Summary

एक रिवर्स जेनेटिक Embryogenesis दौरान दृष्टिकोण कार्यात्मक अतिरेक टेस्ट

Published: August 11, 2010
doi:

Summary

जीन समारोह के नुकसान के समारोह प्रयोगों में छिप जा सकता है अगर वहाँ एक और जीन द्वारा मुआवजा है. zebrafish मॉडल एक अपेक्षाकृत उच्च throughput भ्रूण में रहने वाले ऐसे कार्यात्मक अतिरेक प्रकट का मतलब प्रदान करता है.

Abstract

Embryogenesis दौरान जीन समारोह आम तौर पर नुकसान के समारोह के प्रयोगों द्वारा परिभाषित किया गया है, माउस में लक्षित mutagenesis (पीटा) के द्वारा उदाहरण के लिए,. Zebrafish मॉडल में, प्रभावी रिवर्स आनुवंशिक तकनीक जीन विशिष्ट antisense morpholinos के microinjection का उपयोग कर विकसित किया गया है. Morpholinos विशिष्ट आधार बाँधना और ब्लॉक जीन समारोह के माध्यम से एक mRNA transiently लक्ष्य बाधा अनुवाद या embryogenesis (पछाड़ना) के दौरान कई दिनों के लिए splicing के द्वारा. हालांकि, माउस या zebrafish जैसे रीढ़ में, कुछ जीन कार्यों इन एक और जीन है कि नुकसान के लिए क्षतिपूर्ति की उपस्थिति के कारण दृष्टिकोण से छिप जा सकता है. यह जीन कर रहे हैं कि एक ही विकासशील ऊतकों में सह व्यक्त बहन जीन युक्त परिवारों के लिए विशेष रूप से सच है. Zebrafish में, कार्यात्मक मुआवजा एक अपेक्षाकृत उच्च throughput तरीके से परीक्षण किया जा सकता है है morpholinos सह इंजेक्शन द्वारा, कि दोनों जीनों के एक साथ लक्ष्य पछाड़ना. इसी तरह, का उपयोग morpholinos, किसी भी दो जीन के बीच एक आनुवंशिक बातचीत दोनों जीनों के पछाड़ना के द्वारा प्रदर्शन किया जा सकता है एक साथ उप दहलीज स्तरों पर. उदाहरण के लिए, morpholinos ऐसी है कि न तो व्यक्ति पछाड़ना phenotype उत्पन्न titrated किया जा सकता है. यदि इन शर्तों के तहत, दोनों morpholinos सह इंजेक्शन phenotype का कारण बनता है, एक आनुवंशिक बातचीत से पता चला है. यहाँ हम का प्रदर्शन कैसे दो संबंधित GATA प्रतिलेखन कारकों के संदर्भ में कार्यात्मक अतिरेक दिखाने के लिए. GATA कारकों हृदय progenitors के विनिर्देशन के लिए आवश्यक हैं, लेकिन यह दोनों Gata5 और Gata6 के नुकसान से ही पता चला है. हम बताते हैं कैसे बाहर microinjection प्रयोगों ले, morpholinos मान्य है, और cardiogenesis के लिए मुआवजा phenotype मूल्यांकन.

Protocol

हमारे यहाँ लक्ष्य cardiomyocyte progenitors के विनिर्देशन के लिए दो प्रतिलेखन कारकों के कार्यात्मक अतिरेक परीक्षण है. कारकों दो संबंधित gata5 और gata6 जीन द्वारा इनकोडिंग रहे हैं और हम zebrafish मॉडल का उपयोग कर रहे हैं उनक…

Discussion

में प्रयोग यहाँ वर्णित है, हम दो morpholinos, प्रत्येक जिनमें से अकेले phenotypes की एक अलग श्रृंखला उत्पन्न संयुक्त, और एक पूरी तरह से अलग phenotype है जब वे एक साथ थे सह इंजेक्शन मिला. बेशक, हम पहली जगह में इस प्रयोग करने के ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम इस प्रस्तुति तैयार करने में उनकी मदद के लिए इवांस प्रयोगशाला के सदस्यों को धन्यवाद. यहां इस्तेमाल किया morpholinos मूल रूप से डॉ. ऑड्रे Holtzinger द्वारा मान्य किया गया. ते स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान (HL064282 और HL056182) से अनुदान द्वारा समर्थित है. जानवरों पर प्रयोग वेल कॉर्नेल मेडिकल कॉलेज के दिशा निर्देशों और नियमों पशु देखभाल और उपयोग समिति के लिए संस्थान द्वारा निर्धारित है, के अनुसार में प्रदर्शन किया गया.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Fish breeder tanks and dividers   Aquatic Habitats    
Fish nets   Aquatic Habitats    
System water       60mg “Instant Ocean” per liter dH2O
100mm Petri dishes   BD Falcon 351029  
Micropipette needle puller   Sutter instruments, Co. P-97 Flaming/Brown  
3.5″ glass capillaries   Drummond 3-000-203-G/X  
Razor blade   Personna 94-120-71  
Micro grinder   Narishige, Japan EG-4  
Gridded microscope eyepiece   Premiere MF-02  
Micrometer   Ward’s Natural Science 94 W 9910  
Ultrapure agarose   Invitrogen 15510-027  
Spatula   Fisher 14-357Q  
Scale   Mettler Toledo AB54-S/FACT  
Disposable weigh dishes   Fisher 2-202-B  
Conventional microwave   General Electric    
Erlenmeyer flask   Corning 4980  
Microscope slides   Fisher 12-552  
Graduated cylinder   Fisher 08-572-6D  
Automatic pipette man   BrandTech 2026333  
70% ethanol wash solution   Tarr 801VWR  
N2 tank   Tech Air    
Microinjector   Harvard apparatus PLI-100  
Micromanipulator   Micro Instruments LTD  
Dissecting microscope   Nikon SMZ1500  
Parafilm   American National Can PM-992  
Mineral oil   Sigma M5904  
Kimwipes   Kimberly-Clark 34155  
gata5 splice site morpholino   Genetools, LLC   5′-TCTTAAGATTTTTACCTATACTGGA-3′
gata5 ATG Blocker   Genetools, LLC   5′-AAGATAAAGCCAGGCTCGAATACAT-3′
gata6 Long Isoform ATG Blocker   Genetools, LLC   5′-AGCTGTTATCACCCAGGTCCATCCA-3′
Disposable Pasteur Pipette   Fisher Scientific 13-678-20B  
Tricaine Methanesulfonate   Argent Chemical Laboratories MS-222  
Methycellulose   ICN Biomedicals 155495  
Heat Block   Fisher 11-718-4  
Sharp forceps   Dumont   Size 55
Depression Microslides   VWR 48339-009  

References

  1. Heicklen-Klein, A., McReynolds, L. J., Evans, T. Using the zebrafish model to study GATA transcription factors. Semin Cell Dev Biol. 16, 95-106 (2005).
  2. Bill, B. R., Petzold, A. M., Clark, K. J., Schimmenti, L. A., Ekker, S. C. A primer for morpholino use in zebrafish. Zebrafish. 6, 69-77 (2009).
  3. Holtzinger, A., Evans, T. Gata5 and Gata6 are functionally redundant in zebrafish for specification of cardiomyocytes. Dev Biol. 312, 613-622 (2007).
  4. Peterkin, T., Gibson, A., Patient, R. Redundancy and evolution of GATA factor requirements in development of the myocardium. Dev Biol. 311, 623-635 (2007).
  5. Holtzinger, A., Evans, T. Gata4 regulates the formation of multiple organs. Development. 132, 4005-4014 (2005).
  6. Sorrentino, R. P., Gajewski, K. M., Schulz, R. A. GATA factors in Drosophila heart and blood cell development. Semin Cell Dev Biol. 16, 107-116 (2005).

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Cite This Article
Rikin, A., Rosenfeld, G. E., McCartin, K., Evans, T. A Reverse Genetic Approach to Test Functional Redundancy During Embryogenesis. J. Vis. Exp. (42), e2020, doi:10.3791/2020 (2010).

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