Summary
클러스터의 pronuclear (PN) 주입은 정기적으로 짧은 구조 반복 (CRISPR) interspaced 그리고 CRISPR 관련 단백질-9 nuclease (CRISPR/Cas9) 시스템은 생산 하는 유전자 조작된 골든 시리아 햄스터는 매우 효율적인 방법. 여기, 우리는 유전자 녹아웃 햄스터 CRISPR/Cas9 시스템의 생산에 대 한 자세한 PN 주입 프로토콜을 설명합니다.
Abstract
Pronuclear (PN) 주입 기술 1 셀 단계 배아의 pronuclei로 외국 유전 물질을 소개 하는 마우스에 처음 설립 되었다. 소개 유전 물질 배아 게놈으로 통합 하 고 외국 유전 정보 전송 주입된 태아의 어머니를 육성 하기 위해 유전자 변형 동물 생성 수 있습니다. 마우스에 성공, PN 주입 성공적으로 많은 다른 동물 종에 적용 되었습니다. 최근, PN 주입은 성공적으로 고용 되었다 유전자-수정 된 시 약을 소개 활동, 여러 실험실에서 사이트별 유전 수정 하 고 동물 농장을 CRISPR/Cas9 시스템 등. 마스터링 PN 주입 하 여 유전자 변형된 동물을 생산 하기 위해 microinjection 능력의 특별 한 세트, 뿐만 아니라 연구원 이해 해야 한다 재생산 생리학 및 동작의 대상 종 각 종족 고유 때문에 도전입니다. 예를 들어 시리아 황금 햄스터 배아는 독특한 PN 주입 기술을 우리의 그룹에 의해 최근 혁신까지이 종에 불가능 했다 그런 생체 외에서 요구 사항 처리. 우리의 종 수정 PN 주입 프로토콜, 우리는 여러 유전자 녹아웃 (KO)를 생성 하 고 모델 인간의 질병을 성공적으로 사용 되었습니다 (기) 햄스터를 쫓 고에 성공 했다. 여기 우리 햄스터, 배아 처리 조건, 배아 전송 절차, zygotes에 CRISPR/Cas9 복잡 한을 제공 하기 위한 PN 주입 절차를 설명 하 고 농업 유전자를 생산 하는 데 필요한 수정 햄스터.
Introduction
골든 시리아 햄스터 (Mesocricetus auratus) 생물 의학 연구에 대 한 가장 널리 사용 되는 설치류 중 하나입니다. 농업의 미 교육부에 따르면 약 100000 햄스터 동물 복지 행위 (http://www.aphis.usda.gov; 액세스에 의해 보호 종 중 총 실험 동물 사용의 13%, 2015 년에는 미국에서 사용 되었다 3 월 10 일, 2017).
햄스터는 다양 한 인간 질병의 연구에 다른 설치류에 여러 이점을 제공합니다. 예를 들어 햄스터에서 유도 된 N-nitrosobis(2-oxopropyl) 아민 (밥)의 histopathology 췌 장 ductal adenocarcinomas 비슷합니다 인간의 췌 장 종양, 밥 처리는 주로 쥐와 폐에서 갑 상선 종양, 간 종양에 유도 하는 동안 마우스1. 햄스터는 작은 설치류 adenoviruses의 복제를 지원 하기 위해 발견, 때문에 그들은 또한 oncolytic 아 데 노비 루스 기반 벡터 및 안티 아 데 노 바이러스 약2,,34테스트를 위한 선택의 모델. 혈의 연구에 햄스터 모델 쥐 및 쥐에 비해 우위를 제공 하는 점에서 또 다른 예가입니다. 인간과 햄스터 지질 대사 경로에 큰 유사성을 전시 하 고 두 종 인코딩 cholesteryl 에스테 르 이동 단백질 (CETP), 지질 물질 대사, CETP는 쥐에 결 석 하 고5쥐에 중심 역할을 담당 하는 유전자. 또한, 햄스터 출혈 질병 더 에볼라 바이러스6에 노출 다음 인간 형상의 대표적인 개발. 햄스터 아 테 롬7, 구두 carcinomas8및 선 동적인 myopathies9공부에 대 한 선택의 모델도 있습니다. 최근에, 그것은 또한 증명 되었습니다 햄스터 안데스 바이러스 감염에 매우 취약 하 고 hantavirus 폐 증후군 같은 질병, 안데스 바이러스 감염10만 설치류 모델을 개발.
신뢰할 수 없는 작은 설치류 모델을 사용할 수 있는 인간의 질병을 연구 소설 유전 동물 모델에 대 한 unmet 필요를 해결 하기 위해 우리가 최근에 햄스터에 CRISPR/Cas9 시스템 적용에 및 유전자 여러 줄의 생산 햄스터11설계. 햄스터 zygotes는 환경 milieus에 매우 민감한 같은 다른 종에서 개발 된 PN 주입 프로토콜 적합 하지 않습니다. 따라서, 우리는 햄스터 햄스터 배아 시험관을 처리 하기 위한 특별 한 요구를 수용 하는 PN 주입 프로토콜을 개발 했다. 여기, 우리는 CRISPR/Cas9 시스템 및 받는 사람 여성에 주입 된 배아의 전송에 단일 가이드 RNA (sgRNA)의 준비에서 동반 단계를 사용 하 여 자세한 PN 주입 절차를 설명 합니다.
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Protocol
이 프로토콜에서 설명 하는 절차는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 유타 주립 대학에 의해 승인 되었다 (IACUC 프로토콜: 2484). 이 프로토콜에서 사용 하는 햄스터는 성인 (나이의 6-10 주) LVG 스트레인 시리아 황금 햄스터. 모든 햄스터 Bioinnovation 센터, 유타 주립 대학에서 물고기에서 지 내게 됩니다. 실내 온도 23 ° C에서 설정, 습도 40-50%에서 설정 되 고 가벼운 주기 설정 14 L: 10 (빛: 어둠). 가능 하다 면, 살 균 기술로 배아 조작 및 surugical 절차를 수행 합니다.
1. sgRNA 및 Cas9/sgRNA Ribonucleoproteins (RNP) 준비
- SgRNAs 절차에 따라 체 외에 전사 (자료 테이블, 보충 1) 합성 키트 설명서에 설명 된 음성 합성.
- Ribonucleoproteins 조립, 1 µ g의 sgRNA와 Cas9의 2 µ g을 혼합 하 고 10-15 분 동안 실내 온도에 믹스를 품 어. PN 주입, 100 ng / µ L Cas9, 50 ng / µ L sgRNA 10 m m 테 버퍼 (RNase 무료, 자료 테이블)의 농도에서 작업 솔루션을 확인 합니다.
2. 정 관 수술 준비
참고: 정 관 수술은 나이의 6-8 주에 남성 햄스터에 수행 됩니다. 수술 10-14 일 첫 짝짓기 앞서 수행 되어야 한다. 불 임은 비옥한 여성 짝짓기에서 실패 한 임신에 의해 확인 된다. Vasectomized 남성 일반적으로 성적으로 덜 활성화 되기 전에 1 년 동안 사용할 수 있습니다.
- 40 mg/kg (마 취 제)와 (xylazine) 10 mg/kg의 복용량과 케 타 민/xylazine의 복 (i.p.) 주입 하 여 남성을 anesthetize. 페달 반사 (발가락 핀치)의 부족으로 마 취를 확인 합니다.
- 마른 티슈 페이퍼에 지 recumbency에 sedated 햄스터를 하다. 린스 수술 대체 하 여 살 균 처리의 3 라운드와 복 부 사이 70% 알코올과 povidone-요오드 솔루션 스크럽.
- 1.5 c m 중간 선 (그림 1a)에서 각 측에 1 cm를 확장 하는 포에 두개골을 시작 하는 수술가 위 수직 절 개를 확인 합니다. 피부, 피하 조직, 그리고 교육 incise 알바 복 막 공간 (그림 1b)에 액세스할 수.
- 고환 및 지방 조직 밖으로 강제로 음 낭의 꼬리 부분에 부드러운 압력을 적용. 집게와 vas deferens를 부드럽게 잡고 하 고 신중 하 게 집게 (그림 1c)의 두 번째 세트로 중이 야에서 혈관을 분리.
- 루프를 형성 하는 집게와 vas deferens를 잡으십시오. 그것은 빨간색 때까지 불꽃에 다른 집게의 끝을 열 고 vas deferens의 루프를 제거 하려면 그것을 사용 하 여. 지방 조직과 고환 다시 복 부에 삽입 합니다. 동일한 절차를 반대 하는 사이드에 vas deferens를 제거 합니다.
- 먼저 피부를 봉합 뒤 근육 봉합 동물 복구 될 때까지 30 분 대 한 장에 따뜻한 패드에 동물을 놓습니다. 정상적인 활동을 다시 시작 될 때까지 동물을 관찰 합니다.
3. 기증/받는 햄스터 준비 일정
- 모니터 및 기록 estrous 사이클입니다.
참고: 여성 햄스터 출산 직후 유지 되는 안정적인 4 일 estrous 주기 있다. Estrous의 첫날에 여성, 노란 고 스티커 질 출력 (그림 2a)에 의해 식별할 수 있습니다. Estrous의 여성을 4 일에는 투명 하 고, 끈적끈적한 점액 (그림 2b)에 의해 식별할 수 있습니다. - 기증자 햄스터의 superovulation에 대 한 성적으로 성숙한 여성 superovulate (> 6 주) 임신 암 말의 혈 청 생식 샘 자극 호르몬 (PMSG; 50 IU/mL로에 녹아 PBS)의 IP 주입 estrous 사이클의 첫 번째 날에 (표 1) 9-12 분 사이.
참고: PMSG는 유도 하는 superovulation에 대 한 하지만 estrous 주기 동기화. - 80-PMSG (4 일, 오후 6-8)의 주입 후 84 h 짝짓기 남성과 감 금 소에 여성을 놓습니다. 햄스터 matings 결합을 초래 하지 않는 플러그는 matings를 보고 하 여 성공적인 matings 확인 해야 합니다.
- Pseudopregnant 여성 vasectomized 남성 estrous의 4 일에 성적으로 성숙한 암컷 짝짓기에 의해 준비. 기증자와 받는 여성을 준비 하기 위한 시간 일정은 표 2에 표시 됩니다.
참고: 사실 임신 여성 또한 받는 사람, 즉, 여성 코트 색상 같은 색상 비옥한 남성과 헝 클 어진 황금 색깔 구별로 사용할 수 있습니다. 배아 전송에서 파생 된 강아지 코트 색상에 따라 확인할 수 있습니다. 사실 임신 여성을 사용 하 여 잠재적인 이점은 이다 endogenously 생산된 배아는 성공적인 임신을 확인 하 고 주입 PN 배아 이식; 하는 데 도움이 받는 사람으로 진정한 임신 여성을 사용 하 여 잠재적인 단점은 PN 주입 태아 필요가 endogenously 경쟁할 배아 이식에 대 한 생산.
4. 접합 자 격리
- 문화 매체를 준비 (HECM-9; 보충 2에서 제조 법을 설명 하는), 앞에서 설명한 McKiernan 및 Bavister12.
- PN 주입에 앞서 1 일 접합 자 요리 (25 µ L/드롭)와 HECM 9 35 mm 접시의 뚜껑에 PN 주입 드롭 (100 µ L) 처리를 준비 합니다. 다음 커버 미네랄 오일 중간 상품. 다음과 같은 조건에서 하룻밤 인큐베이터에서 균형 매체: 37.5 ° C, 10% CO2, 5% O2, 85% N2 와 100% 습도.
- PN 주입 예정 당일, HECM 9 배아 내뿜는 요리 (1 접시/기증자 햄스터)를 준비 하 고 인큐베이터에서 사용까지 모든 요리를 저장.
- CO2superovulated 햄스터 안락사
- 수 란 관 절연
- 외과 용 드 레이프 또는 휴지 등 recumbency에서 안락사 여성 햄스터를 놓고 70% 에탄올 스프레이 함께 복 부를 준비 합니다.
- 단단히 피부와 복 부 근육 층은 중간에 고 절 개. 복 부 장기 노출 복 incise
- 좋은 집게와 자 궁 뿔 중 하나를 파악 하 고 복 부에서 조직 철회. Mesometrium 및 지방 조직에서 자 궁을 구분 합니다. 수 란 관, 자 궁 (자 궁의 작은 부분을 포함)의 교차점에 인접 한은 수 란 관 및 난소와 두 번째 컷 컷을 확인 합니다. 두 oviducts 같은 플러시 접시에 놓습니다.
- 플러시 및 zygotes 수집
- 해 부 현미경 아래 #5 Dumont 집게와 자 궁 경적의 측면을 잡고 고 infundibular 끝에서 수 란 관의 루멘으로 수 제 바늘 (그림 3)를 삽입 하 고 300-400 µ L HECM 9 매체의와 수 란 관을 플러시.
- zygotes를 즉시 수집 하 고 처리 접시에 HECM 9 매체와 두 번 그들을 씻어. 개발의이 단계에서 모두는 zygotes의 적 운 세포에서 걸치기 한다.
- 빛에 노출을 최소화 하기 위해 컬렉션 직후에 zygotes 인큐베이터 (37.5 ° C, 10% CO2, 5% O2, 85% N2 와 100% 습도)에 놓습니다.
5. PN 주입
- Cas9/sgRNA RNP 얼음에 녹여 고 전체 PN 주입 과정 동안 얼음에 복잡 한을 유지 합니다.
- 주입 바늘 주입 실험 직전 Cas9/sgRNA RNP 솔루션을 로드 합니다. Cas9/sgRNA RNP 솔루션이 포함 된 튜브에 주입 바늘의 끝부분을 놓고 모 세관 작용에 의해 바늘을 채우기 위해 Cas9/sgRNA RNP 솔루션을 허용 합니다.
- 주입 접시와 바늘을 준비 합니다. 홀더 바늘의 굴곡의 ~ 3 mm 이내에 미네랄 오일에 홀더 피펫으로를 채우십시오. 접시의 바닥에 수평 놓고 홀더는 바늘의 팁과 microinjector에서 흡입에 의해 매체와 바늘의 팁을 작성 합니다. 홀더 반대는 10-15 ° 각도로 주사 바늘을 설정 합니다.
- PN 주입
- zygote를 식별 하 고 잘 흡입 홀더 바늘으로 적용. 이상적으로, 남성과 여성의 pronuclei 같은 초점 범위와 홀더를 정렬된 병렬 있습니다.
- 주사 바늘으로 구역 및 남성 pronuclei (3 시 위치)를 침투.
- 일단 바늘에 고착에서 핵을 방지 하 고는 pronucleus 손상을 방지 하는 pronucleus 부 주사 바늘을 신속 하 게 철회.
6. zygotes Pseudopregnant 햄스터를 전송
- (같은 방법으로 정 관 위의 섹션에 설명 된) pseudopregnant 햄스터를 anesthetize 하 고 recumbency 복 부에 수술 드 레이프 또는 건조 티슈 페이퍼에 누워.
- 눈 건조를 방지 하 고 천이나 종이 빛 으로부터 눈을 보호 하기 위해 머리를 커버 하는 동물의 눈에 눈 윤 활 유를 적용 합니다. 면도 하 여 신체의 측면 측면을 준비는 몸 povidone-요오드 스크럽 및 3 번 70% 에탄올 스크럽의 3 배를 적용 하 여 다음의 각 측면에 약 4 cm x 4 cm 피부 지역. 게 2 cm 수직 절 개를 2 cm 꼬리 마지막 갈비뼈 ( 그림 4a, 4b에서 같이)는 동물의 뒷면의 각 측에.
- 집게와 지방 패드를 잡고 고 수 란 관 및 자 궁 표시 될 때까지 부드럽게 당겨. 클램프는 hemostats와 지방 패드 하 고 반영 지방 패드 dorsally 척추 (그림 4c). 자 궁 관 배아 전송 (그림 4 d)에 대 한 30 게이지 바늘으로 관통 될 수 있다 그런 재생산 지역 위치.
- HECM-9 새로운 접시에 주입된 zygotes 워시. 새로운 유리 피 펫을 사용 하 여 (직경: 150 ~ 200 µ m)를 10-15 zygotes 로드. 뒤에 여러 개의 공기 방울 진주의 사슬으로는 zygotes를 정렬 합니다. 피펫으로 단계 6.3에서에서 오픈 관통된 관으로 삽입 하 고 가볍게는 수 란 관에 zygotes 전송 피 펫에 불어. 부는 첫 번째 공기 방울이 수 란 관으로 (그림 4e)으로 될 때까지 계속 합니다.
- 지방 패드를 분리 하 고 복 부 조직을 반환 합니다. 동일한 프로세스에서 다른 수 란 관으로 주입 된 배아의 약 동일한 번호 (10-15) 전송.
- 근육과 2 층에 피부를 봉합. 수술 후 무 통으로 피하 Buprenorphine HCL (0.5 mg/kg)를 관리할 수 있습니다. 햄스터 감 금 소를 반환 하 고 복구에 대 한 따뜻한 패드에 케이지를 놓습니다. 동물 마 취에서 완전히 복구 되 면 동물 방에 감 금 소를 반환 합니다. 수술 후 진통제는 다시 6 시간 후 부여 됩니다.
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Representative Results
다음 두 가지 중요 한 단계의 결과에 따라 유전자 변형된 햄스터를 생성에서 설명한 프로토콜의 효율성: 받는 사람 성과 의도 유전 수정 라이브 새끼 수의 라이브 출생 률. 출산 율은 배아 품질의 직접적인 결과 및 PN 사출 고 배아 전송 절차를 수행 하는 개인의 기술. 조작된 배아의 발달 잠재력 손상 되지 보장 하기 위해, 큰 관심은 햄스터 배아의 시험관에서 처리 하는 동안 필요 합니다. 우리는 정기적으로 pseudopregnant 받는 사람 여자와 라이브 출생 률의 60-80%를 얻을. 표 3 에서는 RAG1 녹아웃 실험에서 라이브 출생 률 (pseudopregnant 여성 사용 되었다) 및 STAT2 녹아웃 실험 (사실 임신 검은 암컷 사용 되었다;이 경우 출산 율으로 계산 했다는 새끼의 비율 황금 강아지 생산).
주입 하는 PN 배아에서 생산 하는 유전자 변형된 새끼의 비율 모두 indels와 Cas9/sgRNA ribonucleoproteins의 성공적인 주입은 pronuclei에 소개에서 sgRNA의 효율성에 따라 달라 집니다. 우리는 sgRNA 효율성 유전자 목표 (게시 되지 않은 관찰) 마다 다릅니다 것을 발견. 표 3에서 같이, STAT2 를 위한 sgRNA RAG1 에 대 한 sgRNA가 28.6% 효율적인 88.9%의 효율을 대상으로 유전자에 결과. 그림 5 는 새끼 RAG1 유전자 타겟팅에서 PCR 제한 조각 길이 다형성 (RFLP PCR) 시험에서 결과 유전형의 예를 제공 합니다. 그것은 중요 일부 indels 제한 효소 인식 시퀀스 외부 발생할 수 있습니다는 PCR RFLP 효율을 대상으로 하는 유전자를 과소 평가 수 있습니다. 생어 뒤 따 벡터 클로닝에 PCR 제품 subcloning PCR의 시퀀싱 삽입 필요한 정확 하 게 측정 유전자 효율성을 대상으로 하 고 indels의 성격을 공개 하는.
그림 1: 남성 햄스터 정 관입니다.
는) 와 b) 2 cm 수직 절 개를 1.5 c m 확장 cranially; 포에 두개골을 시작 하 게 c) vas 존중 관련된 고환 정 맥과 동맥에서 두 쌍 집게;의 구분 d) 1 cm 루프를 형성 하는 집게와 vas deferens를 파악. 집게의 두 번째 세트를 열 고 동시에 끝을 cauterizing 동안 루프를 삭제할 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: Estrous 주기입니다.
는) 1 일에 관찰 하는 질 방전은 불투명, 노란, 및 스티커 b) 4 일에 질 분 비 물 관찰은 명확 하 고 끈 적. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 배아 격리 바늘의 준비.
는) 빨간 선 따라 30 게이지 바늘을 골절 하 고 평평 하 고 매끄러운 때까지 팁을 폴란드어. b) 끝에서 ~ 3 mm에서 30-40도 각도 만들. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: Zygote 이동입니다.
는) 와 b) 2 cm 긴 수직 절 개를 2 cm 꼬리 마지막 갈비뼈 (빨간 선)을 시작 하 게 c) 클램프는 Hemostats와 지방 패드와 dorsally; 조직 반영 d) 수 란 관으로 위치를 조정 하 고 오픈 30 게이지 바늘; 침투 e) 배아 전송 유리 내 진주의 사슬으로 zygotes 플라스틱 및 관통된 오픈에서는 수 란 관으로 그들을 전송. 바 = 1, 000 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5. PCR RFLP 분석 결과 RAG1 Indels 설립자 동물의 단일 쓰레기의. M: 1 Kb 사다리 플러스. WT: 야생 유형입니다. ID 1, 3 및 7 쇼 포경된 밴드 RAG1 indels와 일치. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
몸 무게 (g) | PMSG (IU) | PMSG (ul) |
< 110 | 10 | 200 |
110-135 | 15 | 300 |
135-160 | 20 | 400 |
160-185 | 25 | 500 |
> 185 | 30 | 600 |
PMSG, 임신 암 말의 혈 청 gonadatropin |
표 1입니다. PMSG 않는 몸 무게에 해당
햄스터 | 주 1 | 주 2 | 3 일 | 4 일 | 5 일째 |
기증자 | PMSG (오전 9-12) | 짝짓기 (오후 6-8) | Zygote 절연 (오후 12-1) | ||
PN 주입 (오후 1-3) | |||||
받는 사람 | 짝짓기 (오후 6-8) | 배아 전송 (오후 3-5) |
표 2입니다. 기증자 또는 받는 사람 준비의 시간 일정
유전자 | 롤 배아 (강아지) | 롤 담가 (받는 사람) | 롤 긍정적인 새끼 (%) |
STAT2 | 229 (54) | 14 (19) * | 48 (88.9) |
RAG1 | 77 (21) | 3 (3) | 6 (28.6) |
* 합성 한 비옥한 남성 여성 사용 되었다; 표시 하는 새끼의 수는 그 생산된 황금 강아지만. |
표 3입니다. Cas9/sgRNA 시스템에 의해 황금 시리아 햄스터에 유전자 타겟팅의 효율성
상태/처리 | 요구 사항 | 코멘트 |
주변광 | 모든 주변광을 해제 | 햄스터 배아는 특히 빛을 빛에 민감한 |
체 외 처리 동안 빛 | PN 주입에 대 일 분 미만 | 빛의 노출 줄이기 위해 라운드 당 15 배아 조작 |
온도 | 주위 온도: 28±0.5 oC | 햄스터 배아 온도 변동에 민감합니다. |
처리 온도: 37.5 oC | ||
매체 | HECM-9 | 3 일 이상 보관 하지 마십시오 |
문화 조건 | 37.5 oC, 10% CO2, 5% O2 와 100% 습도 | 인큐베이터에서 균형된 하룻밤 |
배아 전송 후 축산 | 전/후 5 일 이내 케이지를 변경 하지 마십시오 날짜 | 받는 경우 방해; 새끼를 고기를 먹다합니다 충분 한 피드/물 제공 |
표 4입니다. 햄스터 배아 처리 및 농업에 독특한 요구
보충 1: 합성 GeneArt 정밀 합성 키트에 의해 sgRNA. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 2: 햄스터 배아 배양-9 (HECM-9) 제조 법. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
더 나은 인간 질병의 모델로 시리아 황금 햄스터의 잠재력을 악용, 우리는 CRISPR/Cas9 복잡 한 햄스터 게놈을 대상으로 제공 하기 위한 PN 주입 프로토콜을 개발 했다. PN 주입 프로토콜 배아 배양, 온도 및 빛13의 파장을 포함 하 여 몇 가지 주요 변수를 최적화 합니다. 또한 성공적으로 햄스터에 유전자를 대상으로 실시 하기 위한 따라야 하는 여러 햄스터 관련 동물 처리 절차가 있다. 예를 들어 성적으로 성숙한 여성 햄스터 외 인 호르몬 (예: PMSG)와 동기화 될 수 없는 안정적인 4 일 estrous 사이클 있다. 따라서 각 여성의 estrous 사이클을 정확 하 게 추적 하는 것은 superovulation 및 pseudopregnancy 준비 중요 합니다. 30-그녀는 성공적으로 superovulated 경우는 여성에서 60 zygotes는 생산 수 있습니다. 성공적인 superovulation를 위해 지방 종의 증 착을 고려할 필요가 있다. 특히 그의 나이, 12 주 이상 여성 햄스터 주사기 바늘 완전히 관통 하는 지방 패드 호르몬 주사를 수행할 때에 올바르게 배치 해야 합니다 같은 과도 한 복 부 지방 질을가지고 경향이 있다. 우리는 복 막 구멍에 침투 도중 호르몬 배달에 대 한 적절 한 거리를 달성 한다 발견 했다. 우리는 PN 주입, 햄스터 핸들링과 표 4에 축산에 대 한 고유한 요구 사항 요약.
PN 주입, 주입의 각 라운드에 대 한 주입 접시에 전송 하는 배아의 수 확장된 주입 시간을 피하기 위해 실험적으로 결정 되어야 합니다. 더 이상 시간 배아 남아 큰 접시에 그들은 빛에 노출 과도 경험 하는 기회. 각 라운드의 주사 주입 접시에 약 15 배아를 전송 하는 것이 좋습니다. 이 수 주사의 수와 빛에 배아의 쾌활 노출 사이의 적절 한 균형을 달성 한다. 햄스터 배아의 세포질 및 pronuclear 막의 둘 다 매우 유연로, 상당한 포스는 pronucleus의 멤브레인 침투 주입 바늘에 적용 되어야 합니다. 이 시간 동안에 pronuclei 초점 범위 내에서 유지 되어야 합니다.
연구진은 배아 전송을 수행할 때 다음과 같은 외과 문제를 고려해 야 합니다. 첫째, 체 벽을 통해 절 개 동물의 몸 크기에 해당 하는 것이 중요 하다. 절 개 너무 작은 경우, 복 부 생식로 반환할 때 수 란 관에서 zygotes의 압출에 발생할 수 있습니다. 절 개 크기 이외에 수 란 관에서 zygotes의 압출에 대 한 잠재력 보다는 적절 한 생식 조직 관련된 지방 패드를 처리 하 여 최소화할 수 있습니다. 절 개 크기에 관해서는 그것은 또한 더 큰 절 개는 동물에 더 많은 스트레스를 일으킬 수 있으며 전시 합병증 (예: 감염 dehiscence)의 높은 확률을 고려 하는 것이 중요. 둘째, 출혈을 최소화 하기 위해 연구팀은 조심 해야 한다 과잉 혈액 손실이 배아 전송의 성공을 줄이기 위해 수술 스트레스를 증가 하 고 복구 시간을 늘릴 수 있기 때문에 복 부를 액세스할 때 주요 혈관을 incising을 피하기 위해
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Disclosures
ZW Auratus 바이오, LLC는.에 금융 관심을가지고, 생물 의학 연구 및 농업 응용 프로그램에 대 한 유전자 조작된 동물을 만드는 전문 생명 공학 회사.
Acknowledgments
이 간행물에 보고 된 연구 알레르기의 국가 학회 및 감염 증 (NIAID) (ZW)을 수상 번호 1R41OD021979에서 건강의 국가 학회에의 하 고 다음-세대 BioGreen 21에서 연구 보조금에 의해 지원 되었다 프로그램, 한국, no를 부여 합니다. PJ01107704 (ZW) 하 고 no를 부여. (익)을 PJ01107703입니다. 내용은 전적으로 저자의 책임 이며 반드시 건강의 국가 학회 또는 BioGreen 21 공식 의견을 대표 하지 않는다. 우리 감사 박사 Nikolas Robl는 원고 편집.
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cas9 | Invitrogen | B25640 | 1 μg/μL (~6.1 μM) |
GeneArtTM Precision Synthesis Kit | Invitrogen | A29377 | For sgRNA synthesis |
Albumin from human serum | Sigma | A1653 | For cultivation medium |
Illuminator | Nikon | NI-150 | For embryo transfer |
Incubator | New Brunswick | Galaxy 14S | For embryo cultivation |
Microforge | Narishige | PB-7 | For making injection needles |
Microscope | Nikon | ECLIPSE Ti-S | For microinjection |
Microscope | invitrogen | SMZ745T | For embryo transfer |
Mineral oil | Sigma | M1840 | Keep in dark |
PMSG | Sigma | G4877-2000IU | For superovulation |
References
- Takahashi, M., Hori, M., Mutoh, M., Wakabayashi, K., Nakagama, H. Experimental animal models of pancreatic carcinogenesis for prevention studies and their relevance to human disease. Cancers (Basel). 3 (1), 582-602 (2011).
- Wold, W. S., Toth, K. Chapter three--Syrian hamster as an animal model to study oncolytic adenoviruses and to evaluate the efficacy of antiviral compounds. Adv Cancer Res. , 69-92 (2012).
- Thomas, M. A., et al. Syrian hamster as a permissive immunocompetent animal model for the study of oncolytic adenovirus vectors. Cancer Res. 66 (3), 1270-1276 (2006).
- Thomas, M. A., Spencer, J. F., Wold, W. S. Use of the Syrian hamster as an animal model for oncolytic adenovirus vectors. Methods Mol Med. , 169-183 (2007).
- Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 135 (2), 219-229 (2003).
- Ebihara, H., et al. A Syrian golden hamster model recapitulating ebola hemorrhagic fever. J Infect Dis. 207 (2), 306-318 (2013).
- Jove, M., et al. Lipidomic and metabolomic analyses reveal potential plasma biomarkers of early atheromatous plaque formation in hamsters. Cardiovasc Res. 97 (4), 642-652 (2013).
- Vairaktaris, E., et al. The hamster model of sequential oral oncogenesis. Oral Oncol. 44 (4), 315-324 (2008).
- Paciello, O., et al. Syrian hamster infected with Leishmania infantum: a new experimental model for inflammatory myopathies. Muscle Nerve. 41 (3), 355-361 (2010).
- Safronetz, D., Ebihara, H., Feldmann, H., Hooper, J. W. The Syrian hamster model of hantavirus pulmonary syndrome. Antiviral Res. 95 (3), 282-292 (2012).
- Fan, Z., et al. Efficient gene targeting in golden Syrian hamsters by the CRISPR/Cas9 system. PLoS One. 9 (10), e109755 (2014).
- McKiernan, S. H., Bavister, B. D. Culture of one-cell hamster embryos with water soluble vitamins: pantothenate stimulates blastocyst production. Hum Reprod. 15 (1), 157-164 (2000).
- Takenaka, M., Horiuchi, T., Yanagimachi, R. Effects of light on development of mammalian zygotes. Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (36), 14289-14293 (2007).