Summary

Flödescytometri Rening av Mouse meiotiska celler

Published: April 15, 2011
doi:

Summary

En effektiv metod för att få renat livskraftiga meiotiska fraktioner från mus testiklarna beskrivs, som kombinerar en raffinerad cell dissociation protokoll med fluorescerande aktiverad cell sortering (FACS). Denna metod tar fördel av skillnader i DNA-innehåll och nukleära densiteten av diskreta meiotiska fraktioner.

Abstract

Heterogena karaktär typer av celler i testiklarna och frånvaron av meiotiska modeller cellodling har varit betydande hinder för att studera den unika differentiering program som manifesteras under meios. Två huvudsakliga metoder har utvecklats för att rena, i varierande grad, olika meiotiska fraktioner från både vuxna och växande djur: elutriation eller Staput (sedimentering) med hjälp av BSA och / eller Percoll lutningar. Båda dessa metoder är beroende av cellens storlek och densitet för att separera meiotiska celler 1-5. Totalt sett, med undantag för några cellpopulationer 6, dessa protokoll inte ge tillräcklig renhet många meiotiska cellpopulationer som är nödvändiga för detaljerade molekylära analyser. Dessutom med sådana metoder oftast en typ av meiotiska celler kan renas vid en given tidpunkt, vilket ger en extra nivå av komplexitet vad avser reproducerbarhet och homogenitet när man jämför meiotiska cellprover.

Här beskriver vi en raffinerad metod som gör att man kan lätt visualisera, identifiera och rena meiotiska celler, från könsceller till runda spermatider, med hjälp av FACS kombination med Hoechst 33.342 färgning 7,8. Denna metod ger en övergripande bild av hela meiotiska processen och gör att man kan mycket rena livskraftiga celler från de flesta steg i meios. Dessa renas celler kan sedan analyseras i detalj för molekylära förändringar som följer med progression genom meios, till exempel förändringar i genuttryck 9,10 och dynamiken i nukleosomen beläggning på hotspots i meiotiska rekombination 11.

Protocol

Detta protokoll kan delas i två stora steg: (1) av dissociation och Hoechst 33.342 färgning av musen testiklarna celler följt av, om nödvändigt, (2) FACS sortering av relevanta meiotiska fraktioner, inklusive alla stadier av meios, från könsceller till runda spermatider. När samlas in, kan dessa höganrikat meiotiska populationer kan användas för ett brett spektrum av analys. Detta protokoll beskriver dissociation av en vuxen testiklarna, volymerna kan anpassas för ungdomar eller för ytterligare testiklarna….

Discussion

Protokollet presenteras här gör att man samtidigt rena från vuxna hanmöss hela sortimentet av meiotiska scenen celler med mycket hög renhet, vilket gör utredare för att studera dynamiken i denna grundläggande process. Renat celler kan användas för många tillämpningar, från RNA-extraktion 9,10, nukleosomen kartläggning 11, rekombinanta molekylen upptäckt, analyser protein och många fler. Men detektionsmetoder måste anpassas till den mängd meiotiska renat celler. I och med hög repr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta projekt stöds delvis av pengar från delstaten Florida till Scripps och siffror utmärkelse R01GM085079 och R21HD061304 från National Institute of General Medical Sciences och National Institute of Child Health and Human Development, respektive. Detta manuskript antal 20.917 av The Scripps Research Institute.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Collagenase Type-1   Worthington CLSS1 Dissolve to 12,000U/ml in GBSS, store at 4°C
Trypsin   Worthington TRL3 Dissolve in 1mM HCl to 50mg/ml, store at 4°C
Hoechst 33342   Arcos 230001000 Saturated solution (10mg/ml in DMSO, store at 4°C
DNAse I   Sigma-Aldrich DNEP Dissolve in water/50% glycerol to 1mg/ml, store at -20°C
Gey’s Balance Salt Solution   Sigma-Aldrich G9779  
6″ Transfer Pipet   Fisher Scientific 137119D  

References

  1. Meistrich, M. L., Bruce, W. R., Clermont, Y. Cellular composition of fractions of mouse testis cells following velocity sedimentation separation. Exp. Cell Res. 79, 213-227 (1973).
  2. Grabske, R. J., Lake, S., Gledhill, B. L., Meistrich, M. L. Centrifugal elutriation: separation of spermatogenic cells on the basis of sedimentation velocity. J. Cell. Physiol. 86, 177-189 (1975).
  3. Purification, A. R. culture, and fractionation of spermatogenic cells. Methods Enzymol. 225, 84-113 (1993).
  4. Romrell, L. J., Bellve, A. R., Fawcett, D. W. Separation of mouse spermatogenic cells by sedimentation velocity. A morphological characterization. Dev. Biol. 49, 119-131 (1976).
  5. Meistrich, M. L., Trostle, P. K. Separation of mouse testis cells by equilibrium density centrifugation in renografin gradients. Exp. Cell Res. 92, 231-244 (1975).
  6. Namekawa, S. H. Postmeiotic sex chromatin in the male germline of mice. Curr. Biol. 16, 660-667 (2006).
  7. Lassalle, B. Side Population’ cells in adult mouse testis express Bcrp1 gene and are enriched in spermatogonia and germinal stem cells. Development. 131, 479-487 (2004).
  8. Bastos, H. Flow cytometric characterization of viable meiotic and postmeiotic cells by Hoechst 33342 in mouse spermatogenesis. Cytometry A. 65, 40-49 (2005).
  9. Chowdhury, R., Bois, P. R., Feingold, E., Sherman, S. L., Cheung, V. G. Genetic analysis of variation in human meiotic recombination. PLoS Genet. 5, e1000648-e1000648 (2009).
  10. Roig, I. Mouse TRIP13/PCH2 is required for recombination and normal higher-order chromosome structure during meiosis. PLoS Genet. 6, (2010).
  11. Getun, I. V., Wu, Z. K., Khalil, A. M., Bois, P. R. Nucleosome occupancy landscape and dynamics at mouse recombination hotspots. EMBO Rep. 11, 555-560 (2010).
  12. Romanienko, P. J., Camerini-Otero, R. D. The mouse Spo11 gene is required for meiotic chromosome synapsis. Mol. Cell. 6, 975-987 (2000).
check_url/2602?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Getun, I. V., Torres, B., Bois, P. R. Flow Cytometry Purification of Mouse Meiotic Cells. J. Vis. Exp. (50), e2602, doi:10.3791/2602 (2011).

View Video