ऊतक प्रोटीन एक कुशल ऊतकों की एक भीड़ से समवर्ती जानकारी हासिल करने के लिए विधि के लिए अनुमति देता है. ऊतकों के प्रतिनिधि भागों एक एकल तेल ब्लॉक में इकट्ठा कर रहे हैं. ब्लॉक से धारा immunohistochemistry और प्रोटीन की अभिव्यक्ति पैटर्न के विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है. स्कैनिंग डिजिटल डेटा के वितरण के लिए इसी छवियों को उत्पन्न करता है.
ऊतक माइक्रोएरे प्रौद्योगिकी (TMA) उच्च throughput कई ऊतकों और कोशिकाओं के विश्लेषण के लिए साधन प्रदान करता है. तकनीक मानव प्रोटीन एटलस परियोजना के भीतर सामान्य मानव ऊतकों, कैंसर और सेल लाइनों में प्रोटीन अभिव्यक्ति पैटर्न के वैश्विक विश्लेषण के लिए प्रयोग किया जाता है. हम यहाँ 1 मिमी कोर के विधानसभा, microscopically चयनित प्रतिनिधि ऊतकों से प्राप्त एक एकल प्राप्तकर्ता TMA ब्लॉक में मौजूद है. संख्या और TMA ब्लॉक में कोर के आकार लगभग चालीस 2 मिमी कोर से 0.6 मिमी कोर के सैकड़ों के लिए अलग किया जा सकता है. TMA प्रौद्योगिकी का उपयोग कर के लाभ यह है कि डेटा की बड़ी राशि तेजी से एक एकल Immunostaining प्रोटोकॉल का उपयोग करने के लिए प्रयोगात्मक परिवर्तनशीलता से बचने के प्राप्त किया जा सकता है. महत्वपूर्ण बात है, केवल दुर्लभ ऊतक के एक सीमित राशि की जरूरत है, जो 1 2 बड़े रोगी साथियों के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है. लगभग 250 लगातार वर्गों (4 माइक्रोन मोटी) TMA ब्लॉक से काटा जा सकता है और immunohistochemical staini के लिए इस्तेमाल किया250 विभिन्न एंटीबॉडी के लिए विशिष्ट प्रोटीन अभिव्यक्ति पैटर्न को निर्धारित करने के लिए एनजी. मानव प्रोटीन एटलस परियोजना में एंटीबॉडी सभी मानव प्रोटीन की ओर उत्पन्न कर रहे हैं और 216 विभिन्न रोगियों, मानव कैंसर के 20 सबसे आम प्रकार का प्रतिनिधित्व करने से दोनों सामान्य मानव ऊतकों में इसी प्रोटीन प्रोफाइल 144 व्यक्तियों और कैंसर ऊतकों से प्राप्त किया. Immunohistochemically दाग गिलास स्लाइड TMA पर वर्गों के लिए उच्च संकल्प छवियों जिसमें से पैथोलॉजिस्ट की व्याख्या और immunohistochemistry का परिणाम व्याख्या कर सकते हैं बनाने के लिए स्कैन कर रहे हैं. इसी विकृति आधारित एनोटेशन डेटा के साथ एक साथ छवियाँ मानव प्रोटीन एटलस (पोर्टल के माध्यम से अनुसंधान समुदाय के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध बना रहे हैं www.proteinatlas.org ) (चित्रा 1) 3 4. मानव प्रोटीन एटलस एक नक्शा दिखा रहा है और मानव शरीर में प्रोटीन के रिश्तेदार बहुतायत वितरण प्रदान करता है. वर्तमान देखेंसायन प्रोटीन अभिव्यक्ति 12.238 अद्वितीय प्रोटीन, मानव जीनोम द्वारा इनकोडिंग प्रोटीन के 61% से अधिक करने के लिए इसी के लिए डेटा के साथ 11 लाख से अधिक छवियों.
Immunohistochemistry द्वारा अब तक tmas के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया आवेदन है. आईएचसी और tmas के संयोजन के कई अलग सेटिंग्स में इस्तेमाल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए प्रोटीन 7 8 ऊतकों में अभिव्यक्ति पैटर्न और 10 9 कोशिकाओं, biomarker खोज बड़े रोगी साथियों 11 12 और अधिक बुनियादी ट्यूमर जीव विज्ञान से ऊतकों के नमूनों पर आधारित अध्ययन के उच्च throughput स्क्रीनिंग अध्ययन, सहित विभिन्न phenotypes / जीनोटाइप, भेदभाव चरणों, प्रगति और 13 मेटास्टेसिस. Tmas का उपयोग करने का एक लाभ यह है कि बड़े साथियों से सामग्री एक समय में विश्लेषण किया जा सकता है, दोनों मूल्यवान जैविक सामग्री की बचत और यह सुनिश्चित करने के अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रयोगों. इसके अलावा, TMA प्रौद्योगिकी के उपयोग अभिकर्मक लागत और प्रयोगशाला प्रसंस्करण समय पर बचाता है. के रूप में एक TMA केवल ऊतक के एक सीमित मात्रा में होता है, ऊतक विविधता है एक मुद्दा है. ऊतक और को संबोधित किया प्रश्नों के प्रकार पर निर्भर करता है, कई नमूने specime ही जरूरत हो सकती हैएन. ट्यूमर ऊतकों के लिए, प्रत्येक नमूना से दो से चार कोर के उपयोग के रूप में यह पूरे ऊतक 13 14 वर्गों के प्रतिनिधित्व में एक सटीकता के एक उच्च डिग्री में परिणाम दिखाया गया है की सिफारिश की है. ऊतक संरचना के आधार पर घूंसे का व्यास 2 से 0.6 मिमी मिमी से लेकर समायोजित किया जा सकता है. ऊतकों जटिल और दोनों कई अलग अलग सेल प्रकार, संरचना और अतिरिक्त सेलुलर मैट्रिक्स से बना रहे हैं. प्रत्येक अलग ऊतक वसा की चर राशि युक्त प्रकार की संरचना, रक्त वाहिकाओं, संयोजी ऊतक, उपास्थि आदि, छिद्रण और अलग कोर के लिए इकट्ठा करने की जरूरत दबाव को प्रभावित करेगा. यह महत्व का इसलिए है इरादा प्रयोगों के लिए परिभाषित ऊतकों के साथ एक TMA निर्माण से पहले प्रक्रिया के सभी चरणों में, सामग्री है कि किसी भी मूल्य का नहीं है पर अभ्यास.
जब एक TMA ब्लॉक के भीतर विभिन्न ऊतकों की एक किस्म सेक्शनिंग ब्लॉक की संरचना के लिए उच्च गुणवत्ता वाले वर्गों को प्राप्त करने की क्षमता को प्रभावित कर सकता है. Certain ऊतकों, जैसे त्वचा, अस्थि मज्जा, वसा मस्तिष्क, और स्तन, TMA बनावट में अंतर प्रभावशाली कैसे वर्गों नहाने के पानी में बाहर खिंचाव के प्रभाव के कारण कठिन ब्लॉक के सेक्शनिंग प्रस्तुत करना और विभिन्न कठोरता कैसे ब्लेड आदि से कट जाता है इसलिए यह इसी तरह की सुविधाओं के साथ समूह के ऊतकों के लिए सिफारिश की एक TMA में लिपिड अमीर ऊतक जैसे, जब लागू. कैंसर ऊतकों का बहुमत इस अर्थ में हैं समरूप है, जो कैंसर tmas की सेक्शनिंग की सुविधा. माइक्रोएरे कोर स्थिर करने के लिए एक वैकल्पिक विधि सेक्शनिंग जब ऊतकों की विषम प्रकार के साथ एक TMA से निपटने के नियोजित किया जा सकता है. एक चिपकने वाली टेप के उपयोग में sectioned TMA में कोर और बाहर गिर नुकसान से बचने के लिए सहायक हो सकता है. चिपकने वाली टेप का उपयोग सावधानी से नियोजित किया जाना चाहिए, के बाद से टेप sectioned कोर की मोटाई को प्रभावित करने और बाद में भी कर सकते हैं आईएचसी 15 धुंधला का परिणाम है. मानव प्रोटीन एटलस में स्थापना 9×8 TMA टेम्पलेट (मार्कर को छोड़कर) कोर की गिरफ्तारीई इस्तेमाल किया. यह महत्व का है वर्गों के अधिक से अधिक संख्या में प्राप्त करने और रखने सभी ब्लॉक भर प्रतिनिधित्व ऊतकों. अभिकर्मकों और स्कैनिंग समय बचाने के लिए, 2 वर्गों 9×8 की एक अधिकतम टेम्पलेट की अनुमति एक गिलास स्लाइड पर रखा जाता है.
प्रोटीन जानकारी के लिए प्रमुख भंडार, यूनिवर्सल प्रोटीन संसाधन 16 20.300 लगभग समीक्षा मानव प्रोटीन प्रविष्टियों, जिनमें से केवल लगभग 66% प्रोटीन के स्तर पर सबूत है शामिल हैं. इसके अलावा जीन के लिए जो प्रोटीन के स्तर पर अस्तित्व का सबूत है की बहुमत के लिए, वहाँ दुर्लभ या प्रोटीन समारोह और अभिव्यक्ति के वितरण पर कोई जानकारी नहीं है. भविष्य के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती वितरण पैटर्न का विश्लेषण और मानव ऊतक के विभिन्न प्रकार में इन अज्ञात प्रोटीन के रिश्तेदार बहुतायत है. Uniprot, Ensembl, PubMed के से प्रकाशित डेटा के रूप में डेटाबेस से जानकारी एक गाइड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है स्थापित करने के लिए अगर immunohistochemical धुंधला पैटर्न के लिए एंटीबॉडी का उपयोगवार्ड इरादा लक्ष्य प्रोटीन की वास्तविक प्रोटीन प्रोफाइल अज्ञात प्रोटीन का प्रतिनिधित्व करते हैं. इसके अलावा, कई अन्य मान्यता रणनीतियों प्रतिरक्षी कार्यक्षमता को सुनिश्चित करने की जरूरत है उदाहरण एंटीबॉडी प्रोटीन, पश्चिमी धब्बा, immunofluorescence, इम्युनो – तेज़ी और पुल से नीचे प्रयोगों में कार्यक्षमता के लिए,. शायद प्रतिरक्षी कार्यक्षमता के सत्यापन के लिए सबसे महत्वपूर्ण उपकरण के लिए बनती एंटीबॉडी का उपयोग करने के लिए है, यानी एक ही लक्ष्य प्रोटीन पर दो अलग एंटीबॉडी अलग, गैर अतिव्यापी epitopes के खिलाफ उठाया, परख – विशेष 17 परिणाम की तुलना.
संकलित सूचना के आधार पर, एंटीबॉडी परीक्षण किया है और कर रहे हैं आईएचसी मानकों और परीक्षण और मानव प्रोटीन एटलस परियोजना में 35.000 एंटीबॉडी से अधिक मान्य से अनुभव के अनुसार titrated. अधिक प्रोटीन प्रोफाइल के साथ सभी जीनों के 20% के लिए, बनती एंटीबॉडी (2 या अधिक एक ही प्रोटीन पर गैर अतिव्यापी epitopes की ओर एंटीबॉडी) से डेटा के लिए एक बेहतरीन esti निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया गया हैइसी प्रोटीन अभिव्यक्ति पैटर्न का दोस्त. बनती एंटीबॉडी विशिष्ट immunohistochemistry आधारित प्रोटीन अभिव्यक्ति पैटर्न को मान्य करने के लिए एक अंतिम रणनीति प्रदान करते हैं. इस रणनीति के मूल्यवान है क्योंकि भीड़ अलग मूल स्क्रीनिंग में शामिल के ऊतकों के पार जेट के लिए जोखिम बढ़ जाती है. यह भी उल्लेखनीय है कि कुछ ऊतकों में सामान्य हैं जैसे मैक्रोफेज, चिकनी पेशी, गुर्दे में बाहर tubules और जिगर में hepatocytes के धुंधला पृष्ठभूमि दिखाने प्रवण जाना चाहिए. अतिरिक्त मुद्दों पर विचार के लिए अभिलेखीय सामग्री से लिया ऊतकों के लिए ऊतक प्रसंस्करण की तकनीक में समय के साथ, जो विविधताओं झूठी नकारात्मक या अनुचित सकारात्मक आईएचसी धुंधला पैटर्न में परिणाम कर सकते हैं शामिल. इस घटना का भी बहुत बड़ा वर्ग विश्लेषण में सामना करना पड़ा है. दोनों नकारात्मक और सकारात्मक नियंत्रण महत्वपूर्ण हैं और जब भी संभव इस्तेमाल किया जाना चाहिए. कार्यात्मक विश्लेषण, मजबूर अभिव्यक्ति के साथ सेल लाइनों और इसी tr के विशिष्ट दस्तक नीचे गहरे अध्ययन के लिएanscripts (siRNA प्रौद्योगिकी) नियंत्रण बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. आईएचसी में इष्टतम परिणामों के लिए, यह महत्वपूर्ण है के लिए परीक्षण और प्रतिजन पुनर्प्राप्ति सिस्टम का उपयोग करें, क्योंकि formalin निर्धारण लाती है विभिन्न रासायनिक संशोधनों पार से जोड़ने, शिफ़ 18 प्रतिजन मास्किंग अड्डों की hydrolysis जैसे.
अंत में, एंटीबॉडी आधारित TMA प्रौद्योगिकी और आईएचसी रोजगार प्रोटिओमिक्स प्रोटीन अभिव्यक्ति एक बड़े पैमाने पर डेटा उत्पन्न करने के लिए एक शक्तिशाली रणनीति है. सामान्य मानव ऊतकों और कैंसर में मानव प्रोटीन अभिव्यक्ति का एक नक्शा बनाने के मानव प्रोटीन एटलस परियोजना को स्थापित किया गया है. इस परियोजना का उद्देश्य 2015 तक एक व्यापक मानव प्रोटीन एटलस के एक पहला मसौदा प्रस्तुत है. सामान्य अंगों और ऊतकों में प्रोटीन प्रोफाइल उपलब्ध कराने के अलावा, इस प्रयास भी नैदानिक biomarker खोज के प्रयासों सहित जैव चिकित्सा अनुसंधान परियोजनाओं के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है. अंतिम लक्ष्य मानव जीनोम अनुक्रम के शीर्ष पर एक अगली सूचना परत जोड़ने के लिए है कि वाईविभिन्न राज्यों रोग के अंतर्निहित जीव विज्ञान की एक गहरी समझ के लिए महत्वपूर्ण हो जाएगा, और उपन्यास निदान और उपचार उपकरण विकसित करने के लिए एक आधार प्रदान करते हैं.
The authors have nothing to disclose.
इस काम नूट और ऐलिस Wallenberg नींव से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया. अपसला, स्टॉकहोम, और भारत में मानव प्रोटीन एटलस केन्द्रों की पूरी कर्मचारी उनके मानव प्रोटीन एटलस उत्पन्न करने के प्रयासों के लिए स्वीकार कर रहे हैं. लेखकों के लिए विशेष रूप से TMA उत्पादन के साथ सहायता के लिए सहायता के लिए फ्रैंक Hammar और Sofie Gustafsson तस्वीरें और Elené के Karlberg के साथ शुक्रिया अदा करना चाहता हूँ जब फिल्माने.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Wash buffer | Thermo Fisher Scientific | TA-999-TT |
Citrate buffer pH6 | Thermo Fisher Scientific | TA-250-Pm1X |
Antibody diluent | Thermo Fisher Scientific | TA-125-UD |
UltraVision LP HRP polymer | Thermo Fisher Scientific | TL-125-HL |
DAB plus substrate system | Thermo Fisher Scientific | TA-125-HDX |
Ultra V Block | Thermo Fisher Scientific | TA-125-UB |
Primary Antibody Enhancer | Thermo Fisher Scientific | TL-125-PB |
Mayers hematoxylin | Histolab | 01820 |
PERTEX | Histolab | 00871.0500 |
Name of the equipment | Company | Catalogue number |
Manual tissue micro arrayer | Estigen, Beecher Instrument | MTA-1 |
Waterfall microtome | Thermo Fisher Scientific | Microm HM 355S |
Automated image scanner | Aperio Technologies | XT |
Automated slide staining system | Thermo Fisher Scientific | Autostainer 480S-2D |
Automated slide staining system for deparafinization and dehydration | Leica Biosystems | Autostainer XL |
Automated glass coverslipper | Leica Biosystems | CV5030 |
Decloaking chamber | Biocare Medical | DC2008INTEL |