下流解析のための凍結げっ歯類の脳領域の収集
Summary
この手順は、安価で一般的に入手可能なツールを使用して高品質のタンパク質およびRNAを得るために離散的な凍結脳領域のコレクションを記述する。
Abstract
神経生物学の理解が進むにつれて、分子分析は内側前頭前野(mPFC)や側坐核などの小さな脳領域でしばしば行われます。本研究の課題は、検討する微小環境を維持しながら、正しい領域を解剖することです。このホワイト ペーパーでは、ほとんどのラボですぐに利用できるリソースを使用した、シンプルで低コストの方法について説明します。この方法は、プロセス全体を通して組織を凍結させることによって核酸およびタンパク質を保存する。脳は、脳マトリックスを使用して0.5〜1.0mmのセクションに切断され、凍結ガラス板の上に配置されます。各セクション内のランドマークは、アレンマウス脳アトラスなどの参照と比較され、領域は冷たいメスや生検パンチを使用して解剖されます。その後、使用するまで組織を-80°Cで保存する。ラットとマウスのmPFCを通じて、側坐核、側側海馬および腹側海馬および他の領域は、qRT-PCRおよび西洋アッセイを用いて正常に分析された。この方法は、明確なランドマークによって識別することができる脳領域に限定されています。
Introduction
この研究は、アレンマウス脳アトラス1などの参考文献を用いて、高品質の核酸またはタンパク質を抽出するための凍結脳領域の解剖をガイドとして示している。この技術では、脳はフラッシュ冷凍され、後で切断および解剖のために-80°Cで保存され、凍結状態で維持される。このプロセスは、研究者が1回のセッションで多数の脳を収穫し、後で複数の脳領域の正確なコレクションのためにそれらを解剖することを可能にする。
多くの場合、遺伝子やタンパク質発現に関する質問に答える際には、関心のある脳領域(ROI)の正確な収集が必要です。薬理学、電気生理学および光遺伝学は野生型または遺伝子組み換えげっ歯類に使用され、観察された行動を支える分子変化を解明するのに役立つ2,2、3、4、,4トランスクリプトームおよびプロテオームの誘発変化の測定はこれらの知見を支持するためにしばしば使用される。定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-qPCR)、ウェスタンブロッティング、RNAseq 5、MAPSeq6およびHPLC57などの技術は、堅牢で比較的低コストであり、多くの研究室が小さな脳領域内での分子変化を研究することを可能にする2、4、5、6。4,5,62
,脳領域,,8,9,10,11,12から核酸やタンパク8,9質を抽出して精製する方法はいくつかあります。101112多くの研究室は、収穫時に氷の上で脳を冷やし、切断することによって脳領域を収穫します9,13.このアプローチは、高品質の核酸およびタンパク質をもたらす可能性があるが、組織の微小環境内での分解がこれらの温度で起こり得るため、幾分時間制限がある。これは、一度に多数の動物やROIを解剖しようとするときに特に当てはまるかもしれません。サンプルを凍結しておくと、陰唇標的分子を維持するのに役立ち、比較的純粋なサンプルを収集するために、各セクションの両側のランドマークを慎重に比較する時間を研究者に提供します。レーザーキャプチャは、脳領域10からRNAまたはタンパク質分析のための組織を収集する別の方法です。この手順は、非常に小さく不規則な形状のROIを同定し、単離することができるという機械的解離よりも優れています。しかし、レーザー捕捉は高価な装置および試薬の使用によって制限され、時間がかかり、またサンプル分解の影響を受けやすい場合がある。
凍結組織のマイクロパンチ解剖は新しいものではありません。ミクロス・パルコヴィッツの初期の論文は、基本的なテクニックを詳細14,15,15に詳述している。このプレゼンテーションは、効率を容易にし、必要な機器の費用を削減するためにいくつかの改善と、主に元の作業に従います。例えば、脳の切片は、クライオスタットではなく、凍結された脳ブロックで作られています。これにより、ROI サンプルの収集に必要なセクション数を削減する、より厚いセクションが生成されます。この方法はまた、絶縁箱内のドライアイスに座っている凍結ガラス板のサンプルを解剖する。これは、作業するベンチでサブ凍結段階を生成します。このように解剖されたセクションは操作が容易であり、研究者は目的のROI外の領域からの汚染を制限するために、各セクションの両側を参照と比較することができます。
このプロトコルの利点は、1)脳がプロセス全体を通して凍結状態に保たれ、タンパク質と核酸を保存するのに役立ち、研究者にROIを慎重に収穫する時間を与え、2)必要な試薬は安価であり、ほとんどの分子生物学研究室に見られることです。このプロセスでは、脳全体を脳のマトリックスで0.5~1.0mmに切り離し、氷で継続的に冷やされる凍ったガラス板の上に置きます。アレン・ブレイン・アトラス1または他の脳アトラス16、17,17に見られるランドマークは、関心のある領域を識別するために使用され、冷たいパンチまたはメスのいずれかを使用して解剖されます。1組織が解凍されることは決してないので、この方法で収穫された領域は、下流の分析のための高品質のRNAとタンパク質を提供します。
Protocol
Representative Results
Discussion
この研究は、核酸およびタンパク質の分解を制限しながら、脳の小さな特定の領域を分離する技術を記述する。脳組織への損傷は、生物が死ぬとすぐに起こります。これは部分的に細胞外グルタミン酸の急速な蓄積と21が発生する結果として生じる興奮毒性によるものです。メッセンジャーRNAは、特に分解2222、2323に対して脆弱で?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作業は、NIH、DA043982、DA046196によってサポートされました。
Materials
| 0.5 mm Mouse coronal brain matrice | Braintree Scientific | BS-SS 505C | Cutting block |
| 0.5 mm Rat coronal brain matrice | Braintree Scientific | BS-SS 705C | Cutting block |
| 1.0 mm Biopsy Punch with plunger | Electron Microscopy Sciences | 69031-01 | |
| 1.5 mL microcentrifuge tubes | Dot Scientific | 229443 | For storing frozen ROIs |
| 1.5 mm Biopsy Punch with plunger | Electron Microscopy Sciences | 69031-02 | |
| 2.0 mm Biopsy Punch with plunger | Electron Microscopy Sciences | 69031-03 | |
| 4-12% NuPage gel | Invitrogen | NPO323BOX | protein gradient gel |
| Bioanalyzer System | Agilent | 2100 | RNA analysis system |
| Dounce tissue grinder | Millipore Sigma | D8938 |
Glass tissue homogenizer |
| Dry Ice | |||
| Fiber-Lite | Dolan-Jenner Industries Inc. | Model 180 | Cool lamp |
| Glass plates | LabRepCo | 11074010 | |
| HALT | ThermoFisher | 78440 | protease inhibitor cocktail |
| Low profile blades | Sakura Finetek USA Inc. | 4689 | |
| mouse anti-actin antibody | Developmental Studies Hybridoma Bank | JLA20 | Antibody |
| Nanodrop | Thermo Scientific | 2000C | Used in initial RNA purity analysis |
| No. 15 surgical blade | Surgical Design Inc | 17467673 | |
| Odyssey Blocking buffer | LiCor Biosciences | 927-40000 | Western blocking reagent |
| Omni Tissue Master 125 | VWR | 10046-866 | Tissue homogenizer |
| rabbit anti-KCC2 antibody | Cell Signaling Technology | 94725S | Antibody |
| RNA Plus Micro Kit | Qiagen | 73034 | Used to extract RNA from small tissue samples |
| RNaseZap | Life Technologies | AM9780 | |
| Scalpel handle | Excelta Corp. | 16050103 | |
| Standard razor blades | American Line | 66-0362 | |
| TRIzol Reagent | ThermoFisher Scientific | 15596026 | Used to extract RNA from tissue |
Referências
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