Whole mount In situ hybridization protocol

20130123

(Short cut precedure)

Reagent check lists



基本的な注意

  1. RNase の汚染が無いように厳重注意
  2. 器具は全て滅菌か使い捨て容器使用
  3. 操作は必ず手袋着用、特にサンプルチューブは素手で触らない。
  4. 試薬の量と条件(温度など)を間違えないこと


Reagents check list

RNase free

Others

 


前日までの準備


試薬の作成

A. 室温保存 (Keep at room temperature) 作りおきのきくもの

  1. DEPC DW(DEPC H2O)
    2L くらい作っておく
    DW
    DEPC 0.1% (1ml/l)
    Stir over night
    autoclaved
  2. 10× PBS for 1l

    NaCl

    Sodium Chloride
    塩化ナトリウム

    58.44

    1369mM

    80g

    KCl

    Potassium Chloride
    塩化カリウム

    74.55

    26.8mM

    2g

    Na2HPO4

    Sodium Phosphate, Dibasic, Anhydrous
    リン酸一水素ナトリウム(無水)

    141.96

    81.0mM

    11.5g

    KH2PO4

    Potassium Phosphate, Monobasic
    リン酸二水素カリウム(無水)

    136.09

    14.7mM

    2.0g

    H2O

    800ml


    adjust the pH to 7.4 then make up to 1l

    autoclave

  3. PTw for 1l RNase free 2lくらいつくっておく

    10× PBS

    100ml

    10% Tween 20

    10ml(0.1%)

    autoclave after DEPC treatment


  4. PBT (BSA-) Final RNase free MAB Buffer を使うときはいらない

    10× PBS

    1l

    Triton(10%)

    10ml (0.1%)

    BSA

    2g (2mg/ml)使用直前に加える



  5. MAB(Maleic acid buffer) antibody wash用のBuffer

    Maleic acid

    116.1

    100mM

    11.61g

    NaCl

    58.44

    150mM

    8.77g

    H2O

    make up to 1l


    pH to 7.5 with 10N NaOH (10~22ml)


  6. 20X SSC for 1l RNase free

    NaCl

    Sodium chloride
    塩化ナトリウム

    58.44

    3M

    175.3g

    NaOCOCH2C(OH)
    (COONa)CH2COONa
    ・2H2O

    Sodium citrate
    クエン酸3ナトリウム(2水和)

    294.10

    300mM

    88.2g

    H2O

    800ml


    adjust the pH to 7.0 with 1N HCl
    add 1ml of DEPC adjust volume to 1l stir over night
    Sterilize by autoclaving




  7. MetOH series  100ml each
    100% MetOH l
    75% MetOH/25% DEPC dH2O (3:1)
    50% MetOH/50% DEPC dH2O(1:1)
    25% MetOH/75% PTw (1:3)

  8. MEMFA 10ml *使用直前に作成する
    10×MEM 1ml
    37%Formalin 1mlDEPC DW 8ml

Optional 普通は使わない

  1. levamisol 100mM in DW (stock solution)
    250mg in 10ml (0.5mg/ml=2mM)
  2. AP-reaction buffer BM purple を使うときはいらない
    0.1M Tris-HCL(pH9.5)
    0.1M NaCL
    autoclaved
    +12.5mM MgCl2 (使用直前に加える)


B. 冷凍保存 (store in freezer)


    マイクロチューブに分注
  1. Denhardt's solution 50× 2mlで for 10times
    Ficoll 5g 1%
    polyvinylpyrrolidone 5g 1%
    BSA(Pentax FractionV) 5g 1%
    DW to 500ml
    Filter through a disposable Nalgene filter.
    Dispense into 25ml aliquots.

    Store at -20。C
    (市販品でも可、和光など)



  2. ホルムアミド原液 和光脱イオン済み (原液は凍っているので湯煎で溶かす)
    Make 5~10mls aliquots and store at -20。C

  3. MAB-B stock solution (10% Boehringer-Mannbeim blocking reagent in MAB)

    Dissolve in MAB by gently heating in microwave, then autoclave.
    Aliquot into tubes and freeze at -20C


  4. heparin (100mg/ml) 10μl


  5. RNase A 10mg/ml RNase (Treatment をするときにのみ使う。

    Buy solution, its safer than dissolve the powder.
    RNase Aはこの濃度の溶液を買った方が安全

    10mM Tris-HCl 15mM NaCl pH7.5 のバッファーにRNase A を入れ、沸騰した100お湯で湯煎して溶かす。
    冷ますときには、お湯につけたまま自然に冷える。急冷すると沈澱を生じてしまう。



  6. Pro K stock solution: 10mg/ml (or 1mg/ml) Proteinase K



  7. Sheep serum

    Inactivate by heating at 56。C for 30 minutes
    Make 2ml aliquotes and store at -80。C.

    56℃ で30分処理し、2mlずつ分注しておく。

  8. tRNA
    Torula RNA (Type VI, Sigma R 6625) 200mg を20mlのDWにとかした後(非常に溶けにくい)20ml PCI抽出、及び、20mlクロロホルム抽出を行い、上清をそのまま1mlずつ分注しておく。
    濃度はほぼ10mg/mlになっているはず。


C.冷蔵保存(4℃)

     
  1. 10% Tween 20
    Tween20 1ml
    DW     9ml


  2. 10% CHAPS
    CHAPS 1g
    DEPC DW 9ml


  3. 10X MEM stock soln. for 100ml RNase free(遮光保存)

    MOPS

    209.27

    1M

    20.93g

    EGTA

    380.35

    20mM

    0.76g

    MgSO4・7H2O

    246.48

    10mM

    0.25g

    H2O

    make up to 100ml


    adjust pH to 7.4 after you disolve MOPS
    should be autoclaved

    注意:順番によってはEGTAは解けにくいので混ぜる時はpH をあわせてから



  4. 0.1M TEA(triethanolamine) pH7〜8 (Better to prepare freshly.) for 100ml

    TEA 1.5g (1.33ml at 20)
    DW 98ml
    conc. HCl 0.5ml (濃塩酸)
    → Check the pH then treat with DEPC

    Prepare 100ml X 2 bottles


  5. 4% formaldehyde in PTw
    10% formaline in PTw


胚の固定

  1. Embryoをシステインで処理して脱ゼリーする。
  2. 嚢胚・神経胚はビテリン膜を取り除き、尾芽胚は0.01% MS222かクロロホルムで麻酔する。
  3. MEMFA 1.5〜2hr R.T.で固定。
         MEMFA    10×MEM 1ml
                  Formalin 1ml
                  DEPC H2O 8ml の割合で混ぜる。

    脱色の必要があれば以下のステップを加える。

  4. 10% H2O2/MeOH(H2O2:MeOH=1:2) 3mlで6hous 蛍光灯下 (多少動物極の色素を残しても良い場合 3 hours )
  5. 100% MeOH -20℃で保存


一日目午前 試薬作り

H.S.: hybridization solution for 10ml (for 4~5 samples, 2.2ml for one sample)

    formamide

    5ml

    50%

    SSC(20×)

    2.5ml

    heparin (100mg/ml)

    10μl

    100μg/ml

    Denhardt's (50×)

    200μl

    Tween 20 (10%)

    100μl

    0.1%

    CHAPS (10%)

    100μl

    0.1%

    tRNA(10mg/ml)

    100μl

    100μg /ml

    0.5M EDTA pH8.0

    200μl

    5mM

    DEPC-dH2O

    1.79ml


    store at 4℃


First day 一日目午後 

  1. Pre-treatment 前処理

    RNase free conditon

    1. 100mls of 100% MetOH 5 min with agitation


      固定した胚を100%メタノールに浸したバスケットに移して5分ゆっくりと振蘯。
      胚の移動には、先をカットしたブルーチップか、先をカットしたパスツールピペットを用いる。

    2. 100mls of 75% MetOH/25%DEPC-dH2O 5 min with agitation on a mild mixer


      75%
      メタノール25%DEPC蒸留水で5分ゆっくりと振蘯


    3. 100mls of 50% MetOH/50% DEPC-dH2O 5 min with agitation on a mild mixer


      50%
      メタノール50%DEPC蒸留水で5分ゆっくりと振蘯


    4. 100mls of 25% MetOH/75% PTw 5 min with agitation on a mild mixer


      25%
      メタノール 75% PTwで5分ゆっくりと振蘯


    5. 100mls of PTw 5 min X 3



      PTw
      で5分ゆっくりと振蘯 3回繰り返す。


      Pro K in PTw
      を作っておく、ProK stock(10mg/ml)をPTw1mlあたりl加える。
      ProK (10μg/ml) 1 sample あたり0.5ml



  2. ProK treatment


    1. Transfer the baskes to 15ml round-bottom polypropylene tubes containing
      0.5ml of 10μg/ml Proteinase K in PTw.


      0.5ml の10μg/ml Proteinase K PTw溶液の入った15mlの丸底ポリプロピレンチューブにバスケットを移す。


    2. Incubate 5~10minutes at room temp. agitating occasionally by gently tapping the side of the test tube rack.


      ときどき優しくタッピングで混ぜながら、5~10分室温でインキュベートする。

      (胚がもろくなるので原腸胚 は早めに反応を停止する)


    3. Transfer the baskets back to rack sitting in 100mls PTw Just rinse


      バスケットをPTwにつけてあるラックに戻して軽く洗う。


    4. 100mls of 0.1M TEA 5min with agitation
      (distroy endogenous alkaline phosphatase)


      100mls 0.1M TEA 5分ゆっくり振蘯しながら洗浄する。
      (内在性のアルカリフォスファターゼを分解する)


    5. 100mls of 0.1M TEA 5min with agitation



      100mls 0.1M TEA 5分ゆっくり振蘯しながら洗浄する。


    6. Add 250μl of acetic anhydride 5min with agitation


      250μl
      の無水酢酸を加えて 5分ゆっくり振蘯しながら洗浄する。
      (アミノ残基をアセチル化し、プローブの非特異的な結合を防ぐ。)


    7. Add 250μl of acetic anhydride 5min with agitation


      さらに250μlの無水酢酸を加えて 5分ゆっくり振蘯しながら洗浄する。


    8. 100mls of PTw 5min with agitation X 2


      PTwで5分間振蘯しながら洗浄する。2回繰り返す。



    9. 100mls of 4% formaldehyde in PTw 20min with agitation


      4% ホルムアルデヒドPTw溶液で20分間振蘯しながら固定する。


    10. 100mls of PTw 5min with agitation X 5


      PTwで5分間振蘯しながら洗浄する。5回繰り返す。


  3. Hybridization
    1. Transfer the baskets to 15-ml snap-cap polypropylene tubes containing PTw 500μl+H.S 125μl, then agitate 5min

      PTw500μl+H.S 125μlの入った15mlの丸底ポリプロピレンチューブにバスケットを移し、5分振蘯する。


    2. 500μl H.S. 10min at 60℃ with agitation in hybridization oven.

      500μl のハイブリダイゼーション液(H.S.) 中で60℃10分間振蘯する。


    3. 500μl H.S. 6 hours at 60℃ with agitation in hybridization oven.
      (pre-hybridization).


      500μl のハイブリダイゼーション液(H.S.) 中で60℃6時間振蘯しながらプレハイブリダイゼーションをおこなう。


      <直前にProbe in H.S を作る。
      85℃、2〜3minでdenature →on ice 5min>



    4. Probe (0.3~0.5μg) in 500μl H.S.


      プローブ入りのハイブリダイゼーション液に移す。


    5. Agitate overnight (12~16 hours) at 60℃ in hybridization oven.

      振蘯しながら一晩ハイブリダイゼーションをおこなう。




二日目午前 試薬準備


二日目午後 PROBE 回収

準備:

2X SSC 300ml を60℃に温めておく。 (ウォーターバスが良い)

0.2X SSC 200mlを60℃に温めておく。(ウォーターバスが良い)


三日目

*発色は暗所でおこなう


PROBE PREPARATION
Templates

  1. Linearize 20microgram plasmid DNA with an enzyme which cuts 3' to the transcript of interest.
  2. PCI extract the DNA three times.
  3. Back-extract the organic layers with DEPC-treated H2O and combine.
  4. Chloroform extract once.
  5. Isopropyl alchoohol precipitae with NH4OAc, pellet the DNA by centrifuge and discard supernatant.
  6. Wash with RNase free 70% ethanol and dry.

    注意:制限酵素には、5'突出末端を生じる酵素を用いる。3'突出末端の場合RNA polymerase がDNA から離れにくくなり、転写効率が非常に悪くなる。

In vitro transcription of probes

  1. Resuspend DNA in 10μl of DEPC-H2O
  2. Check DNA concentration
  3. Mix the following (total volume 20μl)
    2~4μg of DNA
    4μl 5X
    in vitro stanscription buffer
    2μl 10X DIG-rUTP/rNTP
    1μl 0.1M DTT
    1μl RNA Guard
    1μl RNA polymerase
    DEPC-H2O to20μl
  4. Incubate at 37。C for 2 hours.
  5. Add 1 μl RNase-free DNAse I and incubate 37。C for 30 minutes.
  6. Add
    15μl NH
    4OAc
    115μl DEPC H
    2O
    150μl Isopropyl alcohol
  7. Mix and put in -20。C for 1hour.
  8. Spin in microfuge at 4。C for 10minutes
  9. Discard sup. and wash with RNase free 70% ethanol
  10. Dry briefly the pellet and resuspend in 10~20μl of DEPC-H2O

    注:ROCHEのDIG RNA Labeling kit を用いてもよいが、DNAse I 処理を行った後必ず酢酸アンモニウムで沈澱させるか、ゲルろ過のスピンカラムを使って未反応のNTPsを除く。除かないと、非特異的な発現が出てしまう。


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