MicroRNA<em> באתרו</em> הכלאה לרקמות כליה פורמלין קבועה
Summary
מאמר זה מתאר בפרוטוקול הכלאה באתר מותאם לגילוי colormetric ביטוי microRNA בסעיפי כליות קבועים פורמלין.
Abstract
במאמר זה אנו מתארים שיטה לגילוי colorimetric של מירנה בכליות באמצעות הכלאה באתר עם digoxigenin מתויגים בדיקות microRNA. פרוטוקול זה, שפותח במקור על ידי קלוסטרמן ועמיתיו לשימוש רחב בבדיקות Exiqon מירנה 1, כבר שונה כדי להתגבר על אתגרים הכרוכים בניתוח מירנה ברקמות כליה. אלה כוללים נושאים כמו זיהוי מבנה וקשה להסיר בדיקה ונוגדן שיורית. שימוש בדק יחסית, 5 מ"מ עובי, חלקי רקמות אפשרו להדמיה ברורה של מבנים בכליות, ואילו אות בדיקה חזקה נשמרה בתאים. בנוסף, תנאי ריכוז בדיקה ודגירה היו מותאמים כדי להקל על ויזואליזציה של ביטוי microRNA עם רקע נמוך ואות ספציפיות. הנה, בפרוטוקול מותאם מתואר, המכסה את אוסף רקמות הראשוני והכנה דרך ההרכבה של שקופיות בסוף ההליך. Compone הבסיסילילות של פרוטוקול זה יכול להיות שונה ליישום לרקמות אחרות ומודלי תרבית תאים.
Introduction
MicroRNA הם קטנים (אורכו כ -22 נוקלאוטידים) noncoding RNAs שמיוצרים באופן אנדוגני. הם בדרך כלל לתפקד לדכא ביטוי חלבון באמצעות דיכוי translational או השפלה mRNA. לאגד miRNAs למטרות mRNA עם השלמה שלמה, מה שמאפשר למירנה אחת כדי לדכא את המטרות מרובות.
הבנה שסוגי תאים ומבנים להביע miRNAs היא חלק חשוב בהבנת המנגנונים שבאמצעותם שינויים בתא השפעת ביטוי מירנה ופנוטיפים רקמות. בעוד שיטות כגון רצף של מירנה, qPCR וסופג צפון יכולות לשמש לזיהוי של miRNAs בכל רקמות, גישה זו אינה מאפשרת אחד כדי לקבוע איזה סוג תא מסוים שממנו באו בתוך רקמה מסוימת. Dissection של רכיבים סלולריים ומבניים לפני הניתוח באמצעות שיטות אלה יכול להיות מאוד קשה והתנאים הדרושים להשגת בידודים נאותים יכולים להוביל לאלterations בביטוי גנים או השפלה של RNAs. microRNA הכלאה באתר הוא שיטה המשמשת כדי להמחיש מיקום microRNA ורמות ביטוי ברקמות. טכניקה זו היא חשובה במיוחד ברקמות מורכבות של מבנים שונים, כמו למשל בכליות.
מיקרו RNA הוכח לשחק תפקיד רגולציה ב2,3 פיתוח כליות ופיזיולוגיה 4. שינויי ביטוי microRNA יש גם הוכח להיות מעורבים בפתולוגיה של כליות כמו סיסטיק 5-10, נפרופתיה סוכרתית 7, קרצינומה של הכליה 11,12, וניזק כלייתי חריף 13. במחקר שלנו, מצאנו כי אופטימיזציה של microRNA הכלאה באתרו לרקמות כליה הייתה בעל ערך לקביעת המיקומים המבניים המדויקים של ביטוי מירנה בבריאות והן במחלה 14. קביעת הביטוי צינורי וסלולרי של מיקרו RNA השונים היא חשובה משום שהרגולציה שלהם targets עשוי להיות תלוי בתפקודים תאיים. במדינות חולות חשוב גם כדי לקבוע כיצד שינויים בביטוי מירנה עלולים להיות השפעה על תפקוד.
המטרה של השיטה שתוארה כאן הייתה לבנות על מתודולוגיות ISH קיימות שפותחו על ידי קלוסטרמן et al. 15, חוקרים אחרים 16,17, ואלה שהוצעו על ידי 1 Exiqon ולייעל את השיטה לרקמות כליה קבועה פורמלין. אנחנו השתמשנו בהצלחה בשיטה זו כדי לזהות הבדלים אזוריים מובהקים בביטוי כליות microRNA miR-382 עם חסימה בשופכן חד צדדית 18. גישה זו יכולה לשמש גם עם רקמות אחרות, עם אופטימיזציה נוספת.
Protocol
Representative Results
Discussion
מטרתו של מאמר זה הייתה לתאר את הפרוטוקול למירנה הכלאה באתרו שפועל היטב ברקמות כליה קבועות פורמלין. תוך כדי העבודה בחוץ פרוטוקול זה כמה מקורות חשובים של חפץ מכתים זוהו. תשומת לב רבה לנקודות אלה יכולים לסייע במניעת חפץ מכתים ומעלה את הסבירות לריצה ISH מוצלחת.
<p class…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מכוני בריאות הלאומיים של ארה"ב מעניק HL082798 וHL111580.
Materials
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| PBS | Gibco | 70011044 | |
| Diethyl Pyrocarbonate | Sigma | D5758 | |
| Tween-20 | Sigma | P1379 | |
| Xylenes | Sigma | 534056 | |
| Ethanol | Ultra Pure | 200CSPTP | |
| Tris-HCl | Life Technologies | 15506-017 | |
| CaCl2 | Sigma | C2536 | |
| Glycine | J.T. Baker | 4059-00 | |
| Citric Acid | Sigma | C2404 | |
| Formamide | Sigma | F9037 | |
| 20x SSC Buffer | Life Technologies | 15557-044 | |
| Heparin | SAGENT | 25021-400-30 | |
| Yeast RNA | Life Technologies | AM7118 | |
| MgCl2 | Sigma | M8266-1004 | |
| NaCl | J.T. Baker | 4058-01 | |
| Proteinase K | Fermentas | EO0491 | |
| 3’ DIG- miRNA probe | Exiqon | miR dependent-05 | |
| 3’ DIG- Scrambled miR probe | Exiqon | 99004-05 | |
| 3’ DIG- U6 miR probe | Exiqon | 99002-05 | |
| Anti-Digoxigenin-Ab Fab | Roche | 11093274910 | |
| Fragments | |||
| NBT/BCIP | Roche | 11681451001 | |
| Permount | Fisher | SP15-500 | |
| Coverslips | Fisher | Fit to tissue size | |
| Microtom HM 355 S | Thermo Scientific | 23-900-672 | |
| In-slide Out Hybridization Oven | Boekel | 241000 | |
| Aluminum Tray Assembly | Boekel | C2403973 | |
| Stainless Steel Rack Insert | Boekel | C2403754 |
References
- Nagalakshmi, V. K., Ren, Q., Pugh, M. M., Valerius, M. T., McMahon, A. P., Yu, J. Dicer regulates thedevelopment of nephrogenic and ureteric compartments in the mammalian kidney. Kidney Int. 79 (3), 317-330 (2011).
- Ho, J., Pandey, P., Schatton, T., Sims-Lucas, S., Khalid, M., Frank, M. H., Hartwig, S., Kreidberg, J. A. The pro-apoptotic protein Bim is a MicroRNA target in kidney progenitors. J. Am. Soc. Neph. 22 (6), 1053-1063 (2011).
- Tian, Z., Greene, A. S., Pietrusz, J. L., Matus, I. R., Liang, M. MicroRNA-target pairs in the rat kidney identified by microRNA microarray, proteomic, and bioinformaticanalysis. Genome Res. 18 (3), 404-411 (2008).
- Mladinov, D., Liu, Y., Mattson, D. L., Liang, M. MicroRNAs contribute to the maintenance of cell-type-specific physiological characteristics: miR-192 targets Na+/K+-ATPase β1. Nucleic Acids Res. 41 (2), 1273-1283 (2013).
- Liu, Y., Taylor, N. E., Lu, L., Usa, K., Cowley, A. W., Ferreri, N. R., Yeo, N. C., Liang, M. Renal medullary microRNAs in Dahl salt-sensitive rats: miR-29b regulates several collagens and related genes. Hypertension. 55 (4), 974-982 (2010).
- Kato, M., Zhang, J., Wang, M., Lanting, L., Yuan, H., Rossi, J. J., Natarajan, R. MicroRNA-192 in diabetic kidney glomeruliand its function in TGF-b-induced collagen expression via inhibition of E-box repressors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (4), 3432-3437 (2007).
- Krupa, A., Jenkins, R., Luo, D. D., Lewis, A., Phillips, A., Fraser, D. Loss of microRNA-192 promotes fibrogenesis in diabetic nephropathy. J. Am. Soc. Neph. 21 (3), 438-447 (2010).
- Wang, B., Herman-Edelstein, M., Koh, P., Burns, W., Jandeleit-Dahm, K., Watson, A., Saleem, M., Goodall, G. J., Twigg, S. M., Cooper, M. E., Kantharidis, P. E-cadherin expression is regulated by miR-192/215 by a mechanism that is independent of the profibrotic effects of transforming growth factor-β. Diabetes. 59 (7), 1794-1802 (2010).
- Kato, M., Arce, L., Wang, M., Putta, S., Lanting, L., Natarajan, R. A microRNA circuit mediates transforming growth factor-β1 autoregulation in renal glomerular mesangial cells. Kidney Int. 80 (4), 358-368 (2011).
- Gottardo, F., Liu, C. G., Ferracin, M., Calin, G. A., Fassan, M., Bassi, P., Sevignani, C., Byrne, D., Negrini, M., Pagano, F., Gomella, L. G., Croce, C. M., Baffa, R. Micro-RNA profiling in kidney and bladder cancers. Urol. Oncol. 25 (5), 387-392 (2007).
- Juan, D., Alexe, G., Antes, T., Liu, H., Madabhushi, A., Delisi, C., Ganesan, S., Bhanot, G., Liou, L. S. Identification of a microRNA panel for clear-cell kidney cancer. Urol. 75 (4), 835-841 (2010).
- Xu, X., Kriegel, A. J., Liu, Y., Usa, K., Mladinov, D., Liu, H., Fang, Y., Ding, X., Liang, M. Delayed ischemic preconditioning contributes to renal protection by upregulation of miR-21. Kidney Int. 82 (11), 1167-1175 (2012).
- Kriegel, A. J., Mladinov, D., Liang, M. Translational study of microRNAs and its application in kidney disease and hypertension. 122 (10), 439-447 (2012).
- Kloosterman, W. P., Wienholds, E., de Bruijn, E., Kauppinen, S., Plasterk, R. H. In situ detection of miRNAs in animal embryos using LNA-moidified oligonucleotide probes. Nat. Methods. 3 (1), 27-29 (2006).
- Nelson, P. T., Baldwin, D. A., Kloosterman, W. P., Kauppinen, S., Plasterk, R. H., Mourelatos, Z. RAKE and LNA-ISH reveal microRNA expression and localization in archival human brain tissue. RNA. 12 (2), 187-191 (2006).
- Obernosterer, G., Martinez, J., Alenius, M. Locked nucleic acid-based in situ detection of microRNAs in mouse tissue sections. Nat. Protocols. 2 (6), 1508-1514 (2007).
- Kriegel, A. J., Liu, Y., Cohen, B., Usa, K., Liu, Y., Liang, M. MiR-382 targeting of kallikrein 5 contributes to renal inner medullary interstitial fibrosis. Physiol. Genomics. 44 (4), 259-267 (2012).
