A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تدخل الجيش الملكي النيبالي (رني) تمتلك مزايا عديدة أكثر من خروج المغلوب الجينات، واستخدمت على نطاق واسع باعتبارها أداة في دراسات الجينات الوظيفية. جعلت من اختراع تكنولوجيا الحمض النووي رني ناقلات القائم على المدى الطويل، ومحرض ضربة قاضية الجين ممكن، وزادت أيضا في جدوى إسكات الجينات في الجسم الحي.
تدخل الجيش الملكي النيبالي (رني) يحول دون التعبير الجيني من قبل mRNAs الهدف المهينة على وجه التحديد. منذ اكتشاف المزدوج تقطعت بهم السبل الحمض النووي الريبي التدخل الصغيرة (سيرنا) في إسكات الجينات 1، وأصبح رني أداة بحث قوية في الدراسات وظيفة الجين. بالمقارنة مع حذف الجينية، [رني بوساطة إسكات الجينات تمتلك العديد من المزايا، مثل السهولة التي تتم فيها ومدى ملاءمتها لمعظم خطوط الخلية. وقد أظهرت دراسات متعددة في تطبيقات تكنولوجيا رني في أبحاث السرطان. على وجه الخصوص، جعلت تطوير تكنولوجيا مكافحة ناقلات القائم على الحمض النووي الريبي لانتاج صغير دبوس الشعر (shRNA) مدفوعا U6 أو مروج H1 على المدى الطويل والجينات محرض إسكات 2،3 ممكن. استخدامه في تركيبة مع النواقل الفيروسية وراثيا، مثل الفيروسة البطيئة، تسهل الكفاءة العالية للتسليم shRNA و / أو الاندماج في الحمض النووي الجيني للتعبير shRNA مستقر.
نحن تصف detaileد الإجراء باستخدام تكنولوجيا الحمض النووي رني ناقلات القائم على تحديد وظيفة الجينات، بما في ذلك بناء ناقلات lentiviral معربا عن shRNA، وإنتاج الفيروسة البطيئة وإصابة الخلية، والدراسات الفنية باستخدام نموذج الفأر طعم أجنبي.
تم الإبلاغ عن الاستراتيجيات المختلفة في توليد بنيات shRNA. وصف بروتوكول هنا توظيف تضخيم PCR وربط 3-شظية يمكن استخدامها لمباشرة وكفاءة توليد shRNA التي تحتوي على ثوابت lentiviral دون أن تترك أي المتاخمة اضافية النوكليوتيدات لتسلسل shRNA الترميز. حيث يمكن خفض الكاسيت shRNA التعبير عن هذه الاستراتيجية التي أنشأتها من قبل إنزيمات التقييد، ويمكن بسهولة انتقلوا إلى ناقلات أخرى مع مختلف علامات الفلورسنت أو المضادات الحيوية. ويمكن استخدام الكواشف ترنسفكأيشن معظم الإنتاج التجاري في الفيروسة البطيئة. ومع ذلك، في هذا التقرير، ونحن نقدم وسيلة اقتصادية باستخدام الكالسيوم فوسفات هطول الأمطار التي يمكن أن تحقق أكثر من 90٪ في كفاءة ترنسفكأيشن293T الخلايا. مقارنة التأسيسي ناقلات التعبير shRNA، نظام shRNA محرض هو مناسبة خاصة لاسقاط الجين ضروري لتكاثر الخلايا. علينا أن نبرهن على إسكات الجينات من يانغ يين 1 (YY1)، وهو الجين الورمي المحتملة في الاصابة بسرطان الثدي 4،5، من تيت، وعلى نظام shRNA محرض وآثارها على تكوين ورم. بحث باستخدام الفيروسة البطيئة يتطلب مراجعة والموافقة على بروتوكول السلامة الاحيائية من قبل لجنة السلامة من مؤسسة الباحث. بحث باستخدام نماذج حيوانية يتطلب مراجعة والموافقة على بروتوكول الحيوان من قبل لجنة رعاية الحيوان واستخدام (ACUC) من مؤسسة الباحث.
1. جيل بنيات shRNA
2. الفيروسة البطيئة ترنسفكأيشن
الاحتياطات: وتستمد ناقلات Lentiviral من فيروس نقص المناعة البشرية-1 (HIV-1) العوامل الوراثية والتكرار غير كفء. وقد استخدموا على نطاق واسع في توصيل الجينات نظرا لقدرة من اصابة كل من تقسيم لا تنقسم فيها الخلايا. ومع ذلك، واثنين من المخاطر الكبرى موجودة في دراسات باستخدام الفيروسة البطيئة. (1) إن إمكانات جيل من تكرارها، المختصة الفيروسة البطيئة. ويمكن هذا خطر تقلص إلى حد كبير إذا تم استخدام نظام الجيل الثالث lentiviral. (2) إن إمكانات oncogenesis. يمكن أن تتفاقم هذه المخاطر إذا كان إدراج قامت هي أنكجنيك أو قمع المكثفات ورم.وينبغي لأنشطة البحوث المشاركة في فيروس نقص المناعة البشرية على أساس اتباع الفيروسة البطيئة "اعتبارات السلامة للبحوث مع الموجهات Lentiviral" من المعاهد الوطنية للصحة ( http://oba.od.nih.gov/rdna_rac/rac_guidance_lentivirus.html )، وتتطلب الحصول على موافقة من لجنة السلامة الأحيائية من مؤسسة الباحث. عموما، وتعزيز السلامة على مستوى 2 (BSL-2) مطلوب الاحتواء من أجل إعداد مختبر في حال استخدام ناقلات lentiviral.
3. إصابة وتوصيف من الخلايا المصابة
4. طعم أجنبي دراسة نموذج الفأر
5. ممثل النتائج
وقد استخدم هذا البروتوكول على دراسة آثار YY1 ضربة قاضية في تشكيل الورم من الخلايا طعم أجنبي اليراع MDA-MB-231 luciferase المراسل في التعبير عن (خلايا غدية الثدي؛ الفرجار علوم الحياة) في الفئران عارية athymic. تسلسل الهدف shRNA من YY1 الإنسان هو "GGG AGC AGA AGC AGG TGC AGA T". تسلسل سارعت "GGG ACT ACT CTA TTA CGT CAT T" تم إنشاؤه أيضا لسيطرة (تابع) shRNA، الذي لم يكن لديها تشابه كبير إلى أي نص معروف. [أليغنوكليوتيد] والتي استخدمت لصنع تيت على اساس ثوابت shRNA محرض، مع YY1 كمثال، مبينة في الجدول رقم 1. ونتيجة لذلك، تم بناء متجهين lentiviral، PLU-بورو، ايندو، YY1 shRNA وshRNA PLU-بورو، ايندو، تابع، وكانت تستخدم لإنتاج lentiviruses. استخدمنا هذه lentiviruses لتصيب بشكل فردي 2 استنساخ خلية MDA-MB-231 (استنساخ 1 و 3) على حد سواء معربا عن منظم التتراسيكلين (tetR) وluciferase المراسل اليراع. وقد تم الحصول على السكان الخلية بولكلونل بعد اختيار بوروميسين. 3A ويبين الشكل دوكس التي يسببها YY1 ضربة قاضية في هذه الخلايا MDA-MB-231 إصابة قبل الفيروسة البطيئة shRNA PLU-بورو، ايندو، YY1. كنا ثم الخلايا بولكلونل من استنساخ 3 المصابين بشكل فردي عن طريق هذه محرض YY1 shRNA وlentiviruses تابع shRNA ولاحظ أن YY1 نضوب خفض الغازية من MDA-MB-231 الخلايا (الشكل 3B). وأكد تحليل لطخة غربية دوكس التي يسببها YY1 إسكات في MDA-MB 231-الخلايا التي تحتوي على shRNA ايندو-YY1، في حين أن الخلايا التي تحتوي على ايندو، تابع shRNA لم يظهر هذا التأثير (الشكل 3C). كنا ثم هذه الخلايا لدراسة نموذج الفأر طعم أجنبي. وأظهرت الفئران التي تقيمها الخلايا MDA-MB-231-مع ايندو YY1 shRNA والموردة مع دوكس المحتوية على المياه بالمقارنة مع مجموعات المراقبة، وتكوين الورم يؤدي إلى انخفاض وعندما تصور من قبل تلألؤ بيولوجي (الشكل 4A) والتي يحددها الأوزان ورم (الشكل 4B ). وأكد YY1 في إسكات هذه الأورام طعم أجنبي من الدراسات الغربية وصمة عار هو مبين في الشكل 4C.
الشكل 1. ويبين الرسم التخطيطي لتوليد تأنشا shRNA والنسخ shRNA. وP1 الاشعال إلى P6 (انظر الجدول رقم 1 لمتواليات سبيل المثال). بول الثالث: الحمض النووي الريبي الثالث بوليميريز (د):. نهاية هضمها. الرسم ليس على نطاق واسع. اضغط هنا لمشاهدتها بشكل اكبر .
2 "SRC =" / files/ftp_upload/4129/4129fig2.jpg "/>
الشكل 2. التخطيطي الرسوم البيانية من ناقلات (A) lentiviral و (ب) آلية تيت، على مروج H1 محرض تستخدم لإسكات الجينات. أعيد بناء ناقلات lentiviral استنادا pLL3.7 14. H1-PR: H1 المروج؛ UBC-PR: الإنسان المروج C ubiquitin؛ بورو: بوروميسين؛ TRE: التتراسايكلين استجابة عنصر؛ دوكس: الدوكسيسيكلين. TetR: منظم التتراسيكلين. 5'LTR، 3'SIN-LTR وWRE هي المكونات الأساسية لمدة 14 ناقلات lentiviral.
الشكل 3. دوكس التي يسببها YY1 إسكات وتأثيره على الخلايا الغازية-MB-231 نجمة داود الحمراء. A. YY1 مستويات في اثنين من السكان الخلايا المشتقة من بولكلونل TetR في التعبير عن استنساخ 1 و 3 من المصابين الفيروسة البطيئة shRNA PLU-بورو، ايندو، YY1 وتربيتها في غياب وجود دوكس. B. فحص غرفة بويدن من MDA-MB 231-الخلايا مع shRNAs محرض. (* P <00.05 مقابل المجموعات الثلاث الأخرى). الممثل جيم البقع الغربية من YY1 التعبير في هذه التجمعات السكانية الخلية الأربعة.
الشكل 4. آثار إسكات YY1 الناجم عن تشكيل ورم طعم أجنبي بواسطة MDA-MB-231 الخلايا. ألف رسم تخطيطي من زرع خلية (يسار) وممثل bioluminescent الصور الملتقطة بواسطة نظام التصوير IVIS في 4 أسابيع (يمين) آخر تلقيح الخلية. الأوزان باء ورم طعم أجنبي في 4 أسابيع. * P ≤ 0.05. جيم الغربية البقع من YY1 و β-الأكتين التعبير في xenografts من MDA-MB-231-الخلايا مع ايندو YY1 shRNA في حال عدم وجود دوكس. علامات على الجزء العلوي هي أسماء من الفئران الفردية.
قليل النوكليوتيد | تسلسل (5 '- 3') | الاستخدام والموقع |
P1 (تيت، على H1) | cagt GGATCC CGA ACG ACG CTG TCA TCA ACC C | PCR، في نهاية 5'من المروج H1 |
P1 (U6) | cagt GGATCC GAC دول مجلس التعاون الخليجي دول مجلس التعاون الخليجي ATC TCT AGG | PCR، في نهاية 5'من المروج U6 |
P2 (لYY1 مع تيت، على H1) | cagc AAGCTT غا ATC TGC ACC TGC TGC TTC TCC ج ج ج ج ATC ATC TCT ACT GAT AGG غا C | PCR، في نهاية 3'من المروج محرض H1 تيت، على |
P2 (لYY1 مع U6) | cagc AAGCTT غا ATC TGC ACC TGC TGC TTC TCC ج AAA الجهاز المركزي للمحاسبات GGC TTT تكت CCA AGG جات 1 | PCR، في نهاية 3'من المروج U6 |
P3 (لYY1) | AGC TT ATC TGC ACC TGC TGC TTC TCC ج ز ttttt | أن مطوع مع P4 |
P4 (لYY1) | aattc AAAAA GGG AGC الآغا AGC AGG TGC الآغا تا | أن مطوع مع P3 |
P5 (لpLL3.7) | GGG معاهدة الصداقة والتعاون AGT GCA GGG غا الآغا ATA ز | لفحص PCR، وتستخدم مع P6 |
P6 (لتيت، على H1) | TTC GAT CCA غا كاك ATA GCG AC | لفحص PCR، وتستخدم مع P5 |
P6 (لU6) | AGG GTG AGT TTC CTT TTG TGC TG | لفحص PCR، وتستخدم مع P5 |
الجدول رقم 1. وتقدم [أليغنوكليوتيد] توليفها المستخدمة في توليد بنيات shRNA. P1 وتسلسل P6 لU6 الماوس وتيت، على المروجين محرض H1 الإنسان. ويستخدم YY1 الإنسان كمثال مع تسلسل الهدف shRNA من AGA GGG AGC AGC AGG T. AGA TGC ويسلط الضوء على تسلسل محدد لYY1. تم تصميم متواليات P2 اثنين من YY1 للمروجين اثنين، على التوالي. وU6 التأسيسية / Yوقد وصفت Y1 shRNA سابقا 15، في حين أن تيت، على H1/YY1 تم استخدامه في هذا البروتوكول. P5 هي ناقلات معينة وتسلسل لpLL3.7 هو مبين 14. وشدد على متواليات من الانزيمات قيود، في حين أن متواليات ليصلب على المروجين خلال تضخيم PCR المائل و.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
هذا البروتوكول وصفا لطريقة لاسقاط الجين باستخدام shRNA ووضع تصور لتأثيره البيولوجية باستخدام التصوير bioluminescent من نمو الخلايا السرطانية في الجسم الحي. الموقع هدفا لshRNA يجب أن لا تحتوي على أي من مواقع تقييد الثلاثة (BamHI، HindIII وEcoRI) المستخدمة لsubcloning. في سيناريو نادر عند...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وأيد هذا العمل في جزء من المنح باحث (116403-RSG-09-082-01-MGO) من الجمعية الأميركية للسرطان وصناديق جماعية من ويك فورست العلوم الصحية جامعة إلى ع. وأيد DBS بواسطة منحة لجنة التحقيق الوطنية 5T32CA079448 التدريب.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
بالإضافة إلى المعدات المختبرية التي يشيع استخدامها في الحمض النووي الريبي وتحليلات البروتين وزراعة الخلايا، ويطلب من المواد التالية والكواشف لهذا البروتوكول.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | |||
السلامة البيولوجية مجلس الوزراء مناسبة لاحتواء السلامة الأحيائية من المستوى 2 | |||
PCR thermocycler | |||
منبذة فائقة | |||
التخدير التعريفي غرفة مع الزبالين isoflurane | |||
الرقمية الورنية الفرجار | |||
IVIS نظام التصوير | |||
درجة عالية من الكفاءة DH5a كولاي | |||
الانزيمات EcoRI، BamHI، وتقييد HindIII | |||
T4 الحمض النووي يغاز | |||
ثالث البلازميدات التعبئة والتغليف جيل الفيروسة البطيئة VSV-G، pRSV القس وpMDLg / pRRE |
قائمة المواد
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved