Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

À l’aide de hybridation In Situ par Fluorescence (FISH) pour surveiller l’état des bras cohésion en prométaphase et métaphase j’ai Drosophila ovocytes

10.9K vues

⸱

DOI :

10.3791/56802

⸱

6 décembre 2017

 , 

Dans cet article

Résumé

Ce manuscrit présente une méthode détaillée pour la génération X-sondes de bras de chromosome et performants fluorescence in situ hybridation (poisson) pour examiner l’état de sœur cohésion des chromatides sœurs en prométaphase et métaphase que j’ai arrêté Drosophile ovocytes. Ce protocole est convenable pour déterminer si la cohésion bras méiotique est intacte ou perturbé dans différents génotypes.

Résumé

Chez l’homme, erreurs de ségrégation chromosomique dans les ovocytes sont responsables de la majorité des avortements et des malformations congénitales. En outre, comme l’âge des femmes, leur risque de concevoir qu'un fœtus aneuploïde augmente considérablement et ce phénomène est connu comme l’effet de l’âge de la mère. Une condition requise pour la ségrégation des chromosomes précis pendant les divisions méiotiques est entretien de sœur cohésion des chromatides sœurs pendant la période prolongée de la prophase que rencontrer des ovocytes. Cytologiques chez les humains et les organismes modèles suggèrent que la cohésion méiotique se détériore au cours du processus de vieillissement. En outre, des erreurs de ségrégation dans des ovocytes humains sont les plus répandus au cours de la méiose I, compatibles avec une perte prématurée de la cohésion des bras. L’utilisation d’organismes modèles est critique pour démêler les mécanismes qui sous-tendent la perte de fonction de l’âge de la cohésion. Drosophila melanogaster offre plusieurs avantages pour l’étude de la régulation de la méiose cohésion dans les ovocytes. Toutefois, jusqu'à tout récemment, seuls les tests génétiques étaient disponibles pour dosage pour la perte de cohésion du bras dans les ovocytes de génotypes différents ou dans des conditions expérimentales différentes. Ici, un protocole détaillé est fourni fluorescence in situ de l’hybridation (poisson) pour visualiser directement les défauts cohésion bras en prométaphase I et métaphase que j’ai arrêté les ovocytes de drosophile . En générant une sonde de poissons qui s’hybride au bras distal du chromosome X et la collecte des piles de Z confocale, un chercheur peut visualiser le nombre de signaux individuels de poissons en trois dimensions et déterminer si sœur chromatid bras sont séparés. La procédure décrite permet de quantifier les défauts cohésion bras dans des centaines d’ovocytes de drosophile . Par conséquent, cette méthode fournit un outil important pour étudier les mécanismes qui contribuent au maintien de la cohésion ainsi que les facteurs qui conduisent à sa disparition pendant le processus de vieillissement.

Introduction

La séparation des chromosomes pendant la mitose et la méiose exige que sœur cohésion des chromatides sœurs être créée, maintenue et publiée dans une manière coordonnée1,2. Cohésion est établie au cours de la phase S et est véhiculée par la cohesin complexe, qui forme des liens physiques qui maintiennent la sœur chromatides ensemble. Lors de la méiose, distal par rapport à un crossover de cohésion peut également sert à tenir ensemble les homologues de recombinaison et cette association physique contribue à l’orientation correcte du bivalent sur la métaphase I de broche (Figure 1)

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

1. les préparatifs

  1. Préparer des solutions pour l’hybridation in situ par fluorescence (FISH). Préparer toutes les solutions à l’aide de l’eau ultrapure.
    1. Préparer 5 x tampon de Robb modifiée : acétate de potassium de 275 mM, acétate de sodium 200 mM, saccharose 500 mM, 50 mM de glucose, chlorure de magnésium 6 mM, 5 mM chlorure de calcium, pH HEPES 500 mM = 7,4. Amener le pH à 7.4 en utilisant 10 N NaOH. Filtre à stériliser et conserver à-20 ° C. Décongeler et diluer jusqu'à 1 x au besoin et stocker 1 x aliquotes à-20 ° C.
    2. Préparer 10 x une solution saline tamponnée au Phosphate (PBS) à l’aide de 1,3 M NaCl, 70 ....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

La figure 5 présente des images obtenues avec une sonde de bras qui s’hybride à région cytologique 6E-7 b sur le chromosome X . Il en résulte un signal qui se localise conjointement avec celle du DAPI, sonde se distingue facilement de l’arrière-plan et a été utilisé avec succès pour quantifier les défauts de cohésion bras de différents génotypes19. Quantification des défauts de cohésion se limite à prométaphase j’et métaphase .......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

L’utilisation de poissons sondes pour évaluer l’état de la cohésion des bras en prométaphase I et métaphase j’ai Drosophila ovocytes est un progrès considérable dans le domaine de la méiose de drosophile . Historiquement, les chercheurs de la drosophile ont été limités aux tests génétiques pour déduire une perte prématurée de la cohésion de bras dans les ovocytes matures11,18,19. Maintenant, avec les m.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent sans intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par les NIH Grant GM59354 attribué à Sharon E. Bickel. Nous remercions Huy Nguyen Q. aide à l’élaboration du protocole pour la production de sondes fluorescentes bras, Ann Lavanway de l’aide avec la microscopie confocale et J. Emiliano Reed pour l’assistance technique. Nous remercions également les nombreux collègues dans la communauté de drosophile pour discussions utiles et des conseils.

....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Kits
Midi Kit de préparationQiagen12143Prep BAC clone DNA
GenomePlex Complete Whole Genome Amplification (WGA) KitSigmaWGA2Amplify BAC clone ADN
ARES Alexa Fluor 647 Kit d’étiquetage ADNInvitrogenA21676Label BAC clone DNA
PCR kit de purificationQiagen28104Supprimer le colorant non conjugué après l’étiquetage du clone BAC DNA
NameCompanyCatalog NumberComments
Chemicals & Solutions
Remarque : Toutes les solutions sont préparées à l’aide d’eau ultrapure stérile et doivent être stérilisées soit par autoclave, soit par stérilisation par filtre.
Albumine sérique bovine (BSA)Fisher ScientificBP1600-100Préparer 10 % de stock
Congeler les aliquotes
Chlorure de calciumFisher ScientificC75-500
DAPI (4', 6-Diamidino-2-Phénylindole, Dichlorhydrate)InvitrogenD1306Toxique : porter une protection appropriée. Préparez 100µ ; g/ml stocker dans de l’éthanol à 100 %, stocker dans des aliquotes à -20 ° ;C. Préparer 1 µ ; g/ml dans 2X SSCT avant utilisation.
Sulfate de dextranSigmaD-8906
DrieriteDrierite Company23001
Dithiothreitol (DTT)Invitrogen15508-013Préparez 10 mM de stock
dTTP (10 µ ; mol, 100 et micro ; l)Boehringer Mannheim1277049Préparer 1 mM de stock
EDTA (Acide éthylènediamine tétraacétique disodique)Fisher ScientificS311-500Préparer 250 mM de stock
100 % éthanol (qualité moléculaire, 200 proof)Decon Laboratories2716
Tris (Ultra Pure)Invitrogen15504-020
EGTA (Ethylenebis(oxyethylenenitrilo)Acide tétraacétique)SigmaE-3889
16 % formaldéhydeTed Pella, Inc.18505Toxic : protection appropriée à l’usure
FormamideInvitrogenAM9342Toxic : wear protection appropriée
GlucoseFisher ScientificD16-1
GlycogenRoche901393
HEPES Boehringer Mannheim737-151
HeptaneFisher ScientificH350-4Toxic : porter une protection appropriée.
Acide chlorhydriqueMilliporeHX0603-4Toxique : porter une protection appropriée.
HydroxylamineSigma438227Prepare 3 M stock
4.9 M Chlorurede magnésium Sigma104-20
Na2HPO4 &Yuml ; 7H2OFisher ScientificS373-500
NaH2PO4 &Yuml ; 2H2OFisher ScientificS369-500
Poly-L-lysine (0.1mg/ml)SigmaP8920-100
Acétate de potassiumFisher ScientificBP364-500
Acétate de sodiumFisher ScientificS209-500Préparez le stock 3M
Cacodylate de sodiumPolysciences, Inc.1131Toxique : protection appropriée wear. Préparation 400mM de stock
Citrate de sodiumFisher ScientificBP327-1
Chlorure de sodiumFisher ScientificS271-3Chlorure de sodium
SaccharoseFisher ScientificS5-500
10 % Tween 20Thermo Scientific28320Surfact-Amps
10 % Triton X-100Thermo Scientific28314Surfact-Amps
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Solutions
Remarque : Toutes les solutions sont préparées à l’aide d’eau ultrapure stérile et doivent être stérilisées soit par autoclave, soit par stérilisation par filtre.
Tampon10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH = 8,0
20X SSC (citrate de sodium salin)3 M NaCl, 300 mM de citrate de sodium
2X cacodylate solutionfixToxique : porter une protection appropriée. 200 mM de cacodylate de sodium, 200 mM de saccharose, 80 mM d’acétate de sodium, 20 mM EGTA
1.1X Tampond’hybridation3,3X SSC, 55 % formamide, 11 % sulfate de dextran
SolutionToxique : protection appropriée usure. 4 % formaldéhyde, 1X solution de cacodylate
PBSBTx1X PBS, 0,5 % BSA, 0,1 % Trition X-100
PBSTx1X PBS, 1 % Trition X-100
Tampon d’extraction (PBSTx + Rnase)1X PBS, 1 % Trition X-100, 100 & micro; g/mL RNase
2X SSCT2X SSC, 0,1 % Tween 20
2X SSCT + 20 % formamideToxique : protection adaptée à l’usure. 2X SSC, 0,1 % Tween 20, 20 % formamide
2X SSCT + 40 % formamideToxique : protection adaptée à l’usure. 2X SSC, 0,1 % Tween 20, 40 % formamide
2X SSCT + 50 % formamideToxique : porter une protection appropriée. 2X SSC, 0,1 % Tween 20, 50 % formamide
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Enzymes
AluINew England BiolabsR0137S
HaeIIINew England BiolabsR0108S
MseINew England BiolabsR0525S
MspINew England BiolabsR0106S
RsaINew England BiolabsR0167S
BfuCINew England BiolabsR0636S
100X BSANew England BiolabsLivré avec des enzymes NEB
10X tampon NEB #2New England BiolabsTampon de digestion enzymatique de restriction. Livré avec des enzymes NEB
Désoxynucléotidyl transférase terminale (TdT) 400 U/µ ; lRoche/Sigma3333566001
tampon TdTRoche/Sigma Livré avec l’enzymeTdT
Chlorure de cobaltRoche/SigmaToxique : protection appropriée wear. Livré avec l’enzyme TdT
RNase A (10 mg/mL)Thermo-ScientificEN0531
NameCompanyNuméro de catalogueComments
>Cytology Tools, etc.
ForcepsDumont#5 INOX, Biologie
9" Pipettes Pasteur jetables en verreFisher13-678-20CAutoclave pour stériliser
de dissection en verre peu profondPlat sur mesure
(3 puits)Pyrex7223-34
Lames de microscope Fisherfinest PremiumFisher Scientific22-038-104Utilisé pour couvrir les plats en verre
dépoli, 25 x 75 mmVWR Scientific48312-002
Lames en verre, 3 x 1 po, 1 mm d’épaisseurThermo-Scientific3051
Lamelles, 10 x 10 mm, n° 1.5Thermo-Scientific3405
en tungstènemaison
Support de montage Prolong GOLDSondes moléculairesP36930
Air comprimé enbidon Divers
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Equipment
PCR machineDivers
Nanodrop 2000, spectrophotomètre, spectrophotomètreThermo-Scientific
VortexerDivers
Microfuge de table à température ambianteDivers
Microfuge de table à 4 ° ; CDivers
Bloc thermiqueDivers
Four d’hybridation ou incubateur avec rotateurDivers
NutatorDivers
A1RSi confoal à balayage laserNikon40X huile Plan Fluor DIC (NA 1.3)
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Consommables etc.
50 mL Divers
Tubes coniques de 15 mLDivers
Tubes microfuges de 1,5 mL Divers
500 µ ; l tubes microfugesDivers
200 µ ; l Tubes PCRDivers
Récipient en plastique avec couvercle hermétiqueDiversPour tenir Drierite
KimwipesDiverseslingettes jetables
ParafilmDiversfilm de paraffine
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Autre
5' purifiés par HPLCSondes intégrées marquées au Cy3 qui reconnaissent la répétition satellite de 359 pb du chromosome X
Volocity Logiciel d’analyse d’images 3DPerkinElmerVersion 6.3
TE FixPlat Aiguille microvolume Oligonucléotides

Références

  1. Peters, J. M., Nishiyama, T. Sister chromatid cohesion. CSH Perspect Biol. 4 (11), (2012).
  2. McNicoll, F., Stevense, M., Jessberger, R. Cohesin in gametogenesis. Curr Top Dev Biol. 102, 1-34 (2013).
  3. Buonomo, S. B., et al.

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Explorer plus d’articles

Sonde FISHcohésion des bras méiotiquesprométaphase Imicroscopie confocalerotation de l'ovocyteségrégation chromosomique