Polikistik Böbrek Hastalığı Olan İnsanlar ve Fareler kromozom anomalileri Eğitim Spektral Karyotipik
Summary
Spektral Karyotipik (SKY), genomik ve kromozomal sapmaları belirlemek için gelişmiş bir sitogenetik bir yöntemdir. Bu teknik, bütün kromozomlar sınıflamasına izin verir, kromozom boyayan problar yararlanır. SKY da polikistik böbrek hastalığı dahil olmak üzere çeşitli hastalıklar, farelerde ve insanlarda kompleks kromozom anomalileri ve ayrımcılığın kusurları tespit edebilir.
Abstract
Bilgileri kimliğinizi saptamak ve bireysel chromosomes sınıflandırmak için Konvansiyonel bir yöntemini,,,, 1, 2, ediliyor analiz, bir belirli bir türlerin in her biri chromosome of de benzersiz bir bir bantlama bir pattern on bağlıdır. Bu klasik bantlama tekniği Ancak, kanseri ile ilişkili gibi kompleks kromozomal sapmaları belirlenmesinde güvenilir değildir. , Bantlama tekniği sınırlamaları aşmak için, Tayfsal Karyotipik (SKY) kromozom anomalileri kadar güvenilir bilgi sağlamak amacıyla getirilmiştir.
SKY bir çok renkli floresans in-situ hibridizasyon (FISH) tekniği ile metafaz kromozom spektral mikroskop 3, 4 algılamak için. SKY geniş bir alanda çok sayıda genetik hastalıklar ve maligniteler 5, 6 ile ilişkili kromozom anomalileri sitogenetik analiz için değerli bir araç olduğu kanıtlanmıştır. SKY, dejenere oligonucle hazırlanan çok renkli floresan işaretli DNA probları kullanımını gerektirirPCR ile otide primerler. Böylece her kromozom farklı floresan boyalar (rodamin, Texas Kırmızı, Cy5, FITC ve Cy5.5) oluşan bir karışım ile etiketlenir probları, in-situ hibridizasyon sonra benzersiz bir spektral renk vardır. SKY için kullanılan sondalar 7-10 55 kromozom spesifik problar oluşur.
, SKY için yordamı,, birkaç adımları uygulayın (Şekil 1,.) Içerir. SKY yüksek mitotik indeks ile normal ya da hastalıklı doku ya da kan hücrelerinin durumu gerektirir. Taze izole edilen primer hücre veya bir hücre satır ya tek bir hücrenin kromozomlarının bir cam slayt yayılır. Bu kromozom yayılması, her bir kromozom için özel floresan boyalar farklı bir kombinasyonu ile etiketlenmiştir. Sensör algılama ve görüntü alımı için, spektral görüntüleme sistemi sagnac interferometre ve bir CCD kamera oluşur. Bu örnek yayılan görünür ışık spektrumunun ölçümünü sağlar fro spektral görüntü elde etmek içinm bireysel kromozomlar. HiSKY, çekilen fotoğrafların sonuçları analiz etmek için kullanılan yazılım, kromozom anomalilerinin kolay bir kimlik sağlar. Sonuçta bir metafaz ve karyotip sınıflandırma görüntü, kromozomların her bir çifti ayrı bir renk (Şekil 2) sahip olduğu bir. Bu kromozom kimlikler ve translokasyonların kolaylıkla saptanabilmektedir. Daha fazla bilgi için lütfen Uygulamalı Spektral Görüntüleme web sitesi (ziyaret http://www.spectral-imaging.com/ ).
SKY son zamanlarda kromozom ayrımı kusurlar ve kromozom anomalileri Otozomal Dominant Polikistik Böbrek Hastalığı (bireylerinde),, birincil siliya 11-13 disfonksiyon ile karakterize genetik bir hastalık olan insanlar ve fareler üzerinde yapılan bir tanımlama kullanıldı. Bu tekniği kullanarak, biz, bireylerinde hasta ve fare modelleri 14 anormal kromozom segregasyon kromozomal anomali ve varlığını göstermiştir. SKY kullanarak daha fazla analizler bize kromozom sayısı ve kimliğini belirlemek için değil, aynı zamanda doğru gibi, kromozom delesyonlarına ve translokasyonlar (Şekil 2) gibi çok karmaşık kromozomal sapmaları tespit etmek için izin verilmez.
Protocol
Discussion
Tayfsal Karyotipik (SKY), genomik ve kromozomal kompozisyonlar incelenmesinde kullanılan bir sitogenetik tekniktir. Bu teknik kromozom boyayan problar yararlanır ve bu problar tespiti bir sagnac interferometre yoluyla elde edilir. Tam SKY süreç genellikle bir hafta sürer ve birkaç önemli adımları içermektedir (Şekil 1). SKY ilk Padilla-Nash ve ark. 3 tarafından tanımlanan standart bir protokol kullanır. Protokolü bu yana ülkemiz de dahil olmak üzere çeşitli sitogen…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, teknik yardım için Brian Muntean'ın Shao Lo, Maki Takahashi ve Blair Mell teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma NIH (DK080640) ve The University of Toledo & ProMedica Dr. Surya Nauli Translasyonel Araştırma Uyarım Ödülü ödül tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalog number | Comments |
| DMEM | Cellgro Mediatech Inc. | 10-013-CV | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Hyclone | SH30088-03 | |
| Penecillin/Streptomycin | Thermo Scientific | SV30010 | |
| Colcemid | Roche Diagnostics | 10 295 892 001 | 10 μg/ml |
| HCl | Fisher Scientific | A144-500 | |
| KCl | Fisher Scientific | S77375-1 | |
| Phosphate buffered saline | Thermo Scientific | SH30256-01 | |
| SKY paint probe kit (Human) | Applied Spectral Imaging | SKY000028 | |
| SKY paint probe kit (Mouse) | Applied Spectral Imaging | SKY000030 | |
| Concentrated antibody detection kit | Applied Spectral Imaging | SKY000033 | |
| Trypsin | Thermo Scientific | SH30236.01 | |
| Methanol | Fisher Scientific | A433P-4 | |
| Acetic acid | Fisher Scientific | A38-212 | |
| RNase A | Roche Diagnostics | 10 109 169 001 | |
| Pepsin | Sigma-Aldrich | P6887-5G | |
| MgCl2 | Fluka | 63069-500ML | |
| 37% Formaldehyde | Mallinckrodt Baker | 2106-02 | |
| 20X SSC | Promega | V4261 | |
| Formamide | Fluka | 47671 | prepare just before use |
| Tween-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
| Microscope glass slides | Fisher Scientific | 12-549 | |
| Microscope cover glass 24x60mm | VWR Vista Vision | 16004-312 | |
| Rubber cement | Elmer’s (local retail store) | ||
| Hybridization/ humidifiedchamber/Tray | Simport | M920-2 | put wet paper towels at the bottom |
| Thermocycler | Eppendorf | Epgradient S | |
| Shaking platform/Orbital shaker | Bellco Biotechnology | ||
| Shaking/water bath | Precision Scientific | ||
| DAPI filter cube | Chroma Technology | ||
| SKY filter cube | Chroma Technology | ||
| SpectraCube | Applied Spectral Imaging | ||
| Inverted cell culture microscope | Nikon | Nikon Eclipse TS100 | |
| Fluorescence microscope | Olympus | IX70 | 60X oil |
Riferimenti
- Caspersson, T., Farber, S., Foley, G. E., Kudynowski, J., Modest, E. J., Simonsson, E., Wagh, U., Zech, L. Chemical differentiation along metaphase chromosomes. Experimental Cell Research. 49, 219-222 (1968).
- Seabright, M. A rapid banding technique for human chromosomes. Lancet. 2, 971-972 (1971).
- Padilla-Nash, H. M., Barenboim-Stapleton, L., Difilippantonio, M. J., Ried, T. Spectral karyotyping analysis of human and mouse chromosomes. Nature Protocols. 1, 3129-3142 (2006).
- Schrock, E., Zschieschang, P., O’Brien, P., Helmrich, A., Hardt, T., Matthaei, A., Stout-Weider, K. Spectral karyotyping of human, mouse, rat and ape chromosomes–applications for genetic diagnostics and research. Cytogenetic and Genome Research. 114, 199-221 (2006).
- Padilla-Nash, H. M., Heselmeyer-Haddad, K., Wangsa, D., Zhang, H., Ghadimi, B. M., Macville, M., Augustus, M., Schrock, E., Hilgenfeld, E., Ried, T. Jumping translocations are common in solid tumor cell lines and result in recurrent fusions of whole chromosome arms. Genes, Chromosomes & Cancer. 30, 349-363 (2001).
- Veldman, T., Vignon, C., Schrock, E., Rowley, J. D., Ried, T. Hidden chromosome abnormalities in haematological malignancies detected by multicolour spectral karyotyping. Nature Genetics. 15, 406-410 (1997).
- Karpf, A. R., Matsui, S. Genetic disruption of cytosine DNA methyltransferase enzymes induces chromosomal instability in human cancer cells. Ricerca sul cancro. 65, 8635-8639 (2005).
- Matsui, S., Faitar, S. L., Rossi, M. R., Cowell, J. K. Application of spectral karyotyping to the analysis of the human chromosome complement of interspecies somatic cell hybrids. Cancer Genetics and Cytogenetics. 142, 30-35 (2003).
- Nestor, A. L., Hollopeter, S. L., Matsui, S. I., Allison, D. A model for genetic complementation controlling the chromosomal abnormalities and loss of heterozygosity formation in cancer. Cytogenetic and Genome Research. 116, 235-247 (2007).
- Ried, T., Liyanage, M., du Manoir, S., Heselmeyer, K., Auer, K., Macville, M., Schrock, E. Tumor cytogenetics revisited: comparative genomic hybridization and spectral karyotyping. Journal of Molecular Medicine (Berlin, Germany). 75, 801-814 (1997).
- AbouAlaiwi, W. A., Takahashi, M., Mell, B. R., Jones, T. J., Ratnam, S., Kolb, R. J., Nauli, S. M. Ciliary polycystin-2 is a mechanosensitive calcium channel involved in nitric oxide signaling cascades. Circulation Research. 104, 860-869 (2009).
- Nauli, S. M., Alenghat, F. J., Luo, Y., Williams, E., Vassilev, P., Li, X., Elia, A. E., Lu, W., Brown, E. M., Quinn, S. J., Ingber, D. E., Zhou, J. Polycystins 1 and 2 mediate mechanosensation in the primary cilium of kidney cells. Nature Genetics. 33, 129-137 (2003).
- Nauli, S. M., Kawanabe, Y., Kaminski, J. J., Pearce, W. J., Ingber, D. E., Zhou, J. Endothelial cilia are fluid shear sensors that regulate calcium signaling and nitric oxide production through polycystin-1. Circulation. 117, 1161-1171 (2008).
- AbouAlaiwi, W. A., Ratnam, S., Booth, R. L., Shah, J. V., Nauli, S. M. Endothelial cells from humans and mice with polycystic kidney disease are characterized by polyploidy and chromosome segregation defects through survivin down-regulation. Human Molecular Genetics. 20, 354-367 (2011).
- Padilla-Nash, H. M., Nash, W. G., Padilla, G. M., Roberson, K. M., Robertson, C. N., Macville, M., Schrock, E., Ried, T. Molecular cytogenetic analysis of the bladder carcinoma cell line BK-10 by spectral karyotyping. Genes, Chromosomes & Cancer. 25, 53-59 (1999).
