Summary

침샘 조직 문화의 유전자 변형과 재결합

Published: January 28, 2013
doi:

Summary

유전자 전체에서 상피 세포를 조작하는 기술<em> 예 생체</em바이러스 성 유전자 전달을 사용하여> 교양 배아 마우스 턱밑의 분비 (SMGs)이 설명되어 있습니다. 이 방법은 상피와 자발적으로 adenoviral 벡터와 상피 초보의 분리 및 감염 후 재결합 할 수 mesenchyme을 SMG의 본래 기능을 활용합니다.

Abstract

morphogenesis을 분기하는 많은 기관의 개발 기간 동안 발생하며, 배아 마우스 턱밑의 선 (SMG)는 morphogenesis을 가지 연구를위한 클래식 모델입니다. 궁극적으로 구강 하나에 각각 침을 생산 및 수정 / 전송하기 위해 사용될 acini과 관의 복잡한 분지 네트워크에 상승을 제공하기 위해 상피 봉오리 덕트 형성 단계를 반복 개발 SMG,이 과정은 포함 3. 어떻게 세포와 분자 이벤트가 제대로 이해 남아 조정 아르하지만 상피 – 관련 지하 막하고 이러한 세포에 의해 생산 mesenchyme 세포, 성장 인자와 세포 외 기질을 포함하는 중간 엽 구획의 측면은, 분기 메커니즘에 중요한 . 분자 메커니즘의 연구는 상피 morphogenesis 진행에게 발달 메커니즘에 대한 우리의 이해를 운전 가능한 regener에 대한 통찰력을 제공합니다ative 의학 접근. 이러한 연구는 침 상피의 유전자 조작에 대한 효과적인 방법의 부족으로 인해 방해되었습니다. 현재 adenoviral 도입은 생체 5 성인 분비에 상피 세포를 타겟팅하는 가장 효과적인 방법을 나타냅니다. 그러나 배아 explants에서 조밀 mesenchyme과 상피 세포를 둘러싸고있는 지하 막는 상피 세포에 바이러스 접근을 막는. mesenchyme가 제거되면, 상피는 adenoviruses를 사용하여 transfected 수 있고, 상피 초보는 Matrigel 또는 laminin-111 6,7의 존재에 morphogenesis을 분기 재개 할 수 있습니다. Mesenchyme 무료 상피 흔적 기관의 성장은 수용성 성장 요인으로 추가 보완이 필요하고 그대로 땀샘 8 발생할 때 완전히 분기 morphogenesis을 요점을 되풀이하지 않습니다. 여기 transfected 전자의 상피 세포와 문화의 adenoviral 전달을 용이하게하는 기술을 설명관련 정보 mesenchyme있는 pithelium. 배아 SMGs, mesenchyme의 제거, 그리고 GFP 함유 아데노 바이러스와 상피의 바이러스 감염의 microdissection 따라, 우리는 상피가 저절로 그대로 SMG 선의 구조를 recapitulating하고 morphogenesis을 분기, 감염되지 않은 mesenchyme과 recombines을 보여줍니다. 유전자 변형 상피 세포 인구는 쉽게 휘황 태그 경우 adenoviral 구조가 사용되는 표준 형광 현미경 방법을 사용하여 모니터링 할 수 있습니다. 여기에 설명 된 조직 재조합 방법은 현재 유전자 변형 동물의 생성을 필요로하지 않습니다 복잡한 3D 조직 구조 내에서 야생 형 또는 돌연변이 벡터와 상피 세포의 transfection을위한 가장 효과적이고 접근 방법입니다.

Protocol

프로토콜은 그림 1에 설명 된 네 개의 주요 단계가 포함되어 있습니다. 모든 단계는 전체 자세히 설명되어 있습니다. 아데노 바이러스 건설 바이러스 정화는 해부하는 상피 초보의 유전 형질 도입에 사용하기 위해 장기 수확을 사전에 수행해야합니다. adenoviruses과 함께 작업 할 때 모든 표준 BSL-2 안전 조치를 준수해야합니다. 1. 마우스 배아 턱밑 분비선 (SMG) 수확 ?…

Representative Results

주요 실험 단계의 흐름은 그림 1에 설명되어 있습니다. 그대로 SMG 고립 된 상피 흔적 기관 및 해당 mesenchyme의 예는 그림 2에 표시됩니다. 지정된 시간에 대한 양식 예를 생체가 그림 3에 표시됩니다 때 morphogenesis을 분기 받아야 계속 재결합 SMGs의 Brightfield 이미지. 상피 GFP를 표현하는 48 시간에 성장 재결합 분비가 그림 4에 표시됩니다….

Discussion

예 생체 상피 – 중간 엽 재조합 기술이 처음 1981 16 턱밑 침샘에 출판되었다. 이 프로토콜에서는, 우리는 재결합 선의 컨텍스트 내에서 상피 세포의 유전자 발현을 조작하는 adenoviral 감염를 사용하여 원래의 방법에 따라 확장합니다. 우리는 감염된 세포의 비율은 바이러스 발기인의 속성, 바이러스 titer 및 바이러스 순도에 따라 달라집니다 반면, 상피 세포의 비율은, 아데노 바이러?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 도움이 의견들과 원고의 중요한 독서 박사 드레 넬슨 감사드립니다. 이 작품은 올 버니에있는 대학 SUNY에 대한 NIH 보조금 DE019244, DE019197, 그리고 DE021841 ML까지, F32DE02098001 SJS까지, C06 RR015464로 운영되었습니다.

Materials

Name of the Reagent Company Catalog Number Comments
DMEM/Ham’s F12 Medium without phenol red Life Technologies 21041-025  
Penicillin and Streptomycin Life Technologies 15070-163 10X stock
Dispase Life Technologies 17105-041 Freeze single use aliquots at -20C
BSA Sigma A2934-100G Fraction V, low endotoxin
Adeno-X-GFP BD Biosciences 8138-1 Should be high titer (1×1010 pfu/ml). CsCl purified viruses are more effective than column-purified viruses in this assay.
16% Paraformaldehyde Electron Microscopy Sciences 15710 Diluted to 2% in PBS with 5% sucrose (w/v)
1X Phosphate-buffered saline (PBS) Life Technologies 70011-044 Prepared from 10X stock
Hank’s Balanced Salt Solution Life Technologies 14175095 no Calcium, no Magnesium, no Phenol Red
Transferrin Sigma T8158 25 mg/ml stock solution in DMEM/F12 media. Freeze single-use aliquots at -20C
L- Ascorbic acid (Vitamin C) Sigma A4403 75 mg/ml stock solution in DMEM/F12 media.Freeze single-use aliquots at -20C
      Table 1. List of reagents required for SMG recombination protocol.
       
10 cm sterile plastic dishes Corning 430167 Non-tissue culture-treated plates can also be used.
Stereo dissecting microscope with transmitted light base Nikon SMZ645 Any stereo dissecting microscope can be used that has a transmitted light base.
35 mm tissue culture dishes Falcon 353001 Non-tissue culture-treated plates can also be used.
50 mm diameter microwell dishes MatTek Corporation P50-G-1.5-14F  
Nuclepore Track-Etch membrane filters Whatman 110405 13 mm diameter, 0.1 mm pore size
Widefield fluorescence microscope Carl Zeiss, USA Axio Observer Z1 Any fluorescence microscope (upright, inverted or stereo dissecting microscope) can be used to monitor GFP expression at low magnification with an attached digital camera.
Confocal microscope Leica Microsystems TCS SP5 Confocal microscopy is necessary to see detailed cell structures. Any confocal microscope can be used.
Timed-pregnant female mice, strain CD-1 or ICR Charles River Labs   Embryos are harvested on day 13 (with day of plug discovery designated as day 0).
Scalpel blade #11 Fine Science Tools 10011-00  
Scalpel handle #3 Fine Science Tools 10003-12  
Dumont #5 forceps inox alloy, 0.05mm X 0.02mm Fine Science Tools 11252-20 Ideal for harvesting glands from embryos
Dumont #5 forceps dumostar alloy, 0.05mm X 0.01mm Fine Science Tools 11295-20 Fine tips are required for removing mesenchyme from epithelium. Tungsten needles can also be used.
      Table 2. Equipment used in SMG recombination protocol.

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Cite This Article
Sequeira, S. J., Gervais, E. M., Ray, S., Larsen, M. Genetic Modification and Recombination of Salivary Gland Organ Cultures. J. Vis. Exp. (71), e50060, doi:10.3791/50060 (2013).

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