2022年9月16日
这是一种常用的方法 秀丽隐杆线虫 性腺解剖结合冷冻裂解,用于制备生殖系样本以进行免疫荧光分析 通过 抗体染色,或仅使用DAPI染色以观察DNA。该方案已成功应用于科研实验室中的本科生,以及基于课程的本科生科研实践教学中。
这种解剖和免疫荧光方法被许多秀丽隐杆线虫(C. elegans)实验室所采用。该方法可适用于检测任何已有抗体或标签融合蛋白可用的蛋白质。尽管正确完成此类解剖需要一定的练习,但本实验方案具有良好的灵活性,且易于排查问题。
对我们而言,DAPI 染色总是有效,通常也能为每种抗体找到适用的条件。该技术最大的挑战在于解剖步骤。为了获得良好的生殖腺突出样本,操作时必须迅速而自信。
实践是关键。首先,将固定载玻片放置在解剖显微镜的载物台上,并将盖玻片置于固定载玻片上方。然后,用移液器吸取4 µL解剖液,滴加到盖玻片中央,再将固定载玻片移至载物台一侧,以腾出视野空间。
从 NGM 平板中挑选 10 到 20 只雌雄同体线虫,放入解剖液滴中。每个载片上最好放置约 10 只,数量不宜过多,以确保能在五分钟内完成解剖。解剖时,将解剖针的针尖交叉成 X 形,用 X 的底部将成虫固定在盖玻片表面。
接下来,将X形切口置于咽部正后方,位置大约在年轻成体体长的五分之一处,或位于头部透明区域的稍下方。然后,用剪刀式动作一次性切断动物头部,使其完全脱离体腔,并带出一个或两个半边的肠道。为了用甲醛固定样品,用移液器吸取4 µL固定液,滴加在盖玻片上,靠近含有动物的液滴边缘,注意避免直接将固定液滴入解剖液滴中,以免冲走已解剖的尸体。
用一只手的手指将盖玻片固定在载玻片上。另一只手轻轻弹动盖玻片数次,以混匀液滴。取一张带正电荷的载玻片,将其正面朝下,轻轻接触样本液滴的中心,通过液滴的表面张力将盖玻片拾起。
将载玻片放置在实验台上,在室温下准确固定五分钟。在此期间,用铅笔标记载玻片。用镊子夹住已标记的载玻片边缘,使用液氮冷冻并使样品产生裂纹,轻轻将其浸入液氮中。
松开载玻片,使其盖玻片朝上倾斜靠在烧杯侧壁,确保载玻片在10秒内完成冷冻。若使用干冰进行冷冻,需先用刀片刮去铝块表面的霜,然后牢固握住已标记的载玻片边缘,将其放置在清理干净的铝块表面,并适当向下施压,以确保载玻片与铝块充分接触。当盖玻片下方的样品结冰时,冷冻过程即在10秒内完成。
握住载玻片有标签的短边,用力取下冷冻的载玻片,并将长边一侧抵住实验台。另一只手牢固握住剃刀,将刀刃沿载玻片表面滑下,将盖玻片从样本上弹离。立即将载玻片放入盛有95%乙醇的考普林瓶中,并在乙醇中浸泡至少五分钟。
然后,在室温下用 PBST 每次洗涤载玻片五分钟,共洗涤三次,每次使用新鲜的 PBST。生殖系细胞核的荧光成像结果表明,DAPI 能强烈结合 DNA。当靶向 RAD-51(双链断裂的标志物)的抗体在减数分裂细胞核内呈现为离散的焦点,并与 DAPI 标记的染色体共定位时,免疫荧光染色即为有效。
kle-2 杂合突变体的染色体结构存在轻微缺陷,表现为 DAPI 染色略微紊乱以及双链断裂数量增加,后者反映为 RAD-51 焦点数量增多。解剖和冷冻裂解步骤均可能较难操作,因此重要的是操作时要迅速且流畅。我们建议在尝试完整方案前,先对这些步骤进行练习。
例如,您可以在较大体积的液体中进行解剖练习,比如 200 微升,然后逐步减少至盖玻片上推荐的 4 微升体积。该技术可用于共聚焦显微镜或结构照明显微镜的高分辨率成像,也可与 DNA 或 RNA-FISH(荧光原位杂交)结合使用,以观察蛋白质相对于特定序列的定位情况。
本方案概述了一种秀丽隐杆线虫(C. elegans)性腺解剖方法,随后进行冷冻裂解,可用于制备生殖系样本以进行免疫荧光或DAPI染色。该方法设计为适用于科研实验室中的本科生以及基于课程的教学实践。
对秀丽隐杆线虫(C. elegans)性腺进行高分辨率免疫荧光染色和DAPI染色,可精确可视化减数分裂进程及染色体结构,有助于生殖系生物学中的早期靶点验证。该实验流程通过单次制备即可稳定、可重复地获取所有减数分裂阶段,支持对遗传扰动的机制性风险评估及比较分析。本方案具有良好的灵活性与适应性,可作为发现团队研究蛋白质定位、DNA修复及染色体完整性的可重复利用资源。
本方案通过实现对秀丽隐杆线虫(C. elegans)种系事件的定量、可重复分析,架起了早期发现与临床前研究之间的桥梁。该方案支持从靶点验证到先导化合物筛选及作用机制研究的全流程工作。