes da análise usando estes métodos pode ser muito difícil, e as condições necessárias para atingir isolamentos adequados pode levar a alterações na expressão de genes ou a degradação de ARN. microRNA hibridação in situ é um método usado para visualizar a localização microRNA e os níveis de expressão em tecidos. Esta técnica é especialmente valiosa em tecidos compostos de estruturas heterogéneas, tais como o rim.
MicroRNAs demonstraram desempenhar um papel regulador no desenvolvimento do rim 2,3 e fisiologia 4. Alterações de expressão microRNA também têm sido mostrados para ser envolvido com a patologia renal, tais como fibrose 5-10, nefropatia diabética 7, carcinoma renal, 11,12, e lesão renal aguda 13. Em nossa pesquisa, descobrimos que a otimização microRNA hibridização in situ para os tecidos renais foi valioso para determinar os locais exatos estruturais de expressão de miRNA em saúde e na doença 14. Determinação da expressão tubular e celular de diferentes microRNAs é importante porque a sua regulação de targets pode ser dependente de funções celulares. No estado de doença, é também importante para determinar como as alterações na expressão de miARN pode ser afectar a função.
O objetivo do método descrito aqui foi a de construir sobre metodologias ISH existentes desenvolvidos por 15 Kloosterman et al., Outros pesquisadores 16,17, e os sugeridos pela Exiqon 1 e otimizar o método para tecidos renais fixados em formalina. Temos utilizado com sucesso este método para identificar as diferenças regionais distintos na expressão renal microRNA miR-382 com obstrução ureteral unilateral 18. Esta abordagem pode ser utilizada com outros tecidos, bem como, com optimização adicional.
Protocol
Representative Results
Discussion
O objetivo deste artigo foi descrever um protocolo para miRNA hibridização in situ que funciona bem em tecidos renais formol fixos. Enquanto trabalham fora deste protocolo várias fontes importantes de artefato coloração foram identificados. Atenção especial para estes pontos podem ajudar a evitar manchas artefato e aumentar a probabilidade de uma corrida ISH bem sucedida.
Uma das causas mais evitáveis de artefato coloração pode ocorrer quando cortes de tecidos tornam…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pelo National Institutes of Health dos EUA concede HL082798 e HL111580.
Materials
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| PBS | Gibco | 70011044 | |
| Diethyl Pyrocarbonate | Sigma | D5758 | |
| Tween-20 | Sigma | P1379 | |
| Xylenes | Sigma | 534056 | |
| Ethanol | Ultra Pure | 200CSPTP | |
| Tris-HCl | Life Technologies | 15506-017 | |
| CaCl2 | Sigma | C2536 | |
| Glycine | J.T. Baker | 4059-00 | |
| Citric Acid | Sigma | C2404 | |
| Formamide | Sigma | F9037 | |
| 20x SSC Buffer | Life Technologies | 15557-044 | |
| Heparin | SAGENT | 25021-400-30 | |
| Yeast RNA | Life Technologies | AM7118 | |
| MgCl2 | Sigma | M8266-1004 | |
| NaCl | J.T. Baker | 4058-01 | |
| Proteinase K | Fermentas | EO0491 | |
| 3’ DIG- miRNA probe | Exiqon | miR dependent-05 | |
| 3’ DIG- Scrambled miR probe | Exiqon | 99004-05 | |
| 3’ DIG- U6 miR probe | Exiqon | 99002-05 | |
| Anti-Digoxigenin-Ab Fab | Roche | 11093274910 | |
| Fragments | |||
| NBT/BCIP | Roche | 11681451001 | |
| Permount | Fisher | SP15-500 | |
| Coverslips | Fisher | Fit to tissue size | |
| Microtom HM 355 S | Thermo Scientific | 23-900-672 | |
| In-slide Out Hybridization Oven | Boekel | 241000 | |
| Aluminum Tray Assembly | Boekel | C2403973 | |
| Stainless Steel Rack Insert | Boekel | C2403754 |
References
- Nagalakshmi, V. K., Ren, Q., Pugh, M. M., Valerius, M. T., McMahon, A. P., Yu, J. Dicer regulates thedevelopment of nephrogenic and ureteric compartments in the mammalian kidney. Kidney Int. 79 (3), 317-330 (2011).
- Ho, J., Pandey, P., Schatton, T., Sims-Lucas, S., Khalid, M., Frank, M. H., Hartwig, S., Kreidberg, J. A. The pro-apoptotic protein Bim is a MicroRNA target in kidney progenitors. J. Am. Soc. Neph. 22 (6), 1053-1063 (2011).
- Tian, Z., Greene, A. S., Pietrusz, J. L., Matus, I. R., Liang, M. MicroRNA-target pairs in the rat kidney identified by microRNA microarray, proteomic, and bioinformaticanalysis. Genome Res. 18 (3), 404-411 (2008).
- Mladinov, D., Liu, Y., Mattson, D. L., Liang, M. MicroRNAs contribute to the maintenance of cell-type-specific physiological characteristics: miR-192 targets Na+/K+-ATPase β1. Nucleic Acids Res. 41 (2), 1273-1283 (2013).
- Liu, Y., Taylor, N. E., Lu, L., Usa, K., Cowley, A. W., Ferreri, N. R., Yeo, N. C., Liang, M. Renal medullary microRNAs in Dahl salt-sensitive rats: miR-29b regulates several collagens and related genes. Hypertension. 55 (4), 974-982 (2010).
- Kato, M., Zhang, J., Wang, M., Lanting, L., Yuan, H., Rossi, J. J., Natarajan, R. MicroRNA-192 in diabetic kidney glomeruliand its function in TGF-b-induced collagen expression via inhibition of E-box repressors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (4), 3432-3437 (2007).
- Krupa, A., Jenkins, R., Luo, D. D., Lewis, A., Phillips, A., Fraser, D. Loss of microRNA-192 promotes fibrogenesis in diabetic nephropathy. J. Am. Soc. Neph. 21 (3), 438-447 (2010).
- Wang, B., Herman-Edelstein, M., Koh, P., Burns, W., Jandeleit-Dahm, K., Watson, A., Saleem, M., Goodall, G. J., Twigg, S. M., Cooper, M. E., Kantharidis, P. E-cadherin expression is regulated by miR-192/215 by a mechanism that is independent of the profibrotic effects of transforming growth factor-β. Diabetes. 59 (7), 1794-1802 (2010).
- Kato, M., Arce, L., Wang, M., Putta, S., Lanting, L., Natarajan, R. A microRNA circuit mediates transforming growth factor-β1 autoregulation in renal glomerular mesangial cells. Kidney Int. 80 (4), 358-368 (2011).
- Gottardo, F., Liu, C. G., Ferracin, M., Calin, G. A., Fassan, M., Bassi, P., Sevignani, C., Byrne, D., Negrini, M., Pagano, F., Gomella, L. G., Croce, C. M., Baffa, R. Micro-RNA profiling in kidney and bladder cancers. Urol. Oncol. 25 (5), 387-392 (2007).
- Juan, D., Alexe, G., Antes, T., Liu, H., Madabhushi, A., Delisi, C., Ganesan, S., Bhanot, G., Liou, L. S. Identification of a microRNA panel for clear-cell kidney cancer. Urol. 75 (4), 835-841 (2010).
- Xu, X., Kriegel, A. J., Liu, Y., Usa, K., Mladinov, D., Liu, H., Fang, Y., Ding, X., Liang, M. Delayed ischemic preconditioning contributes to renal protection by upregulation of miR-21. Kidney Int. 82 (11), 1167-1175 (2012).
- Kriegel, A. J., Mladinov, D., Liang, M. Translational study of microRNAs and its application in kidney disease and hypertension. 122 (10), 439-447 (2012).
- Kloosterman, W. P., Wienholds, E., de Bruijn, E., Kauppinen, S., Plasterk, R. H. In situ detection of miRNAs in animal embryos using LNA-moidified oligonucleotide probes. Nat. Methods. 3 (1), 27-29 (2006).
- Nelson, P. T., Baldwin, D. A., Kloosterman, W. P., Kauppinen, S., Plasterk, R. H., Mourelatos, Z. RAKE and LNA-ISH reveal microRNA expression and localization in archival human brain tissue. RNA. 12 (2), 187-191 (2006).
- Obernosterer, G., Martinez, J., Alenius, M. Locked nucleic acid-based in situ detection of microRNAs in mouse tissue sections. Nat. Protocols. 2 (6), 1508-1514 (2007).
- Kriegel, A. J., Liu, Y., Cohen, B., Usa, K., Liu, Y., Liang, M. MiR-382 targeting of kallikrein 5 contributes to renal inner medullary interstitial fibrosis. Physiol. Genomics. 44 (4), 259-267 (2012).
