bkr 2014-12-09.doc

(34 KB) Pobierz

BKR 2014-12-09

Badanie eksperecji genów

in situ; RT

 

detekcja głównie w cytoplazmie

 

metody lokalizacji ekspresji w komórkach

* klasyczne metody izolacji a D/R NA dezintegracja

* metody in situ na żywych lub utrwalonych tkankach

niezmieniona struktura

 

hybrydyzacja – łączenie komplementarnych nici ds D/R NA do ss

denaturacja

renaturacja D/R NA

 

czynniki:

* temperatura powoli do 90* - 100*C więc ds->ss; obniżenie do 65*-75*C ss-> ds

* pH. Forma enolowa w środowsku alkalicznym zasady azatowe występują – atom O w formie O- destablilizacja wiązan wodorowych Normalnie w komórce obojętne lub lekko kwaśne

* substancje mocznik foramid rozrywają wiązania H między diploami wody co zmienia energetyczną stabliność II rzędowej struktury DNA

 

hybrydy

RNA-RNA najstablilniejsze

RNA-DNA

DNA-DNA najstablilniejsze

 

Procedura lokalizacji in situ

  1. pobranie i utrwalenie w sposób wolny od DNaz i RNaz (DEPC)  utrwalacze koagulacyjne FFA-formaldehyd  kwas octowych etanol i niekoaglacyjne PA i GA 1-5%  w fuforach fosforanowych kadodylanowym PIPES
  2. odwodnienie EtOH
  3. zatopienie (parafina lub syntetyczne żywice akrylowe np. BMM
  4. polimeryzacja żywicy temp lub UV
  5. skrojenie probki na mirkotonie 2-20µm
  6. przeklejenie skrawków do szkiełka podstawowego
  7. usunięcie parafiny BMM acetonem
  8. uwolnienie skrawków w wodzie
  9. Przeprowadzeni reakcji lokalizacji ekspresi genu
    1. in situ hybrydyzacja
    2. in situ RT-PCR
    3. in situ RT-PCR i in situ hybrydyzacja
  10. detekcja produktu
    1. pośrednia
    2. bezpośrednia

 

utrwalanie materiału

cele

zachować kwasy

zachować morfologię

dostępność dla sondy

              poziom mRNA ulega szybkiemu spadkowi i ulega degradacji

utrwalacze

kwas octowy i etanol

+ dobra dostępność docelowych cząstek dla sondy

- strady RNA

- słabe zachowanie struktury tk

 

glutar-aldehyd

+ zachowuje RNA w tkance

+ zapewnie zachowanie morfologi

- silnie więże białka ni bloku wnikanie sądy

 

parformaldehyd

+ zapewnia nalepszą czułosć (nie powoduje strat R/D NA

+ dobrą dostępność dla sondy

- słabsze zachowanie struktury próbki

 

substancje do zatopienia

parafina

Długotrfała procedura

wysoka temeratura  50-60*C

 

żywice akrylowe

na zimno 1*C

twardsze => cieńsze skrawki

 

 

hybrydyzacja in situ

łączenie z sądą

płukanie – eleminacja tła

detekcja sygnału

              bezpośrednio – hybrydy widoczne pod mikroskopem bo fluorochrom połączony do sądy

              pośrednio – immunocytochemiczne procedury

 

matryca cząstka mRNA w cytoplazmie

sonda – cząstka RNA lub DNA syntetyzowana in vitro na bazie sekwencji matrycy Do cześci UTP  trifosforan urydyny sodny połączony marker

              radioaktywny 32S 3H

              digoksygenina DIG, biotyna lub Alexa Fluor

sonad 150-600 bp

umozliwia wykrycie sekwencji R/D NA umożliwia wykrycie hybryd bo ma markery

 

synteza sondy RNA

przy uzyciu polimareazy RNA zależnych od DNA polimerazy SP6 T3 T7

kłopoto z matrycą DNA

wizolować nRNA

przypisać sekwencję nRNA na cDNA (odwrotna transkrypcja

wyklonować cDNA w wektor plazmid zawierający 2 miejsca specyficzne inicjaci transkrypcji dla wybranych polimeraz RNA

namnożyć DNA

pociąć enzymamy restrykcyjnymi

wizolować fragment zawierajacy wkloownie cDNA wraz ze specyficznymi miejscami incjaci transkrypcji dla SP6 t3 lub t7

na bazie wizolowanego fragmetnu zyntetyzować sondę rna znakowwaną markerem w kierunku antysensi przy pomocy ppolimerazi sp6 do hybrydyzacji z m RNA obecnym w preparazi i oddzielnie w kierunku sens przy pomcoy polimerazy t7 do kontroli hybrydyzacji

przeprowadzić alkalziczną dybrydazcję obu sond aby otrzymać 300-400 nukleotydów

 

dynteza sądy dna

polimeraza DNA w rekacji PCR

procedura

wizolować nRNA

przepisać sekwencję mRNA na cDNA

amplifikować cDNA w PCR przy uzyciu starterów które dają 300-400 bp

na bazie produtku PCR zsyntetyozwać przez asymetryczney PCR sondę DNA znakowaną markerem w kierunku antysens przy pomory staretera reverse 3' – 5' i oddzielenie w kierunku sens przy pomocy primera forward 5'-3' do kontroli hybrydyzacj

 

rodzaje sond

ds cDNA

ss cDNA (o sekwencji identycznej z docelową cząsteczką kwasu nukleinowego i antysensoweo

ssRNA sensowwna i antysensowna

syntetyczne oligonukleotydy

 

sondy RNA

+nie trzeba denaturować

+nie renaturują niędzy sobą

+ stabline

+ niezhybrydyzowane cząsteczki RNA mogą sostać strwione przez RNazy

RNazy

rnazy

 

- trudniejsze do sytenzy

- mogą łączyć się nispecyficznie => silne tło mniej sąd do wnętrza komórki

 

sondy sscDNA

+ nie trzeba denaturować

+ nie reneturują

 

- trudniejsze do syntezy

- mniej stablilne

 

sondy dsDNA

+ łatwa w uzyciu nie wymaga subklnowania

+ duzy wybór znaczników

+duża wydajność znakowania

- wymaga denaturacji

- obniżona czułość bo następuje renaturacja

 

oligonukleotydy

+ nie wymagają zastosowania technik biologi molekularnej

stabline

wnikają do wnętrza tkanek

nie hybrydyzują

- ograniczony wybór znaczników

mała efektyczność znakowania

mała ilość znaczników wybodwana wewnątrz sądy

mnej stabline

wymagają dostępu do aparatury

 

znaczniki

do znakowania dUTP

cząsteczka znacznika przyłącza się do C5 urydny

radioaktywne

              3H 32P 35S 14C 125I

nieradioatkwyne

              biotyna

              dioksygenina

              fluorochormy

radioaktywne

+łatwość znakowania

+ czułe

-długi czas dtekcji

radioizotypy niestabilne

-bezpieczeństwo i utylizacja

 

sądy znakowane biotyną

+wiele możliwości detekcji pośrednie

+ przeciwciała

+awiadyna streptomycna (białka silnie wiążące się z biotyną kowalecyjnie związane z fluorchomami ferrytyna złotem kolidalnymi enzymalmi alkaliczną fosfadazą peroksydazą

- w niektóych tk występuje endogennie

 

digosygenina DIG

steroid występujący wyłącznie Digitalis purpurea Digitalis lantata

kwiaty i liście obu roślin są jedynym naturalnym źródłem – przeciwciała anty DIG nie powinny łączyć się z innym materiałem biologicznym

DIG-dUTP może byłać włączana do kwasów nukleinowych w reakcjach enzy przez DNA polimerazy RNA polimerazy terminalną transferazę

sądy wyznakowane dig są wykrywalna za pomocą przeciwciał – pośrednio

 

sądy znakowane fluorochromami

 

+ mogą być przyłączna chem lub enz

9 wysoka rozdzielczość

możliwość wielu kolorów naraz

detekcja bezpośrednia

 

zielone

fluoresceina

izotiocyjanian fluoresceiny

 

czerwone

rodamiina

izotiocyjanian tetrametyloordaminy

 

niebieski octan aminomeylokumaryny

hybrydyzacaj in situ z sądą

bufor hybrydyzacjny + znakowana nonosie na szkiełko podstawowe szczelnie szkiełkiem nakrywkowym specjalne ramki lub lakier do paznokci inkubacja 45*C

noc

odpłukuje się sądę niezwiązaną z docelową czaśtką lub niespecyficzne – eliminacja tła

 

parametry  wpływające na stablinosć hybryd

temp  - im wyższa tym bardziej specyficznie

pH im niższe

koncentracja katoionów (np. Na+ im niejsze stężenie

rozpzpuszczalniki org formaldehyd im wyższe stezenei

 

w temp niższej o 16-32*C od temperatury topnienia sądy (czyli odzielania od RNA)

 

Na+ stablizują dwuniciową strukturę

im wyższe w zakresie 0,01-0,2M tym stablilniejsze hybryd

wyższe nie wplywa

 

formanid oniża temp to dodatek 1% oniża o 0,72*C

 

więc można w 30-40*C

 

 

płukanie pohybrydyzacjyne

zbyt silne

wzrost specyficzności

spadek czułości

 

zbyt łagodne

oniżenie spefycinicznoe

duże tło

 

 

hybrydyzacja in situ

niska czułość

przy najczulszych, radioaktywncyh musi być ponad 20 kopi na komórkę

grupsze skrawki – gorsza rozdzielczosć

 

 

metoda RT-PCR

odwrotna transkrypcja synteza cDNA na matrycy mRNA

polimeraza DNA zależna od RNA

odwrotna transkryptaza AMV MMLV i składa się z jednego cyklu 37*C

Podany w reakcji odwrotnej transkrypcji cDNA j

 

 

RT-PCR bezpośredio

pośrednio – bez nakowanych nukleotydów

 

zastosowanie

możemy wykorzystywać występujące w małej ilości

mogą powstawać pozytwynie fałszywe wyniki

 

etapy

odwrotna transkrypcja

rekcja pcra

oprócz standardowych nukeotydów

dATP cCTP dGTP dTTip dTTP dUTP-DIG

 

powstawanie wyników fałszywie pozytywnych dlatego lepiej stosować startey specyficzne ale mimo to mogą być amplifikowane genomowe DNA

startery rozcięte przez intron

 

nie za krótke 25pz

należy unikać fragmetnów zawierających powtó¶zenia dTTP

 

bezpośredni

marker optycznie czynny

zdarza się wynik fałszywie pozytwny

 

pośredni

dłuższa

wysoce specyficzna wyższa czułość

używa się przeciwciał

 

in situ rt pcr i hybrydyzacja

procedura

odwrotna transkypcja

pcr in situ 

płukanie w buforach

synteaz dwuniciowej wej sondy DNA

hybrydyzacja in situ

dtekcja

 

zwiększenie ilości cdna namnożenego w wynku reacji in situ odwrotnej transkrypcji i pcr dostępnego do tekcji znakowaną sondą

brak tła spowodowengeo detekcją genomoeg DNA i niespecyficznych starterów

-czasochłonna i dwuetapo

 

detekcja

bezpośrednie

fluorochorm

 

pośrednie biotyna

cytochmiczne biotyna-streptawidyna-peroksydaza chrznowa

 

przeciwciała znaczniki mogą być sprzeżzone z

enzymami alkaliczną fosfatazą peroksydazą chrznaową

fluorchormami fluorocyssteiną rodaminą

złotem koloidalnym

wolne – niesprzężone

 

przeciwciała związane z enzyami – barwny produkt

alkaliczna fosfataza – bcip/npt do formazanu – niebieskofilotelowy  na stałe

 

kontrole

sensowene lub będące fragemteanmi genów nie ulegających ekspresji

kilka sąd

RNazy przed hybrydyzacją

northre blot

kontrola pozytywna sondy komplementare do sekwencji nRNA genów ulegających eksperazji we wszystkich typach

 

jakie informacji o lokalizacji wapnia uzyksano w pracy

rudzińska lengald strutkura komórek endodermy korzenia Glodiona x hybridus van Houtte Acta soc bot pol volume 2002 71 (4); 275-282)

Zgłoś jeśli naruszono regulamin