Мы установили флуоресцентной гибридизации протокола месте в для обнаружения упорной вирусной ДНК генома в пределах срезов ткани животных моделях. Этот протокол позволяет изучение инфекционного процесса по codetection вирусного генома, его РНК продуктов, а также вирусными или клеточными белками в пределах отдельных клеток.
Одноместный клеток codetection гена, его продуктом РНК и клеточные регуляторные белки имеет решающее значение для изучения регуляции экспрессии генов. Это вызов в области вирусологии, в частности для применения в атомной тиражирование стойких вирусов ДНК, которые включают модели животных для их изучения. Вирус простого герпеса типа 1 (HSV-1) устанавливает пожизненное латентной инфекции в периферических нейронах. Латентный вирус служит резервуаром, из которого он реактивирует и вызывает новую герпетической эпизод. Клеточной биологии ВПГ-1 задержки еще малопонятным, отчасти из-за отсутствия методов обнаружения ВПГ-1 геномов на месте в животных моделях. Мы описываем ДНК-люминесцентные в гибридизация (FISH) подход эффективно обнаруживать низким копирования вирусных геномов внутри разделов нейронных тканей от инфицированных животных моделях. Метод основан на основе термической антигена разоблачения, и непосредственно меченые самодельные ДНК-зонды, или коммерчески доступные датчики. Мы разработали тройную СтаиНин подход, сочетающий ДНК-FISH с РНК-FISH и иммунофлюоресценции, используя усиление сигнала пероксидазную основе для размещения каждое требование окрашивания. Основным усовершенствованием является возможность получения в течение 10 мкм срезов тканей, низкофоновых сигналов, которые могут быть отображены с высоким разрешением с помощью конфокальной микроскопии и широким полем обычной эпифлуоресцентной. Кроме того, тройной окрашивание работал с широким спектром антител, направленных против клеточных и вирусных белков. Полный протокол занимает 2,5 дня, чтобы разместить антитела и проникающий зонд в ткани.
Вирус простого герпеса типа 1 (HSV-1) является постоянным человеческий вирус нейротропным, установление долгосрочного латентной инфекции в нейронах тройничного ганглиев (ТГ) периферической нервной системы, от которой он реактивирует периодически копировать и распространяться. ВПГ-1 геном является 150 кб днДНК локализация в ядре принимающей нейрона, где он остается как MultiCopy chromatinized плазмиды, которые не интегрироваться в принимающих-геном клетки 1,2. Во время задержки, генетический программа ВПГ-1 репликативной цикл сильно подавлены, и экспрессия гена ограничена латентного связанных транскрипта (LAT) локуса, от латентного установления к инициации реактивации 3. LAT выдает длинный 8.5 KB некодирующих РНК обработанный в крупный 2 кб стабильной лассо, и несколько микроРНК 4-7. ВПГ-1 задержки, таким образом, характеризуется наличием вирусной геномной ДНК, РНК LAT, а также отсутствие обнаруживаемых репликативных белков цикла.
ontent "> Животные модели, преимущественно мыши и кролика, экспериментальные модели Резюмируя несколько особенностей задержки в человека. Одним из главных интересов этих моделей является то, что они позволяют изучать физиологические аспекты HSV-1 задержки в иммунокомпетентных. За последние десятилетия , много экспериментальных инструментов, таких как генетически модифицированных вирусов и мышей, были разработаны для изучения физиологии, генетики и клеточной биологии HSV-1 задержки, из животных тканей. До сих пор вирусной геномной ДНК не была обнаружена и количественно с помощью саузерн-блоттинга и КПЦР от диссоциации ТГ. Тем не менее, в настоящее время нет доступный метод для выявления ВПГ-1 геном на в гибридизация на срезах тканей 8. Следовательно, задержка обычно начисленных на гистологических срезах путем выявления LAT РНК с помощью РНК в гибридизация, а не вирусная обнаружения генома. Потому что это было невозможно охарактеризовать инфицированные клетки в зависимости от наличия вирусных геномов, Тхис техническим ограничением была главным недостатком к анализу многими аспектами принимающей антивирусных взаимодействий, таких как отношения между вирусного генома и клеточной и генной экспрессии вирусного или клеточного иммунного ответа хозяина 9,10.Самое главное, что неоднородность клетки к клетке из латентной инфекции остается относительно неисследованными и было показано, что одним из ключевых элементов задержки на мышах и в человеческих чувств нейронов ганглиев, имплантированных в SCID мышей 11-17. Как правило, было показано, кПЦР, что геном число копию HSV-1 в клетке колеблется от 5 до нескольких сотен. Хотя LAT появляется как ключевой регулятор латентности и реактивации, КПЦР данные о изолированных нейронов и в месте ПЦР показал, что только часть латентно инфицированных нейронов, по цене от 30%, выражает LAT локус 11,12,18-21. Как клетка-хозяин и сотовый среда, в воздействии ткани о создании латентного вируса ивыражение вирусный ген, остается неясным. Здесь мы опишем надежную люминесцентные в гибридизация (FISH) метод для эффективного обнаружения низкого копирования HSV-1 геномной ДНК в животных секциях нервной ткани. Такой метод был разработан и используется нами, чтобы получить доступ к высоким разрешением микроскопии изображений, которая необходима для изучения взаимодействия вирусного генома с клеткой-хозяином внутри ядерных компонентов 22. Кроме того, мы опишем метод множественного окрашивания для одновременного обнаружения вирусной ДНК с РНК и белков, что является уникальным инструментом для описания вирус-хозяин взаимодействий, которые регулируют экспрессию вирусных генов. Способ также может применяться для широкого диапазона испытаний, требующих обнаружения HSV-1 латентного генома, например, количественной зараженные нейроны в большом количестве секций. Ключевым шагом является применение антиген лечение извлечения сделать вирусная ДНК доступной для гибридизации. Таким образом, этот протокол также может быть эффективным для обнаружениядругих вирусов двухцепочечной ДНК, которые в настоящее время не обнаружено обычными подходов ДНК-промысел в тканях животных.
Протокол, описанный здесь позволяет обнаружить ВПГ-1 латентной генома в нейронах мыши секциях нервной ткани. Наше понимание путей регуляции экспрессии вирусного гена была ограничена отсутствием метода для выявления ВПГ-1 геномной ДНК на месте внутри нейронов тканей. Информация о …
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарим Н. Sawtell (Hospital Medical Center Цинциннати Детская, Цинциннати, Огайо, США), С. Efstathiou (Кембриджский университет, Великобритания) и Джеймс Хилл (ЛГУ Health Sciences Center, Новый Орлеан, США) за предоставление образцов из ВПГ-1 -инфицированных мышей и кроликов, соответственно, и для реагентов; Х. Масумото (Kazusa НИИ ДНК, Чиба, Япония) и С. Khochbin (Institut Albert Bonniot, Гренобль, Франция) за полезные обсуждения.
Эта работа финансировалась за счет грантов от Национального центра де-ла-Научных Исследований (CNRS) (программа ATIP, к ЛП, http://www.cnrs.fr), Национальное агентство исследований Французский (ANR) (ANR-05-MIIM- 008-01, CENTROLAT, http://www.agencenationale-recherche.fr ), FINOVI Фонд ( http://www.finovi.org/:fr:start ), LabEX DEVweCAN (ANR-10-LabX-61 ) из Университете Лиона, в рамках программы "Investissemenц d'Avenir "(ANR-11-IDEX-0007) управляется ANR ( http://www.agence-nationale-recherche.fr ), l'Association Pour La Recherche Контр ле Рак (АРК-7979 и ARC- 4910, http://www.arc-cancer.net ), ла Лига Nationale Контр ле Рак (LNCC, http://www.ligue-cancer.net ), и инков (программа EPIPRO, http://www.e -cancer.fr ). ФК и ЛП CNRS исследователи.
Balb/c mice | Janvier, France | 6 week-old females | |
HSV-1 strains | SC16 strain (wild type) | See Labetoule, M. et al. (2003) Invest Ophthalmol Vis Sci 44: 217–225, for details on HSV-1 strain and virus stock preparation. | |
Ketamine hydrochloride | Sigma | K2753 | Intraperitoneal injection of a solution containing Ketamine (100mg/kg) and Xylazine (10mg/kg) |
Xylazine hydrochloride | Sigma | X1251 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma | 158127 | Suspend 4g of PFA in 90mL of water. Add 50µL of 1N NaOH, and heat at 60°C in a water bath with agitation. PFA dissolves in about 30min. Add 10mL of 10X PBS. This solution can be prepared in advance and stored at -20 °C in 5mL tubes. Caution. Manipulate under a fume hood. |
Physiological Saline | Sigma | 07982-100TAB-F | |
1X PBS, pH 7.4 (sterile) | Life Technologies | 10010-015 | |
Sucrose | Sigma | 84100 | Prepare a 20% sucrose solution in 1X PBS. |
Cryosectionning embedding medium – Tissue-Tek OCT Compound – | SAKURA | 4583 | |
Large vector DNA purification kit | Qiagen | 12462 | To purify Cosmid or BAC vector containing HSV-1 genome and store at -20°C |
Nick translation kit | Roche Applied Sciences | 10 976 776 001 | |
Cy3-dCTP | GE Healthcare | PA53021 | Protect from light |
0.5M EDTA | Sigma | E6758 | |
G50 Mini spin column | GE Healthcare | 27-5330-01 | |
Salmon sperm DNA 10mg/mL | Invitrogen / Life Technologies | 15632-011 | |
Ethanol molecular biology grade | Sigma | 87047 | Prepare a 70% solution |
Salmon sperm DNA | Invitrogen / Life Technologies | 15632-011 | |
Formamid Molecular biology grade | Sigma | F9037 | Caution. Manipulate under fume hood. |
HSV-1 biotinylated commercial probe | Enzo Life Sciences | ENZ-40838 | |
ImmEdge hydrophobic pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
20X Saline Sodium Citrate (SSC) | Sigma | S6639 | Prepare a 2X SSC solution in ddH20. |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | Prepare a 10% stock solution in water and store at +4°C. Prepare the 0.5% solution in 1X PBS right before use. |
10mM sodium citrate pH 6.0 | Sigma | S1804 | Prepare a 100mM stock solution (10X). Weigh 10,5g of citric acid (MW 210.14. Caution, irritant and toxic, wear appropriate mask and gloves), and dissolve in 400mL water. Adjust pH at 6.0 with 1N NaOH (caution, irritant, wear gloves). Adjust to 500mL with distilled water. Dilute 10 times in distilled water before use. |
Acetic Acid | Sigma | 320099 | |
Methanol, molecular biology grade | Sigma | 322415 | |
Dextran sulfate – MW 500 000 | Euromedex | EU0606-A | |
Denhardt's solution (100X) | Euromedex | 1020-A | |
Rubber Cement "FixoGum" | Marabut | 290110000 | |
DNA purification kit – Qiaquick PCR purification kit – | Qiagen | 28104 | |
T7 in vitro transcription kit | Ambion / Life Technologies | AM1314 | |
Biotin-16-UTP | Roche Applied Sciences | 11388908910 | |
RNA purification mini-column | Qiagen | 73404 | |
Ribonucleoside Vanadyl Complex | New England Biolabs | S1402S | |
H2O2 | Sigma | H3410 | Prepare a 3% solution in distilled water. Store at +4 °C and protect from light. |
Yeast tRNA | Invitrogen | 15401011 | prepare a 10mg/mL solution in RNAse free water |
Normal Goat Serum | Invitrogen | PCN5000 | |
Primary antibodies | Any supplier | The following primary antibodies were used in the result section: anti-mouse CENP-A (rabbit mAb C51A7, Cell Signaling Technologies), and anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology) | |
Secondary fluorescent antibodies | Invitrogen / Life Technologies | The fluorescent secondary antibodies routinely used in our protocol are AlexaFluor labeled goat antibodies (IgG H+L). The antibody used in the result section is an anti-rabbit goat antibody labaled with AlexaFluor 488 (reference A11001) | |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit – Streptavidin + AlexaFluor 350 (blue fluorescence) | Invitrogen / Life Technologies | #T20937 | TSA kits are also available from Perkin Elmer |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit – Streptavidin + AlexaFluor 488 (green fluorescence) | Invitrogen / Life Technologies | #T20932 | |
Hoechst 33342 | Invitrogen / Life Technologies | H3570 | Prepare a 0.5µg/mL solution in 1X PBS immediatly before use. Discard the remaining solution. |
22x50mm coverslip. n°1.5 glass. | Electron Microscopy Sciences | 72204-04 | |
Mounting medium with anti-fading agent – Vectashield – | Vector Laboratories | H-1000 | Another conventional product is Fluoromount G from electron microscopy Science |
Superfrost glass slides | FisherScientific | 12-550-15 | |
EQUIPMENT | |||
Equipment / material | Company | Reference | Note |
Needle for infection | Glass micropipette hot drawn. Home made. | ||
Dissection equipement | Moria, France | Microsurgical scissors and forceps | |
Peristaltic pump | Cole Palmer Instruments | Easyload Masterflex | |
Micro-syringe pump device (Nano Pump) | kdScientific | KDS310 | |
Cryostat | Leica France | CM 1510-1 | |
-80 °C freezer | Sanyo | Ultra Low -80°C | |
Domestic microwave oven | |||
Dry block heater | Eppendorf | 022670204 | |
Incubator Slide moat | Boekel Scientific | 240000 | |
Coplin Jar | Dominique Dutscher | 68512 | |
Staining glass container | Dominique Dutscher | 68506 | |
Fluorescent microscope | Zeiss | The images presented in the result section were collected with a Zeiss AxioObserver with objective x40 LD NeoFluor N.A 0.6, and x100 PlanApochromat N.A 1.3. Filter set #38, #43 and #43. HXP 120 fluorescence light source. Photometrics CoolSNAP HQ2 CCD camera. Signal will be more easily observed on a recent high efficiency microscope such as Zeiss AxioImager/AxioObserver series, Nikon Ti-E/Ni-E series or Leica DM/DMI6000 series |