고환 세균 세포의 3차원 크로마틴 아키텍처를 보존하는 슬라이드 준비 방법
Summary
여기서 물질은 고환 세균 세포의 3차원 크로마틴 구조를 보존하기 위해 개발된 방법을 설명한다. 이를 3차원(3D) 슬라이드 방법이라고 합니다. 이 방법은 비핵화 구조의 검출을 위한 감도를 향상시키고, 시상 혼성화(FISH)에서 면역형광, DNA 및 RNA 형광에 적용가능하다.
Abstract
고환 세균 세포 분화 하는 동안, 핵 크로마틴의 구조는 동적으로 변경. 다음은 마우스에서 발견되는 고환 세균 세포의 3차원 크로마틴 배열을 보존하도록 설계된 방법을 설명합니다. 이 방법은 3차원(3D) 슬라이드 방법으로 불려졌다. 이 방법에서 고환 튜블러는 세포질 물질을 제거하는 투과화 단계로 직접 처리되고 핵 물질을 고치는 고정 단계가 뒤따릅니다. 튜블러는 그 때 해리되고, 세포 현탁액은 시토스펀이고, 세포는 슬라이드에 부착됩니다. 이 방법은 비핵화 구조의 검출에 대한 민감도를 향상시키고, 시상 혼성화(FISH)와 이러한 검출 방법의 조합에서 면역형광, DNA 및 RNA 형광에 적용가능하다. 3D 슬라이드 방법의 가능한 적용의 예로, Cot-1 RNA FISH는 초기 RNA를 검출하는 것으로 나타났다. 3D 슬라이드 방법은 고환 세균 세포 분화 중에 크로마틴 구조, DNA 및 RNA 사이의 공간 적 관계의 상세한 검사를 용이하게 할 것이다.
Introduction
고환에서, 생식 세포는 성숙으로 meiosis를 통해 diploid 정자고니아에서 분화, haploid 정자. 이 과정에서 세균 세포의 핵 크로마틴 구조는 지속적으로 동적으로 리모델링됩니다. 표면 확산은 일반적으로 개별 정자 생성 세포의 세포학적 검사에 사용됩니다. 표면 확산의 지배적인 방법은 개별 적인 정자 세포가 퍼지고 1을 평평하게 하는 저혈압 처리를채택합니다. 이 조건은 메이오성 염색체의 상세한 분석에 최적입니다. 시냅스 상태 및 재조합 포시와 같은 염색체 기능은 이 방법을 사용하여 쉽게 관찰된다. 그러나, 저혈압 처리는 핵 염색체 건축을 방해합니다, 따라서 이 기술은 핵의 구조분석에 적합하지 않습니다. 따라서, 향상된 방법은 고환 세균 세포의 3차원 크로마틴 구조를 보존하도록 설계되었습니다. 이 방법은 3차원(3D) 슬라이드방법(도 1)으로지칭되었다. 상기 3D 슬라이드 방법은 시상 혼성화(FISH)2,3에서RNA 형광에 의한 고환 세균 세포 분화 시 유전자 발현 및 크로마티닌 상태를 검사하도록 최적화되었기 때문에 핵에서 초기 RNA 국소화의 검출을 가능하게 하였다. 이 3D 방법은 면역 형광, DNA 및 RNA FISH의 조합에도 적용됩니다. 추가적으로, 이 방법은 포스트 메이오틱 성 크로마틴 (PMSC)의 발견에 도움이되었습니다, 포스트 meiotic 정자2에서발견 된 성 염색체의 조용한 구획.
3D 슬라이드 방법은 원래 핵 염색에 일반적으로 사용되는 슬라이드 제제의 두 가지 필수 단계의 조합을 통해 최적화되었다: 핵 물질을 고치기 위한 고정 단계와 세포질 물질을 제거하기 위한 투과성 단계, 항체 및 FISH 프로브와 같은 염색 시약의 접근성을 향상시키기 위한 것입니다. 앞서 다른 간행물3에설명된 바와 같이, 투과성 단계는 낮은 세포질 배경으로 최적의 결과를 얻기 위해 고정 단계에 선행되어야 한다고 판단되었다. 이 3D 슬라이드 방법에서, 투과 단계 및 후속 고정 단계는 반열관에서 직접 수행되며, 슬라이드에 사이토스피닝하기 전에 포셉을 가진 세균 세포의 기계적 해리에 선행된다. 정자 세포의 RNA FISH에 대한 대체 방법은 다른 실험실4에서개발되었다. 이 방법에서, 3D 방법과 일치, 침투 단계는 RNA FISH의 최적의 결과를 얻기 위해 고정 단계 앞에 있어야합니다.
다음 프로토콜은 3D 슬라이드 방법을 설명하고 핵 초기 RNA의 검출을 위한 가능한 응용 프로그램인 Cot-1 RNA FISH의 예를 제공한다. Cot-1 DNA는 게놈에 있는 반복적인 요소로 이루어져 있습니다. 여기서, Cot-1 DNA 프로브는 초기 성적증명서의 인트론 및 UTR에 혼성화되어 핵5,6에서전사 활성 영역을 검출한다. 3D 슬라이드는 다재다능하며 크로마틴 아키텍처 간의 공간 적 관계에 대한 상세한 검사를 얻기 위해 면역 형광, DNA 및 RNA FISH 기술의 조합에 적용 될 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
3D 슬라이드 준비에서, 투과단계는 고정 단계 앞에 있다. 이러한 단계는 반열구관에서 직접 수행되어 3차원 크로마틴 구조를 보존합니다. RNA/DNA FISH에 대한 크로마틴 구조를 보존하는 대체 옵션은 투과화 단계와 고정 단계를 동시에 수행하는 것입니다. 이 대체 기술은 marsupial 세균 세포및 마우스 전 이식 배아7,8에서수행되었습니다. 그러나, 고정 단계가 투과화 단계보다 앞서는 경우, 높은 …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
나는 리 연구소와 타일러 브루링에있을 때이 프로젝트의 감독 지니 T. 리 감사 원고를 편집. 이 작품은 Dimes 재단과 NIH 그랜트 GM098605의 3 월에서 바질 오코너 스타터 장학금 상에 의해 지원되었다.
Materials
| Cot-1 DNA | Invitrogen | 18440-016 |
| Stratagene Prime-It Fluor Fluorescence Labeling Kit | Agilent |
300380 |
| Herring sperm DNA Solution | Invitrogen | 15634-017 |
| Ethanol, 200 proof (absolute) | Pharmco-AAPER | 111000200 |
| Sodium acetate | Sigma-Aldrich | S2889 |
| Formamide deionized | American Bioanalytical | AB00600-00500 |
| Sodium citrate tribasic dihydrate | Sigma-Aldrich | C8532 |
| Bovine serum albumin | Lifeblood Medical | 77110-100 |
| Dextran sulfate sodium salt from Leuconostoc spp. | Sigma-Aldrich | D6001 |
| RPMI 1640 | Invitrogen | A10491-01 |
| Sucrose | Sigma-Aldrich | S0389 |
| PIPES | Sigma-Aldrich | P6757 |
| Magnesium chloride hexahydrate | Sigma-Aldrich | M0250 |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 76240 |
| Sodium hydroxide | Sigma-Aldrich | 221465 |
| Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P4417 |
| VECTASHIELD Mounting Medium with DAPI | Vector Laboratories | H1200 |
| Ribonucleoside-vanadyl complex | New England Biolabs | S1402S |
| Illustra MicroSpin G-50 Columns | GE Healthcare | 27-5330-01 |
| Microcentrifuge | Eppendorf | 5424 |
| Forceps | VWR | 300-050 |
| Microcentrifuge tubes | Bioexpress | C-3262-1 |
| Cytospin 3 | Shandon | |
| Coplin jar | Fisher | 08-815 |
| Superfrost /Plus Microscope Slides | Fisher | 12-550-15 |
| 4-well dish | Fisher | 12-566-301 |
| Cover glass | Fisher | 12-544-G |
| Air incubator | Revolutionary Science | RS-IF-203 |
References
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