Work in the authors' laboratories was supported by the UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BB/J006602/1 and BB/L003236/1), the Wellcome Trust (WT100269MA) and the European Research Council (ERC, "Ideas" Programme 293544). SJ was supported by an EMBO long-term fellowship. The authors thank Stephen Grant for his technical assistance.

Declaração de ética: Rato criação e manipulação estão em conformidade com os regulamentos UK Home Office e as orientações do comitê de ética UCL, cumprindo com os Animais (procedimentos científicos) Act de 1986 do Reino Unido e dos seus regulamentos de alteração 2012. Nota: Todas as soluções devem ser feitos com pirocarbonato de dietilo (DEPC) - água tratada para destruir qualquer RNase residual. Para o tratamento DEPC, adicione DEPC (1 ml por litro), agitar vigorosamente até que todos os glóbulos DEPC desapareceram depois autoclave para degradar o DEPC. 1. RNA Probe Synthesis <ol><li> CUIDADO: Ao manusear formamida, usar Equipamentos de Proteção Individual (EPI) e usar uma cabine de segurança. Preparar tampão de hibridação: água desionizada com 50% (v / v) de formamida desionizada, NaCl 200 mM, EDTA 5 mM, Tris-HCl 10 mM pH 7,5, tratada com DEPC 5 mM de NaH 2 PO 4, 5 mM de Na 2 HPO 4, 0,01 mg / ml de ARNt de levedura, 1 × soluti de Denhardtno, e 10% w / v de sulfato de dextrano. </li><li> Escolher um clone de ADN que contém a sequência de cDNA do gene de interesse num plasmídeo com promotores de ARN-polimerase. Para este exemplo, utilizar um clone de ADN pCMV-SPORT6, IRAVp968C0654D (Genbank accessionBC024934), com T7 e promotores da polimerase de ARN de Sp6 para Aspa (Recurso Figura 1). </li><li> Preparar DNA de plasmídeo linearizado como molde. <ol><li> Cresça o clone de ADN, extrair o plasmídeo com um kit de purificação de plasmídeo em pequena escala de acordo com o protocolo do fabricante e a sequência com a T7 e os iniciadores universais SP6. </li><li> Digerir o ADN do plasmídeo 1020 ug com uma enzima de restrição que corta na extremidade 5 &#39;da cadeia com sentido do cDNA. Para este exemplo, usamos 100 unidade Sal I para digerir o plasmídeo pCMV-SPORT6- Aspa. Incubar durante 1,5 horas a 37 o C. </li><li> Executar uma pequena alíquota num gel de agarose para verificar que o plasmídeo é linearizado totalmente. </li></ol></li><li> Purifica-se oplasmídeo linearizado utilizando fenol-clorofórmio. <ol><li> Adicionar 1/10 volume de 3 M de acetato de sódio, um volume de Tris 10 mM HCI (pH 8,0) - fenol equilibrado e um volume de clorofórmio / álcool isoamílico (IAA) (24: 1). </li><li> Centrifugar a 16000 xg durante 1 min à temperatura ambiente (20 - 25 ° C, TA) e extrai-se fase aquosa superior. </li><li> Adicionar um volume de clorofórmio / IAA, centrifugar a 16000 xg durante 1 min e extrair fase aquosa superior. </li><li> Repita o passo 1.4.3. </li><li> Adicionar 2 volumes de etanol e deixou-se a -20 ° C durante 1 h ou O / N. </li><li> Centrifuga-se a 16000 xg, a 4 ° C durante 10 min. Descartar o sobrenadante. </li><li> Lava-se a pastilha com etanol frio a 70% e ressuspender em approximatively um ADNc ug por 2,5 ul em TE (10 mM Tris-HCl, EDTA 1 mM, pH 7,5). </li></ol></li><li> Sintetizar as duas sondas, uma marcada com digoxigenina (DIG) e a outra com isotiocianato de fluoresceína (FITC). <ol><li> Seleccione a RNA polimerase adequada para fazer o anti-sesonda NSE (complementar para o ARNm alvo). Para este exemplo, utilizar ARN-polimerase T7 para fazer sonda Aspa. </li><li> Prepare a reacção de transcrição in vitro: adicionar 1 ug do ADN linearizado, 4,0 ul 5 tampão de transcrição X, 6,0 ul de DTT 100 mM, 2,0 ul de 10x DIG ou FITC ARN rotulagem mistura contendo dNTP, 1 ul de inibidor de RNase, e 20 - 40 unidades de polimerase de ARN; tornar o volume final até 20 ul com água tratada com DEPC. </li><li> Incubar a 37 ° C durante 1,5 horas. </li></ol></li><li> RUN1 ul da reacção de transcrição num gel de agarose a 1,0% para verificar que a reacção funcionou. O gel deve mostrar o modelo linear e uma banda brilhante da sonda. </li><li> Completar o volume até 100 ul com tampão de hibridação e armazenar alíquotas de 10 uL a -80 ° C. </li></ol> 2. Perfusão, Fixação e Recolha de Tecidos <ol><li> CUIDADO: Ao manusear paraformaldeído (PFA), ambos sólida eaquosa, utilizar EPI e usar uma cabine de segurança. Preparar a solução de formaldeído por dissolução de 4% (w / v) de PFA em 1x tampão fosfato salino (PBS) utilizando calor (55 ° C). Filtra-se a solução de formaldeído com papel de filtro. </li><li> Preparar a solução de sacarose através da dissolução de 20% (w / v) de sacarose em água destilada e adiciona-se 0,1% (v / v) de DEPC. Deixe O / N à temperatura ambiente com uma tampa solta e, em seguida, autoclave. </li><li> Terminalmente anestesiar um ratinho por injecção intra-peritoneal de pentobarbital (50 mg / kg). Avaliar a profundidade da anestesia por pitada dedo do pé e ausência de reflexo de retirada indica anestesia profunda. </li><li> Uma vez que o mouse está sob anestesia profunda, fazer uma incisão abaixo da caixa torácica e cortar através da caixa torácica em ambos os lados, levante-a para expor o coração. </li><li> Inserir uma agulha de 25 G para o ventrículo esquerdo do coração. Fazer uma pequena incisão no átrio direito do coração. </li><li> Perfundir o animal com 20 ml de PBS e, em seguida, 40 ml de solução de formaldeído. Para P30 e mais velhosratinhos, utilizar uma taxa de perfusão de 12 ml / min, mas para os animais mais jovens usar uma taxa mais baixa (7-10 ml / min). </li><li> Dissecar o cérebro. <ol><li> Cortar a cabeça do rato com uma tesoura cirúrgica, fazendo uma posterior corte das orelhas. Fazer uma incisão na linha média na pele caudal e rostral trabalhar para remover a pele do crânio. </li><li> A partir da parte caudal, corte através da parte superior do crânio, ao longo da linha média e entre os olhos com uma tesoura íris. Remova o parietal e placas ósseas frontais inclinando um lado de uma placa de osso de cada vez e colocando-a fora com pinças. </li><li> Incline ligeiramente o cérebro para cima a partir da parte anterior com uma pinça e cortar os nervos ópticos e outros nervos cranianos. Levante cuidadosamente o cérebro fora do crânio. </li></ol></li><li> Coloque o cérebro em uma matriz cérebro coronal mouse. Cortar o cérebro em 3 de aproximadamente 4 pedaços mm com uma lâmina de barbear pena. </li><li> Transferir as fatias em solução PFA a 4% e incubar O / N a 4 ° C. </li><li> cérebro transferênciafatias para tratada com DEPC 20% de solução de sacarose e incubar O / N a 4 ° C </li><li> Coloque cada fatia do cérebro em um cryomould seca, cercar com a temperatura ideal de corte médio (OCT) e congelar em gelo seco. Armazenar a -80 ° C. </li></ol> 3. cryosectioning <ol><li> Corte de 15 um secções de tecido congelado em um criostato e recolher as secções em lâminas de microscópio. Se necessário, molhar as seções com PBS tratado com DEPC e alise-os com um pincel fino. </li><li> Deixar as lâminas secar durante aproximadamente 1 h para assegurar que o tecido adere à lâmina. </li></ol> 4. Hibridização <ol><li> Preparar o tampão de lavagem de 65 ° C: 150 mM de NaCl, 15 mM de Na 3 C 3 H 5 O (COO) 3 (1x ​​= citrato de sódio salino), 50% (v / v) de formamida e 0,1% (v / v) de Tween- 20. </li><li> Preparar tampão MABT: ácido maleico 100 mM, NaCl 150 mM, 0,1% (v / v) de Tween-20, pH 7,5. </li><li> Diluir as duas sondas (DIG-rotulados e FITC-Labelled) 1 / 1.000 em tampão de hibridação pré-aquecida a 65 ° C e misture bem. </li><li> Aplicar cerca de 300 ul de mistura de hibridação sobre cada lâmina, coverslipwith (C 200 o) lamelas de forno e incubar O / N a 65 ° C numa câmara humidificada. </li><li> Transferir as lâminas em um frasco Coplin contendo tampão de lavagem pré-aquecido. Lavam-se as lâminas durante 30 min, duas vezes a 65 ° C com tampão de lavagem. </li><li> Lavam-se as lâminas durante 10 minutos três vezes com MABT à TA. </li></ol> 5. Visualização do Probe FITC <ol><li> Preparar tampão de bloqueio ISH: MABT com reagente de bloqueio a 2% e 10% de soro de ovelha inactivado pelo calor. </li><li> Opcional: utilizar uma caneta hidrofóbico para desenhar círculos em torno das secções de tecido na lâmina para reduzir o volume das soluções de anticorpo necessários. </li><li> Incubar as lâminas durante 1 h à temperatura ambiente com tampão de bloqueio ISH numa câmara humidificada. </li><li> Incubar as lâminas O / N a 4 ° C com uma peroxidase de rábano (POD) - conjugadoanticorpo anti-FITC d diluído 1/500 (v / v) de tampão de bloqueio ISH. </li><li> Colocar as lâminas em um frasco Coplin contendo PBS com 0,1% (v / v) de Tween-20 (PBST). Lavar 3 vezes durante 10 min em PBST e substituir com PBST fresco de cada vez. </li><li> Imediatamente antes da utilização, prepare o tiramida fluorescente diluindo 100 vezes no diluente amplificação. Para este exemplo, utilizar FITC-tiramida. </li><li> Adicione isto a os slides e deixe por 10 minutos em temperatura ambiente. </li><li> Colocar as lâminas em um frasco Coplin e lavar 3 vezes em PBST durante 10 min. </li></ol> 6. Visualization da Sonda DIG <ol><li> Prepare 0,1 M Tris-HCl pH 8,2. </li><li> Incubar as lâminas com tampão ISH bloqueio durante 1 h à TA. </li><li> Incubar as lâminas O / N a 4 ° C com uma fosfatase alcalina (AP) -conjugated anticorpo anti-DIG diluído a 1 / 1.500 (v / v) de tampão de bloqueio ISH. </li><li> Lavar com MABT durante 10 minutos, três vezes. </li><li> Lavar duas vezes com 0,1 M de Tris-HCl pH 8,2, durante 5 min à TA. </li><li>Imediatamente antes da utilização, preparar solução Fast Red por dissolução dos comprimidos em 0,1 M de Tris pH 8,2. Filtrar a solução através de um filtro de 0,22 um. </li><li> Incubar as lâminas a 37 ° C com uma solução de Fast Red numa câmara humidificada. À medida que o tempo para o desenvolvimento óptimo varia, verificar regularmente as lâminas com um microscópio de fluorescência para monitorizar a formação de precipitado. Para este exemplo, parar a reacção após 2-3 h. </li><li> Lavar com PBST, durante 10 minutos, três vezes. </li></ol> 7. Imuno-histoquímica <ol><li> Prepare tampão de bloqueio IHC: 10% (v / v) de soro (de uma espécie diferente de acolhimento anticorpo primário) em PBST. </li><li> Incubar as lâminas com IHC tampão de bloqueio durante 1 h à temperatura ambiente numa câmara humidificada. </li><li> Prepare anticorpo primário: diluir o anticorpo primário a uma diluição adequada em PBST com% de soro 5 (de uma espécie diferente de acolhimento anticorpo primário). Para este exemplo, utilizar um anticorpo de coelho anti-Olig2 a 1/400 (v / v) de diluição. </li><li>Incubar na solução de anticorpo primário a 4 ° CO / N. </li><li> Lavar com PBST, durante 10 minutos, três vezes. </li><li> Prepare o anticorpo secundário: diluir um anticorpo secundário conjugado com fluoróforo em uma diluição apropriada em PBST com 5% (v / v) de soro (de uma espécie diferente de anticorpo primário hospedeiro) e 0,1% (v / v) a Hoechst 33258. Para este exemplo , usar um burro anti-coelho Alexa647 anticorpo secundário a 1 / 1.000 (v / v) de diluição. </li><li> Incubar na solução de anticorpo secundário à TA durante 1 h. </li><li> Lavar com PBST, durante 10 minutos, três vezes. </li></ol> 8. montagem <ol><li> Parcialmente secar as lâminas a RT, e montar com um meio de montagem de fluorescência. Deixe os slides para secar e depois imagem em um microscópio confocal sob 10X, 20X e 63X objetivos utilizando 4 canais diferentes com os seguintes comprimentos de onda de excitação: 570 nm para o Red rápido, 488 nm para FITC, 647 nm para Olig2 imunomarcação e 350 nm para a Hoechst . </li></ol>

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	<li>Lobsiger, C. S., Cleveland, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+cells+as+intrinsic+components+of+non-cell-autonomous+neurodegenerative+disease.">Glial cells as intrinsic components of non-cell-autonomous neurodegenerative disease.</a> Nat Neurosci. 10 (11), 1355-1360 (2007).</li><li>Baslow, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-acetylaspartate+in+the+vertebrate+brain:+metabolism+and+function.">N-acetylaspartate in the vertebrate brain: metabolism and function.</a> Neurochem Res. 28 (6), 941-953 (2003).</li><li>Hoshino, H., Kubota, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Canavan+disease:+clinical+features+and+recent+advances+in+research.">Canavan disease: clinical features and recent advances in research.</a> Pediatr Int. 56 (4), 477-483 (2014).</li><li>Kaul, R., Gao, G. P., Balamurugan, K., Matalon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cloning+of+the+human+aspartoacylase+cDNA+and+a+common+missense+mutation+in+Canavan+disease.">Cloning of the human aspartoacylase cDNA and a common missense mutation in Canavan disease.</a> Nat Genet. 5 (2), 118-123 (1993).</li><li>Divry, P., Mathieu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspartoacylase+deficiency+and+N-acetylaspartic+aciduria+in+patients+with+Canavan+disease.">Aspartoacylase deficiency and N-acetylaspartic aciduria in patients with Canavan disease.</a> Am J Med Genet. 32 (4), 550-551 (1989).</li><li>Bartalini, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+diagnosis+of+Canavan+disease.">Biochemical diagnosis of Canavan disease.</a> Childs Nerv Syst. 8 (8), 468-470 (1992).</li><li>Moffett, J. R., Ross, B., Arun, P., Madhavarao, C. N., Namboodiri, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-Acetylaspartate+in+the+CNS:+from+neurodiagnostics+to+neurobiology.">N-Acetylaspartate in the CNS: from neurodiagnostics to neurobiology.</a> Prog Neurobiol. 81 (2), 89-131 (2007).</li><li>D'Adamo, A. F., Smith, J. C., Woiler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+occurrence+of+N-acetylaspartate+amidohydrolase+(aminoacylase+II)+in+the+developing+rat.">The occurrence of N-acetylaspartate amidohydrolase (aminoacylase II) in the developing rat.</a> J Neurochem. 20 (4), 1275-1278 (1973).</li><li>Bhakoo, K. K., Craig, T. J., Styles, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+and+regional+distribution+of+aspartoacylase+in+rat+brain+tissue.">Developmental and regional distribution of aspartoacylase in rat brain tissue.</a> J Neurochem. 79 (1), 211-220 (2001).</li><li>Sommer, A., Sass, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+aspartoacylase+(ASPA)+and+Canavan.">Expression of aspartoacylase (ASPA) and Canavan.</a> Gene. 505 (2), 206-210 (2012).</li><li>Klugmann, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+distribution+of+aspartoacylase+in+the+postnatal+rat+brain.">Identification and distribution of aspartoacylase in the postnatal rat brain.</a> Neuroreport. 14 (14), 1837-1840 (2003).</li><li>Madhavarao, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunohistochemical+localization+of+aspartoacylase+in+the+rat+central+nervous+system.">Immunohistochemical localization of aspartoacylase in the rat central nervous system.</a> J Comp Neurol. 472 (3), 318-329 (2004).</li><li>Hershfield, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspartoacylase+is+a+regulated+nuclear-cytoplasmic+enzyme.">Aspartoacylase is a regulated nuclear-cytoplasmic enzyme.</a> Faseb J. 20 (12), 2139-2141 (2006).</li><li>Moffett, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extensive+aspartoacylase+expression+in+the+rat+central+nervous+system.">Extensive aspartoacylase expression in the rat central nervous system.</a> Glia. 59 (10), 1414-1434 (2011).</li><li>Kirmani, B. F., Jacobowitz, D. M., Kallarakal, A. T., Namboodiri, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspartoacylase+is+restricted+primarily+to+myelin+synthesizing+cells+in+the+CNS:+therapeutic+implications+for+Canavan+disease.">Aspartoacylase is restricted primarily to myelin synthesizing cells in the CNS: therapeutic implications for Canavan disease.</a> Brain Res Mol Brain Res. 107 (2), 176-182 (2002).</li><li>Kirmani, B. F., Jacobowitz, D. M., Namboodiri, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+increase+of+aspartoacylase+in+oligodendrocytes+parallels+CNS+myelination.">Developmental increase of aspartoacylase in oligodendrocytes parallels CNS myelination.</a> Brain Res Dev Brain Res. 140 (1), 105-115 (2003).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+RNA-sequencing+transcriptome+and+splicing+database+of+glia,+neurons,+and+vascular+cells+of+the+cerebral+cortex.">An RNA-sequencing transcriptome and splicing database of glia, neurons, and vascular cells of the cerebral cortex.</a> J Neurosci. 34 (36), 11929-11947 (2014).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Este protocolo fornece um procedimento passo-a-passo para um ARN de dupla hibridização in situ seguindo-se a imunocoloração. Temos utilizado este protocolo para confirmar que Aspa é expresso em oligodendrócitos maduros em várias áreas do cérebro. Este processo multi-passo tem muitas armadilhas potenciais que podem afectar a sensibilidade e deve ser evitado. Em primeiro lugar, todas as soluções e tampões de armazenamento para a reacção de transcrição precisa de ser isenta de RNase. Em segundo lugar, a escolha de modelos de ADNc é importante e nós preferimos modelos de aproximadamente 1 kb de comprimento. É necessário limpar-se os modelos de ADNc com a extracção com fenol / clorofórmio e re-precipitar-los antes da transcrição in vitro. Além disso, a transcrição da sonda tem de ser óptima; Se a sonda não é produzido em quantidade suficiente, que irá reduzir a qualidade de ISH. A qualidade da sonda pode ser verificado examinando-o num gel de agarose e de boa qualidade seráevidenciado pela forte brilho da banda sonda em relação à banda de molde (Figura 2). Para double ISH, duas sondas diferentemente marcadas são usadas, geralmente uma marcada com DIG e outro com FITC. A sonda marcada com FITC é considerada a menos detectável e devem ser escolhidos em que se espera que o ARNm alvo a ser mais elevada no tecido. Esta sonda é normalmente desenvolvido em primeiro lugar e a sonda marcada com DIG é desenvolvido segundo. Um outro passo crucial é a preparação do tecido. Os ratinhos são perfundidos com PBS-tratada com DEPC, seguido por 4% de PFA, pós-fixadas em 4% de PFA O / N e, em seguida, crioprotegido em soluções de sacarose a 20% que foram tratada com DEPC para destruir qualquer RNase residual. tempo de fixação é muito importante; excesso ou falta de fixação pode levar a um sinal mais fraco, talvez devido à penetração reduzida sonda (over-fixação) ou degradação do mRNA (sub-fixação). O tecido é então criosseccionada e duas sondas são hibridadas O / N. a formamidautilizado no tampão de hibridação deve ser desionizada. Uma consideração muito importante durante a hibridação O / N a 65 ° C é para evitar a evaporação e a concentração da mistura de hibridação, uma vez que podem comprometer a sensibilidade. Na experiência descrita foi realizada a hibridação a 65 CO / N, mas pode valer a pena tentar temperaturas mais baixas para diferentes sondas se que parece ser difícil de detectar o ARNm alvo. Há uma escolha de reagentes para a detecção das sondas hibridizadas. Vermelho rápido é um reagente fluorescente sensível, mas não todos os lotes de Fast Red dar o mesmo resultado. Ele precisa de AP para o desenvolvimento e dá fluorescência com excitação rodamina. Em nossa experiência, é importante para torná-lo fresco com 0,1 M Tris-HCl pH 8,2 e filtrá-la antes de usar. Uma opção não fluorescente é o desenvolvimento de cor com tetrazólio nitro azul (NBT) e 5-bromo-4-cloro-3&#39;-indolyphosphate (BCIP) que trabalha com o mesmo anticorpo-AP conjugado. anoterap opção é usar tiramida fluorescente para a detecção. Embora os sistemas de tiramida fluorescentes não são os métodos mais sensíveis, a reacção de revelação com peroxidase de rábano é muito rápida e há pelo menos três cores fluorescentes (FITC, Cianina 3 e Cianina 5) que pode ser utilizado. Uma limitação deste protocolo é que alguns antigénios-alvo (ou epitopos), especialmente proteínas de baixa abundância, podem não ser detectáveis ​​após o processo de ISH e, portanto, não são adequados para IHC depois ISH. No nosso imunocoloração, a detecção de anticorpos de Olig2 parece inalterado. O usuário terá que escolher o anticorpo certo para imunomarcação seguinte ISH. IHC e ISH são técnicas para estudos padrão de expressão gênica comumente usado, e ambos têm prós e contras. IHC é um método altamente sensível para a detecção da expressão de genes celulares em secções de cérebro, mas a sua dependência em relação ao anticorpo afecta a sua especificidade e limita a sua aplicação. Por outro lado, ISH tem uma alta especificaçãoificity e a sonda de qualquer gene pode ser facilmente sintetizado por transcrição in vitro utilizando o ADNc do gene específico como molde. O protocolo que desenvolvemos tira proveito de ambos os métodos, combinando dupla ISH com IHC para alcançar a detecção tripla da expressão do gene com alta especificidade. Em resumo, o protocolo aqui descrito permite a coloração simultânea de dois mRNAs e uma proteína, por isso, fornece uma ferramenta útil para ilustrar a expressão do gene de co-localizado. Apesar do facto de que a expressão do mRNA nem sempre se correlaciona com a expressão da proteína, ISH é uma técnica poderosa que permite-nos a examinar a expressão de genes com elevada especificidade. Nosso protocolo de ISH fluorescência dupla combinado com IHC provou ser um êxito na detecção de expressão Aspa em um subconjunto de oligodendrócitos em tecido cerebral de ratos adultos, e que pode ser facilmente adaptado para uma variedade de tecidos de diferentes origens e estádios de desenvolvimento. Além disso, este protocolotambém pode ser usado para detectar a expressão de pequenos RNAs como miARN.

As células da glia, que são as células mais abundantes no sistema nervoso central (SNC), compreendem oligodendrócitos (células mielinizantes do sistema nervoso central), oligodendrócitos precursores (PO, também conhecidos como &quot;células&quot;) NG2, astrócitos e microglia. Há um interesse crescente nas funções de células gliais e de seus papéis potenciais em doenças neurológicas 1. Por exemplo, a doença de Canavan (CD) é uma doença neurodegenerativa hereditária começando no início da infância com leucodistrofia espongiforme e uma perda progressiva de neurónios, que conduz a morte geralmente antes dos 10 anos de idade 2,3. As mutações no gene Aspartoacyclase (ASPA) que levam à redução da actividade drasticamente ASPA 4 em CD foram identificados. ASPA é uma enzima que catalisa a desacetilação de N-acetilaspartato (NAA), uma molécula altamente concentrada no cérebro, acetato de gerar e aspartato 5-7. Muitos pacientes com DC apresentam níveis mais elevados de NAA devido à falta de ASPA actividade. Alguns estudos especular que o acetato de NAA-derivado pode ser uma importante fonte de ácidos gordos / lípidos no cérebro durante o desenvolvimento e CD podem resultar da diminuição da síntese de mielina durante o desenvolvimento causado pela falha de NAA para ser discriminado 3,5,6. ASPA é predominantemente encontrado no rim, no fígado e da matéria branca do cérebro, e dado o papel importante da ASPA em CD, a expressão celular desta enzima no cérebro tem sido estudado por vários laboratórios. Ao olhar para a actividade enzimática ASPA no cérebro, estudos anteriores descobriu que o aumento da actividade durante o desenvolvimento cerebral ASPA paralelo ao curso de tempo de 8-10 mielinização. Ao nível celular, ensaios para a actividade enzimática, bem como hibridação in situ (ISH) e imuno-histoquímica (IHC) ASPA análises sugerem que é expresso principalmente em oligodendrócitos no cérebro, mas não em neurónios ou de astrócitos 11-16. Alguns estudos descobriram que ASPA pode tambémser expresso em microglia no sistema nervoso central 12,14. dados até agora sobre a expressão ASPA em PO são limitadas. De acordo com um estudo recente em que transcriptomes de diferentes tipos de células no córtex cerebral do rato, incluindo neurónios, astrócitos, PO, oligodendrócitos recém-formados, oligodendrócitos myelinating, microglia, células endoteliais e pericitos foram analisados ​​por ARN de sequenciação 17, ASPA é expresso exclusivamente em oligodendrócitos , em particular em myelinating oligodendrócitos (http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brain_rnaseq.html). Apesar desses estudos sobre padrão de expressão ASPA no cérebro, uma série de incertezas permanecem. técnicas diferentes podem ser usadas para estudar os padrões de expressão de genes. IHC é um método vulgarmente utilizado para detectar o produto funcional (ou seja, proteína) de um gene de expressão em secções de tecido. Apesar de sua grande utilidade, esta técnica tem limitações como a sua aplicação e especificidade estão sujeitas tO a disponibilidade e a especificidade do anticorpo necessário. Por comparação, a ISH tem a vantagem de ser capaz de revelar a expressão de qualquer gene ao nível do ARNm. No entanto, pode ser tecnicamente difícil de usar várias sondas ao mesmo tempo, a fim de localizar um gene de expressão para tipos de células específicos. Neste artigo, descreve-se um protocolo que combina ARN de dupla fluorescência de hibridação in situ com fluorescência de uma imunomarcação de proteínas. Temos utilizado este conjunto de técnicas para analisar o padrão de expressão da Aspa no cérebro do rato. Este método permite o estudo preciso da expressão génica utilizando microscopia confocal.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="460">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">QIAprep&#174; Miniprep</td>
			<td style="width:111px;">Qiagen</td>
			<td style="width:111px;">27104</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Deionized formamide</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">F9037</td>
			<td style="width:131px;">for ISH blocking buffer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">S3014</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Trizma Base</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">T1503</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Hydrochloric acid</td>
			<td style="width:111px;">VWR International</td>
			<td style="width:111px;">20252.290</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:111px;">Sodium phosphate monobasic anhydrous</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">S8282</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:111px;">Sodium phosphate dibasic dihydrate</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">30435</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Yeast tRNA</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">10109495001</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">50x Denhardt&#39;s solution</td>
			<td style="width:111px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:111px;">750018</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Dextran sulfate</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">D8906</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Aspa cDNA clone</td>
			<td style="width:111px;">Source Bioscience</td>
			<td style="width:111px;">IRAVp968C0654D</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">SalI</td>
			<td style="width:111px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:111px;">R0138</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Sodium acetate</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">S2889</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Equilibrated phenol</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">P4557</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Chloroform</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:111px;">C2432</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Isoamyl alcohol</td>
			<td style="width:111px;">Aldrich</td>
			<td style="width:111px;">496200</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Ethanol</td>
			<td style="width:111px;">VWR International</td>
			<td style="width:111px;">20821.321</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">T7 RNA polymerase</td>
			<td style="width:111px;">Promega</td>
			<td style="width:111px;">P4074</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Transcription buffer</td>
			<td style="width:111px;">Promega</td>
			<td style="width:111px;">P118B</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">100mM DTT</td>
			<td style="width:111px;">Promega</td>
			<td style="width:111px;">P117B</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">UTP-DIG NTP mix</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">11277073910</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Rnasin</td>
			<td style="width:111px;">Promega</td>
			<td style="width:111px;">N251B</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">P6148</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Filter paper</td>
			<td style="width:111px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:111px;">005479470</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Sucrose</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">59378</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Diethyl pyrocarbonate</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">D5758</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Pentobarbitone</td>
			<td style="width:111px;">Animalcare Ltd</td>
			<td style="width:111px;">BN43054</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Dissecting scissors</td>
			<td style="width:111px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:111px;">15922</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">25 gauge needle</td>
			<td style="width:111px;">Terumo</td>
			<td style="width:111px;">300600</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:111px;">Peristaltic pump</td>
			<td style="width:111px;">Cole-Parmer Instrument Co. Ltd</td>
			<td style="width:111px;">WZ-07522-30</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:111px;">Weiss</td>
			<td style="width:111px;">103227</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">No.2 tweezers</td>
			<td style="width:111px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:111px;">500230</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Coronal Brain Matrix</td>
			<td style="width:111px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:111px;">RBMS-200C</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Razor blade</td>
			<td style="width:111px;">Personna Medical</td>
			<td style="width:111px;">PERS60-0138</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">OCT medium</td>
			<td style="width:111px;">Tissue tek</td>
			<td style="width:111px;">4583</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Cryostat/microtome</td>
			<td style="width:111px;">Bright</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Superfrost plus slides</td>
			<td style="width:111px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:111px;">J1800AMNZ</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Sodium citrate</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">S4641</td>
			<td style="width:131px;">for 65&#176;C wash buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Formamide</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:111px;">F7503</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Tween-20</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:111px;">P1379</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Coverslips</td>
			<td style="width:111px;">VWR International</td>
			<td style="width:111px;">631-0146</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Coplin Jar</td>
			<td style="width:111px;">Smith Scientific Ltd</td>
			<td style="width:111px;">2959</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Blocking reagent</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">11096176001</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:111px;">Heat-inactivated sheep serum</td>
			<td style="width:111px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">S2263</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Hydrophobic pen</td>
			<td style="width:111px;">Cosmo Bio</td>
			<td style="width:111px;">DAI-PAP-S</td>
			<td style="width:131px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:111px;">&#945;-FITC POD-conjugated antibody</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">11426346910</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:111px;">TSA&#8482; Plus Fluorescein System</td>
			<td style="width:111px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:111px;">NEL741001KT</td>
			<td style="width:131px;">1:1500</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">&#945;-DIG AP-conjugated</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">11093274910</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">Fast red tablets</td>
			<td style="width:111px;">Roche</td>
			<td style="width:111px;">11496549001</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:111px;">.22&#181;M filter</td>
			<td style="width:111px;">Millex</td>
			<td style="width:111px;">SLGP033RS</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">&#945;-Olig2 Rabbit antbody</td>
			<td style="width:111px;">Millipore</td>
			<td style="width:111px;">AB9610</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:111px;">Alexa Fluor&#174; 647-conjugated &#945;-rabbit antibody</td>
			<td style="width:111px;">Life technologies</td>
			<td style="width:111px;">A-31573</td>
			<td style="width:131px;">1:1000</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">bisBenzimide H 33258</td>
			<td style="width:111px;">sigma</td>
			<td style="width:111px;">B2883</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:111px;">Mounting medium</td>
			<td style="width:111px;">Dako</td>
			<td style="width:111px;">S3023</td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:111px;">Leica SP2 confocal microscope</td>
			<td style="width:111px;">Leica</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:131px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combining double fluorescence in situ hybridization with immunolabelling for detection of the expression of three genes in mouse brain sections

Detecção de expressão de genes em diferentes tipos de células do cérebro, por exemplo, neurónios, astrócitos, oligodendrócitos, microglia e oligodendrócitos precursores, pode ser dificultada pela falta de anticorpos primários ou secundários específicos para a imunocoloração. Descrevemos aqui um protocolo para detectar a expressão de três genes diferentes na mesma secção utilizando cérebro de fluorescência dupla de hibridação in situ com duas sondas específicas para o gene seguido de imunocoloração com um anticorpo de alta especificidade dirigida contra a proteína codificada por um terceiro gene. O gene Aspartoacyclase (ASPA), de mutações que podem conduzir a uma doença da matéria branca humana rara - doença de Canavan - é pensado para ser expresso em oligodendrócitos e a microglia, mas não em neurónios e astrócitos. No entanto, o padrão de expressão precisa de ASPA no cérebro tem ainda de ser estabelecidos. Este protocolo nos permitiu determinar que ASPA é expressa em um subconjunto de oligodendrócitos maduros umND pode ser geralmente aplicado a uma ampla gama de estudos padrão de expressão do gene.

Este artigo descreve um método para a ISH dupla fluorescência seguido por imunomarcação em seções do cérebro do rato. Uma breve descrição deste protocolo é demonstrado na Figura 1. O primeiro passo foi sintetizar sondas específicas para Aspa e MBP (proteína básica da mielina). Para verificar que as sondas foram sintetizadas, uma pequena aliquota de cada reacção foi efectuada num gel de agarose. O modelo linear fraco e uma grande quantidade de ARN a sonda pode ser observado (Figura 2). ISH fluorescência dupla para Aspa e PAM, seguido por Olig2 imunomarcação e coloração nuclear Hoechst, foi realizada em secções de cérebro de rato. Nós digitalizado as seções do cérebro em um microscópio confocal e costuradas as imagens em conjunto para revelar a distribuição de sinais de expressão de genes no cérebro. Expressão Aspa em Mbp -positivo foi observada células (MBP +) ao longo do bra<html> na (Figura 3). Examinámos também Aspa expressão em diferentes estruturas cerebrais utilizando uma ampliação maior. Expressão Aspa em oligodendrócitos no córtex e do corpo caloso são mostrados na Figura 4. A co-localização de MBP, Olig2, e Aspa indica que Aspa é expresso num subconjunto de oligodendrócitos maduros no córtex e do corpo caloso (Figura 4). estes resultados demonstram que este protocolo pode detectar simultaneamente a expressão de três genes diferentes em secções do cérebro. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/53976/53976fig1.jpg" /> Figura 1. Protocolo para Double Fluorescência Hibridização In Situ Seguido por imunocoloração. Este protocolo é executado ao longo de 5 dias e detecta a expressão de três genes./files/ftp_upload/53976/53976fig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53976/53976fig2.jpg" /> Figura 2. Exame da Aspa RNA Probe em gel de agarose. O modelo linear e uma grande quantidade da sonda RNA de um peso molecular menor pode ser observada. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53976/53976fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53976/53976fig3.jpg" /> Figura 3. Duplo hibridização fluorescente in situ para Aspa e PAM no rato cérebro secções. </strong&gt; Secções do cérebro foram digitalizados com um microscópio confocal e as imagens foram costurados juntos para mostrar a distribuição da Aspa (vermelho) e MBP (verde) no cérebro. Barra de escala:. 500 mm <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53976/53976fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53976/53976fig4.jpg" /> Figura 4. Expressão da Aspa em oligodendrócitos no córtex e no corpo caloso. Painéis mostram imagens representativas de ISH para Aspa (vermelho) e MBP (verde) seguido de imunocoloração de Olig2 (azul), combinada com Hoechst coloração. Aspa foi expressa em alguns MBP + / + Olig2 células no córtex (a e B) e no corpo caloso (C e D). M<html> pb + / Olig2 + / + Aspa células são indicadas com setas e PAM + / Olig2 + / - Aspa células são indicadas com setas nos painéis alargadas (B e D). Barras de escala: 100 mm (A e C); 20 m (B e D). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53976/53976fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Suplementar Figura 1" src="/files/ftp_upload/53976/53976supfig1.jpg" /> Suplementar Figura 1. Sequência e Mapa de Aspa Clone (IRAVp968C0654D). Sequência de ADNc de 1,5 kb de Aspa foi inserido no plasmídeo pCMV-Sport6 ​​(A). O mapa do plasmídeo pCMV-Sport6-Aspa é mostrado em (B).m / files / ftp_upload / 53976 / 53976supfig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clique aqui para baixar esse arquivo.

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Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections

Localizing gene expression to specific cell types can be challenging due to the lack of specific antibodies. Here we describe a protocol for simultaneous triple detection of gene expression by combining double fluorescence RNA in situ hybridization with immunostaining.

Combinando Duplo Fluorescência<em&gt; In Situ</em&gt; A hibridação com imunomarcação para a detecção da expressão de três genes em secções do cérebro do rato

Detection of gene expression in different types of brain cells e.g., neurons, astrocytes, oligodendrocytes, oligodendrocyte precursors and microglia, can ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections

13.0K visualizações.  University College London. Localizing gene expression to specific cell types can be challenging due to the lack of specific antibodies. Here we describe a protocol for simultaneous triple detection of gene expression by combining double fluorescence RNA in situ hybridization with immunostaining.

Vídeo: Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections

Double Fluorescence in situ Hybridization in Fresh Brain Sections

Here we describe a modified version of a double fluorescence in situ hybridization (dFISH) method optimized for detecting two mRNAs of interest in fresh frozen brain sections. Our group has successfully used this approach to study gene co-regulation. More specifically, we have used this dFISH method to explore the anatomical organization, neurochemical properties, and the impact of sensory experience in central sensory circuits, at single cell resolution. This protocol has been validated in brain tissue from mice, rats and songbirds but is expected to be easily adaptable to other vertebrate species, as well as to an array of non-neural tissues. In this film we provide a detailed demonstration of the main steps of this procedure.

Double Fluorescence in situ Hybridization in Fresh Brain Sections

This protocol involves a non-radioactive in-situ hybridization procedure that enables the simultaneous identification of two transcript species, at a single cell resolution, in thin sections of the vertebrate brain.

Fluorescência dupla In situ Hibridação nas Seções cérebro fresco

Here we describe a modified version of a double fluorescence in situ hybridization (dFISH) method optimized for detecting two mRNAs of interest in fresh ...

Neurociência

Combining Lipophilic dye, in situ Hybridization, Immunohistochemistry, and Histology

Going beyond single gene function to cut deeper into gene regulatory networks requires multiple mutations combined in a single animal. Such analysis of two or more genes needs to be complemented with in situ hybridization of other genes, or immunohistochemistry of their proteins, both in whole mounted developing organs or sections for detailed resolution of the cellular and tissue expression alterations. Combining multiple gene alterations requires the use of cre or flipase to conditionally delete genes and avoid embryonic lethality. Required breeding schemes dramatically enhance effort and cost proportional to the number of genes mutated, with an outcome of very few animals with the full repertoire of genetic modifications desired. Amortizing the vast amount of effort and time to obtain these few precious specimens that are carrying multiple mutations necessitates tissue optimization. Moreover, investigating a single animal with multiple techniques makes it easier to correlate gene deletion defects with expression profiles. We have developed a technique to obtain a more thorough analysis of a given animal; with the ability to analyze several different histologically recognizable structures as well as gene and protein expression all from the same specimen in both whole mounted organs and sections. Although mice have been utilized to demonstrate the effectiveness of this technique it can be applied to a wide array of animals. To do this we combine lipophilic dye tracing, whole mount in situ hybridization, immunohistochemistry, and histology to extract the maximal possible amount of data.

Combining Lipophilic dye, in situ Hybridization, Immunohistochemistry, and Histology

A combination of different techniques to maximize data collection from mouse tissue is presented.

Combinando corante lipofílico, In situ Hibridação, imunohistoquímica e histologia

Going beyond single gene function to cut deeper into gene regulatory networks requires multiple mutations combined in a single animal.  Such analysis of ...

Detection of the Genome and Transcripts of a Persistent DNA Virus in Neuronal Tissues by Fluorescent In situ Hybridization Combined with Immunostaining

Single cell codetection of a gene, its RNA product and cellular regulatory proteins is critical to study gene expression regulation. This is a challenge in the field of virology; in particular for nuclear-replicating persistent DNA viruses that involve animal models for their study. Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) establishes a life-long latent infection in peripheral neurons. Latent virus serves as reservoir, from which it reactivates and induces a new herpetic episode. The cell biology of HSV-1 latency remains poorly understood, in part due to the lack of methods to detect HSV-1 genomes in situ in animal models. We describe a DNA-fluorescent in situ hybridization (FISH) approach efficiently detecting low-copy viral genomes within sections of neuronal tissues from infected animal models. The method relies on heat-based antigen unmasking, and directly labeled home-made DNA probes, or commercially available probes. We developed a triple staining approach, combining DNA-FISH with RNA-FISH&#160;and immunofluorescence, using peroxidase based signal amplification to accommodate each staining requirement. A major improvement is the ability to obtain, within 10 &#181;m tissue sections, low-background signals that can be imaged at high resolution by confocal microscopy and wide-field conventional epifluorescence. Additionally, the triple staining worked with a wide range of antibodies directed against cellular and viral proteins. The complete protocol takes 2.5 days to accommodate antibody and probe penetration within the tissue.

Detection of the Genome and Transcripts of a Persistent DNA Virus in Neuronal Tissues by Fluorescent In situ Hybridization Combined with Immunostaining

We established a fluorescent in situ hybridization protocol for the detection of a persistent DNA virus genome within tissue sections of animal models. This protocol enables studying infection process by codetection of the viral genome, its RNA products, and viral or cellular proteins within single cells.

A detecção do genoma e Transcrições de um vírus DNA persistente em tecidos neuronais por fluorescentes Em situ Hibridização Combinado com Imunocoloração

Single cell codetection of a gene, its RNA product and cellular regulatory proteins is critical to study gene expression regulation. This is a challenge ...

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several weeks, and this is accompanied by short distance regeneration (a few mm) of propriospinal axons and spinal-projecting axons from the brainstem. Among the 36 large identifiable spinal-projecting neurons, some are good regenerators and others are bad regenerators. These neurons can most easily be identified in wholemount CNS preparations. In order to understand the neuron-intrinsic mechanisms that favor or inhibit axon regeneration after injury in the vertebrates CNS, we determine differences in gene expression between the good and bad regenerators, and how expression is influenced by spinal cord transection. This paper illustrates the techniques for housing larval and recently transformed adult sea lampreys in fresh water tanks, producing complete spinal cord transections under microscopic vision, and preparing brain and spinal cord wholemounts for in situ hybridization. Briefly, animals are kept at 16&#160;&#176;C and anesthetized in 1% Benzocaine in lamprey Ringer. The spinal cord is transected with iridectomy scissors via a dorsal approach and the animal is allowed to recover in fresh water tanks at 23 &#176;C. For in situ hybridization, animals are reanesthetized and the brain and cord removed via a dorsal approach.

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

Lampreys recover locomotion after a complete spinal cord injury. However, some spinal-projecting neurons are good regenerators and others are not. This paper illustrates the techniques for housing sea lamprey larvae (and recently transformed adults), producing complete spinal cord transections and preparing wholemount brains and spinal cords for in situ hybridization.

Spinal Cord Injury completo e Cérebro Dissection Protocolo para Wholemount Subsequente<em&gt; In Situ</em&gt; Hibridização em larval da lampreia de mar

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several ...

Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

mRNAs are frequently localized to vertebrate axons and their local translation is required for axon pathfinding or branching during development and for maintenance, repair or neurodegeneration in postdevelopmental periods. High throughput analyses have recently revealed that axons have a more dynamic and complex transcriptome than previously expected. These analysis, however have been mostly done in cultured neurons where axons can be isolated from the somato-dendritic compartments. It is virtually impossible to achieve such isolation in whole tissues in vivo. Thus, in order to verify the recruitment of mRNAs and their functional relevance in a whole animal, transcriptome analyses should ideally be combined with techniques that allow the visualization of mRNAs in situ. Recently, novel ISH technologies that detect RNAs at a single-molecule level have been developed. This is especially important when analyzing the subcellular localization of mRNA, since localized RNAs are typically found at low levels. Here we describe two protocols for the detection of axonally-localized mRNAs using a novel ultrasensitive RNA ISH technology. We have combined RNAscope ISH with axonal counterstain using fluorescence immunohistochemistry or histological dyes to verify the recruitment of Atf4 mRNA to axons in vivo in the mature mouse and human brains.

Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

RNA in situ hybridization (ISH) enables the visualization of RNAs in cells and tissues. Here we show how combination of RNAscope ISH with immunohistochemistry or histological dyes can be successfully used to detect mRNAs localized to axons in sections of mouse and human brains.

Detecção de Axonally localizada mRNAs em seções do cérebro Usando de alta resolução<em&gt; In Situ</em&gt; Hibridização

mRNAs are frequently localized to vertebrate axons and their local translation is required for axon pathfinding or branching during development and for ...

Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin Syndrome

3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA; ecstasy) toxicity may cause region-specific changes in serotonergic mRNA expression due to acute serotonin (5-hydroxytryptamine; 5-HT) syndrome. This hypothesis can be tested using in situ hybridization to detect the serotonin 5-HT2A receptor gene htr2a. In the past, such procedures, utilizing radioactive riboprobe, were difficult because of the complicated workflow that needs several days to perform and the added difficulty that the technique required the use of fresh frozen tissues maintained in an RNase-free environment. Recently, the development of short oligonucleotide probes has simplified in situ hybridization procedures and allowed the use of paraformaldehyde-prefixed brain sections, which are more widely available in laboratories. Here, we describe a detailed protocol using non-radioactive oligonucleotide probes on the prefixed brain tissues. Hybridization probes used for this study include dapB (a bacterial gene coding for dihydrodipicolinate reductase), ppiB (a housekeeping gene coding for peptidylprolyl isomerase B), and htr2a (a serotonin gene coding for 5-HT2A receptors). This method is relatively simply, cheap, reproducible and requires less than two days to complete.

Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin Syndrome

This protocol describes a rapid and simplified in situ hybridization method ideal forparaformaldehyde-prefixed brain, thus reducing the need for prolonged complex steps while using fresh frozen tissues. The method is validated using the identification of the serotonin 5-HT2A receptor gene htr2a in rats.

Rápido<em&gt; In Situ</em&gt; A hibridação usando sondas Oligonucleotide no cérebro prefixado-paraformaldeído de ratos com síndrome serotoninérgica

3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA; ecstasy) toxicity may cause region-specific changes in serotonergic mRNA expression due to acute serotonin ...

Localization of Odorant Receptor Genes in Locust Antennae by RNA In Situ Hybridization

Insects have evolved sophisticated olfactory reception systems to sense exogenous chemical signals. These chemical signals are transduced by Olfactory Receptor Neurons (ORNs) housed in hair-like structures, called chemosensilla, of the antennae. On the ORNs&#39; membranes, Odorant Receptors (ORs) are believed to be involved in odor coding. Thus, being able to identify genes localized to the ORNs is necessary to recognize OR genes, and provides a fundamental basis for further functional in situ studies. The RNA expression levels of specific ORs in insect antennae are very low, and preserving insect tissue for histology is challenging. Thus, it is difficult to localize an OR to a specific type of sensilla using RNA in situ hybridization. In this paper, a detailed and highly effective RNA in situ hybridization protocol particularly for lowly expressed OR genes of insects, is introduced. In addition, a specific OR gene was identified by conducting double-color fluorescent in situ hybridization experiments using a co-expressing receptor gene, Orco, as a marker.

Localization of Odorant Receptor Genes in Locust Antennae by RNA In Situ Hybridization

This paper describes a detailed and highly effective RNA in situ hybridization protocol particularly for low-level expressed Odorant Receptor (OR) genes, as well as other genes, in insect antennae using digoxigenin (DIG)-labeled or biotin-labeled probes.

Localização de Genes de Receptor de Odorantes em Antenas de Locustídeo por RNA<em&gt; In Situ</em&gt; Hibridação

Insects have evolved sophisticated olfactory reception systems to sense exogenous chemical signals. These chemical signals are transduced by Olfactory ...

Large-scale Three-dimensional Imaging of Cellular Organization in the Mouse Neocortex

The mammalian neocortex is composed of many types of excitatory and inhibitory neurons, each with specific electrophysiological and biochemical properties, synaptic connections, and in vivo functions, but their basic functional and anatomical organization from cellular to network scale is poorly understood. Here we describe a method for the three-dimensional imaging of fluorescently-labeled neurons across large areas of the brain for the investigation of the cortical cellular organization. Specific types of neurons are labeled by the injection of fluorescent retrograde neuronal tracers or expression of fluorescent proteins in transgenic mice. Block brain samples, e.g., a hemisphere, are prepared after fixation, made transparent with tissue clearing methods, and subjected to fluorescent immunolabeling of the specific cell types. Large areas are scanned using confocal or two-photon microscopes equipped with large working distance objectives and motorized stages. This method can resolve the periodic organization of the cell type-specific microcolumn functional modules in the mouse neocortex. The procedure can be useful for the study of three-dimensional cellular architecture in the diverse brain areas and other complex tissues.

Here we describe a procedure for tissue clearing, fluorescent labeling, and large-scale imaging of mouse brain tissue which, thereby, enables visualization of the three-dimensional organization of cell types in the neocortex.

Imagem tridimensional em grande escala de organização celular no neocórtex Mouse

The mammalian neocortex is composed of many types of excitatory and inhibitory neurons, each with specific electrophysiological and biochemical ...

Combining Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization with Fluorescent Immunohistochemistry on Fresh Frozen or Fixed Mouse Brain Sections

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique that identifies the presence and spatial distribution of specific RNA transcripts within cells. Neurochemical phenotyping of functionally identified neurons usually requires concurrent labelling with multiple antibodies (targeting protein) using immunohistochemistry (IHC) and optimization of in situ hybridization (targeting RNA), in tandem. A &#34;neurochemical signature&#34; to characterize particular neurons may be achieved however complicating factors include the need to verify FISH and IHC targets before combining the methods, and the limited number of RNAs and proteins that may be targeted simultaneously within the same tissue section.
Here we describe a protocol, using both fresh frozen and fixed mouse brain preparations, which detects multiple mRNAs and proteins in the same brain section using RNAscope FISH followed by fluorescence immunostaining, respectively. We use the combined method to describe the expression pattern of low abundance mRNAs (e.g., galanin receptor 1) and high abundance mRNAs (e.g., glycine transporter 2), in immunohistochemically identified brainstem nuclei.
Key considerations for protein labelling downstream of the FISH assay extend beyond tissue preparation and optimization of FISH probe labelling. For example, we found that antibody binding and labelling specificity can be detrimentally affected by the protease step within the FISH probe assay. Proteases catalyze hydrolytic cleavage of peptide bonds, facilitating FISH probe entry into cells, however they may also digest the protein targeted by the subsequent IHC assay, producing off target binding. The subcellular location of the targeted protein is another factor contributing to IHC success following FISH probe assay. We observed IHC specificity to be retained when the targeted protein is membrane bound, whereas IHC targeting cytoplasmic protein required extensive troubleshooting. Finally, we found handling of slide-mounted fixed frozen tissue more challenging than fresh frozen tissue, however IHC quality was overall better with fixed frozen tissue, when combined with RNAscope.

Combining Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization with Fluorescent Immunohistochemistry on Fresh Frozen or Fixed Mouse Brain Sections

This protocol describes a method for combining fluorescence in situ hybridization (FISH) and fluorescence immunohistochemistry (IHC) in both fresh frozen and fixed mouse brain sections, with the goal of achieving multilabel FISH and fluorescence IHC signal. IHC targeted cytoplasmic and membrane attached proteins.

Combinando Hibridização In Situ por Fluorescência Multiplex com Imunohistoquímica Fluorescente em Seções Cerebrais de Camundongos Frescos Congelados ou Fixos

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique that identifies the presence and spatial distribution of specific RNA transcripts within ...

Detection of G Protein-coupled Receptor Expression in Mouse Vagal Afferent Neurons using Multiplex In Situ Hybridization

This study describes a protocol for the multiplex in situ hybridization (ISH) of the mouse jugular-nodose ganglia, with a particular emphasis on detecting the expression of G protein-coupled receptors (GPCRs). Formalin-fixed jugular-nodose ganglia were processed with the RNAscope technology to simultaneously detect the expression of two representative GPCRs (cholecystokinin and ghrelin receptors) in combination with one marker gene of either nodose (paired-like homeobox 2b, Phox2b) or jugular afferent neurons (PR domain zinc finger protein 12, Prdm12). Labeled ganglia were imaged using confocal microscopy to determine the distribution and expression patterns of the aforementioned transcripts. Briefly, Phox2b afferent neurons were found to abundantly express the cholecystokinin receptor (Cck1r) but not the ghrelin receptor (Ghsr). A small subset of Prdm12 afferent neurons was also found to express Ghsr and/or Cck1r. Potential technical caveats in the design, processing, and interpretation of multiplex ISH are discussed. The approach described in this article may help scientists in generating accurate maps of the transcriptional profiles of vagal afferent neurons.

Detection of G Protein-coupled Receptor Expression in Mouse Vagal Afferent Neurons using Multiplex In Situ Hybridization

Multiplex in situ hybridization (ISH) was employed to simultaneously visualize the transcripts for two G protein-coupled receptors and one transcription factor in the entire vagal ganglionic complex of the adult mouse. This protocol could be used to generate accurate maps of the transcriptional profiles of vagal afferent neurons.

Detecção de expressão receptora acoplada à proteína G em neurônios aferentes do mouse vagal usando multiplex in situ hibridização

This study describes a protocol for the multiplex in situ hybridization (ISH) of the mouse jugular-nodose ganglia, with a particular emphasis on detecting ...