Method Article
هنا ، يتم تقديم الكمية في الوقت الحقيقي البلمره سلسله البروتوكول القائم علي رد الفعل لتحديد محتوي الحمض الريبي الصغير الأصلي (المطلق/النسبي) من جزيئات البروتين الدهني. الاضافه إلى ذلك ، يتم إثبات طريقه لزيادة مستوي الحمض الريبي الصغير ، فضلا عن طريقه لتحديد معدل امتصاص جزيئات الخلايا الدهنية.
جزيئات البروتين الدهني هي في الغالب ناقلات الدهون والكوليسترول في مجري الدم. وعلاوة علي ذلك ، فانها تحتوي علي كميات صغيره من خيوط الميكرورنا غير الترميز (ميرنا). بشكل عام ، ميرنا يغير الملف الشخصي التعبير عن البروتين بسبب التفاعلات مع رسول الحمض الريبي النيبالي (mRNA). التالي ، فان معرفه محتوي ميرنا النسبي والمطلق لجزيئات البروتين الدهني ضرورية لتقدير التاثير البيولوجي لامتصاص الجسيمات الخلوية. وهنا ، يتم تقديم البروتوكول القائم علي تفاعل البلمره المتسلسل في الوقت الحقيقي (qPCR) لتحديد محتوي ميرنا المطلق لجزيئات البروتين الدهني — الذي يظهر لجزيئات البروتين الدهني الاصليه والمخصبة من ميرنا. يتم قياس محتوي ميرنا النسبي باستخدام بطاقات صفيف ميكروفلويدريك متعددة الآبار. وعلاوة علي ذلك ، يسمح هذا البروتوكول العلماء لتقدير ميرنا الخلوية ، التالي ، معدل امتصاص جزيئات البروتين الدهني. وهناك زيادة كبيره في مستوي ميرنا الخلوية يمكن ملاحظتها عند استخدام البروتينات الدهنية عاليه الكثافة (HDL) جزيئات محمله بشكل مصطنع مع ميرنا ، في حين ان الحضانة مع جزيئات HDL الاصليه لا تعطي تاثيرا كبيرا بسبب محتواها منخفضه نسبيا ميرنا. وعلي النقيض من ذلك ، فان الامتصاص الخلوي لجزيئات البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL)-لا مع ميرنا الاصليه ولا محمله بشكل مصطنع معها-لم يغير مستوي ميرنا الخلوي.
تتكون جزيئات البروتين الدهني من طبقه أحاديه من الدهون البرمائية والكوليسترول الذي يضم نواه من استرات الكوليستيرول ودهون الدهون الثلاثية. يتم تثبيت الجسيمات بأكملها بواسطة شحمي الاغشيه المضمنة ، والتي تحدد الوظائف البيولوجية للجسيمات. يمكن تمييز جزيئات البروتين الدهني وفقا لكثافتها المتزايدة ، التالي ، إنقاص الحجم ، وهي بروتين دهني منخفض الكثافة جدا (VLDL) ، وبروتين دهني متوسط الكثافة (IDL) ، و LDL ، وجسيمات HDL. علي الرغم من نقل مكونات المياه غير القابلة للذوبان في مجري الدم ، فقد ثبت ان الجسيمات HDL تحمل خيوط غير الترميز من ميرنا1،2. [ميكرو-رناس] صنف من قصيرة (عاده اثنان اثنا عشر [نوبوتيدس]) [رنا] فروع, اي يتحلل اينتراسيلولارلي متممه [مرنا] خيوط و, بذلك, يغير التعبير تشكيل من بعض بروتينات3,4,5, 6- وعلاوة علي ذلك ، تم العثور علي تعديلات الملف الشخصي ميرنا في مجموعه متنوعة من الامراض ، التالي ، يتم تطبيق الشخصية كمؤشر حيوي للتشخيص والتشخيص. النقل خارج الخلية من miRNAs بين الخلايا عن طريق جزيئات البروتين الدهني قد تكون بمثابه اليه اضافيه لتحوير مستوي mRNA البينية. للتقدير الكمي للتاثير البيولوجي ، هناك حاجه إلى المعرفة فيما يتعلق بمحتوي ميرنا المطلق والنسبي لجزيئات البروتين الدهني.
الكمية PCR في الوقت الحقيقي هو وسيله مناسبه وسريعة نسبيا للحصول علي هذه المعلومات. التالي ، يمكن حساب قيمه القياس الكمي النسبي (RQ) ، والاختلافات النسبية بين العينات المختلفة وكسور البروتين الدهني التي تقدر بثمن. بطاقات صفيف ميكروفلويدريك المتعددة هي طريقه سريعة وسهله الاستخدام لتحديد الوجود النسبي (يعادل قيمه RQ) miRNAs في عينه. Multiwell بطاقات صفيف ميكروفلويديك تتكون من 96 أو 384 غرف التفاعل الفردية لردود الفعل الفردية qpcr جزءا لا يتجزا من جهاز ميكروفلويديك. تحتوي كل غرفه علي مسبار التحلل المائي المطلوب والإشعال الخاصة qPCR لواحد ميرنا الفردية. المزايا هي وقت المناولة القصيرة بسبب التوحيد القياسي ، وسير العمل بسيطه ، وانخفاض عدد الخطوات الأنابيب. وعلاوة علي ذلك ، يتم تصغير حجم العينة المطلوبة. وعلي النقيض من القياس الكمي النسبي ، فان محتوي ميرنا المطلق يتطلب مقارنه لنتائج عينه qPCR مع المنحنيات القياسية للأرقام المطلقة المعروفة لخيوط ميرنا. وتجدر الاشاره إلى انه نظرا لمحتوي ميرنا منخفض نسبيا ، ومعيار ، وعلاوة علي ذلك ، حتى واحده جزيء تقنيات التصوير الحساسة ليست ممكنة-الإثراء الاصطناعي لجزيئات البروتين الدهني مع ميرنا أمر حتمي لدراسة الخلوية تفاعل جسيمات البروتين الدهني ونقل ميرنا. وفيما يتعلق بهذا الأمر ، فان الفصل بين الجسيمات الحميدة يتبع مع البعد اللاحق7 يسمح بإدماج و ، التالي ، إثراء مع خيوط ميرنا. إثراء مماثله للجسيمات LDL مع ميرنا غير ممكن بسبب هيدروفوبيسيتي من البروتين apoB-100 ، وهو المكون الرئيسي للجسيمات LDL. ومع ذلك ، بالاضافه إلى القطب المذيب ثنائي ميثيل سولفوكسيد (DMSO) ، والتي هي قادره علي اختراق اغشيه الدهون ، يمكن تحميل جزيئات LDL بشكل مصطنع مع خيوط ميرنا كذلك.
عاليه السرعة المجهرية القوه الذرية (HS-فؤاد) هو أداه قويه لتوصيف العينات البيولوجية التي تقدم subnanometer المكانية والقرار الزمانيه subsecond8. التالي ، فانه هو تقنيه مناسبه تماما لمراقبه الجودة من جزيئات البروتين الدهني المعدلة كما الأصلي/المعاد تشكيلها/المسمية جزيئات البروتين الدهني يمكن ان تكون ناقصه تحت بيئة شبه فسيولوجية.
هنا ، يتم تقديم بروتوكول المستندة إلى qPCR خطوه بخطوه لتحديد محتوي ميرنا المطلق/النسبي من جزيئات البروتين الدهني وعينات الخلية ، والذي يسمح بتقدير معدل امتصاص جزيئات البروتين الدهني الخلوي. وعلاوة علي ذلك ، يتم إظهار طريقه لإثراء جزيئات البروتين الدهني مع ميرنا. قد يتم تكييف هذه الطريقة للتلاعب العام لمحتوي البروتين الدهني ، التالي ، ويوضح انطباق جزيئات البروتين الدهني كاهداف لتسليم المخدرات.
وقد وافقت لجنه الأخلاقيات في جامعه فيينا الطبية علي التبرع بالدم (511/2007 ، الرقم ال1414/2016). التسمية وفقا للحد الأدنى من المعلومات لنشر التجارب الكمية في الوقت الحقيقي PCR (MIQE)9 المبادئ التوجيهية.
1. البروتين الدهني عزل الجسيمات من الدم البشري
2. الاصطناعية ميرنا الaliots
ملاحظه: عند التعامل مع الحمض الريبي النيبالي قله الكريات ، والعمل RNase خاليه. العمل فقط مع المواد الاستهلاكية الطازجة والبلاستيك القابل للتصرف ودائما ارتداء القفازات ، والتي ينبغي تغييرها في كثير من الأحيان. استخدم فقط الحلول الخالية من النواز. اعمل دائما علي الجليد.
3-أعاده تشكيل جزيئات الكوليسترول الحميد
4. وضع العلامات علي جزيئات LDL
5. مراقبه الجودة من الجزيئات الدهنية المعاد تشكيلها/المسمي
ملاحظه: لمراقبه الجودة ، يمكن تحديد القطر والشكل العام لجزيئات البروتين الدهني باستخدام ، علي سبيل المثال ، فؤاد أو المجهر الكتروني (EM). هنا ، يستخدم HS-فؤاد لقياس توزيع حجم جزيئات البروتين الدهني الأصلي/المعاد تشكيله/المسمي.
6-ثقافة الخلية
7. استخراج ميرنا من الخلايا والبروتين الدهني عينات الجسيمات
ملاحظه: يتم تنفيذ استخراج ميرنا من الخلايا باستخدام مجموعه استخراج ميرنا مع التعديلات التالية.
8. عكس النسخ
ملاحظه: يتم تنفيذ النسخ العكسي من ميرنا باستخدام عده النسخ العكسي مع التعديلات التالية.
9. الشركة القطرية
10. حساب المحتوي ميرنا
11. صفائف ميكروفلويدريك متعددة الآبار
مخطط عام لعزل جزيئات البروتين الدهني
يظهر الشكل 1 المخطط العام لعزل جزيئات البروتين الدهني بدءا من الدم الكامل ، وذلك باستخدام التعويم المتسلسل للعوم16. إذا رغبت في ذلك, كسور الجسيمات الدهنية الأخرى مثل الجسيمات VLDL و IDL يمكن حصادها خلال هذا البروتوكول. الدوار التيتانيوم ثابت الزاوية في تركيبه مع أنابيب البولي بروبيلين ختم سريعة مناسبه لتحمل القوات الطردة. لتجنب انهيار الأنبوب ، من المهم تجنب فقاعات الهواء في الأنبوب. ويتم طرد في 4 درجه مئوية للتقليل من تدهور البروتين. وعاده ما تبدا من البلازما (60-80 مل لكل متبرع) من التبرعات الدم المجمعة من ثلاثه متطوعين ، وهو العائد من الجسيمات LDL و HDL حجم الحل من 3 مل كل مع تركيزات في نطاق 1-3 مغ/مل يمكن توقعه. استغرق الاجراء برمته ، بدءا من التبرع بالدم ، حوالي 7 أيام.
الشكل 1: مخطط انسيابي لعزل البروتين الدهني. الطرد المركزي الدم من المتطوعين الأصحاء في أنابيب الحاويات فراغ وجمع البلازما (المرحلة العليا). بعد تعديل كثافته إلى ρ = 1.019 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. بعد تعديل كثافة الجزء السفلي إلى ρ = 1.063 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل مره أخرى في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. تخزين الجزء العلوي الذي يحتوي علي جزيئات LDL مؤقته عند 4 درجه مئوية. بعد تعديل كثافة الجزء السفلي إلى ρ = 1.220 g/mL باستخدام KBr ، الطرد المركزي الحل مرتين في 214,000 x g ل 20 ح في 4 ° c. جمع الجزء العلوي الذي يحتوي علي جزيئات الكوليسترول الحميد ، الديديزه علي حد سواء الحميد والجسيمات LDL الحلول وتبادل العازلة بعد 1 ، 2 ، و 4 ح. بعد 24 ساعة ، تحديد تركيز البروتين وتخزين العينات تحت غاز خامل في 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
أعاده تشكيل جزيئات الكوليسترول الحميد
تم اجراء أعاده تشكيل جزيئات HDL وفقا لبروتوكول نشرت سابقا من قبل جوناس7. وكانت الخطوة الاولي هي الخلط بين جزيئات الكوليسترول الحميد كما هو مبين في الشكل 2A، تليها الخطوة الثانية لأعاده التشكيل (اي أعاده التكوين) كما هو مبين في الشكل 2 ب، باستخدام الدهون PC ، CO ، و C بالاضافه إلى خليط من ميرنا والنطاف. اخترنا الإنسان الناضجة مير-223 و مير-155 لان مير-223 يظهر وفره عاليه و مير-155 نادره في جزيئات البروتين الدهني17. عاده ، يتم تنفيذ كلا الخطوتين في يومين متتابعين. وخلال أعاده التشكيل ، يمكن أضافه مكونات أخرى من الليبوفيليا و/أو البرمائيات حسب الرغبة. وكان التبخر الكامل من الايثانول/ثنائي ايثيل الأثير والمذيبات الميثانول/كلوروفورم من PC, CO, و C الحرجة. وكانت الخطوة الاخيره-كما هو مبين في الشكل 2C-اجراء غسيل الكلي لفصل الجسيمات الحميدة المعاد تشكيلها (rhdl) من الدهون الحرة/ميرنا/المنظفات. استغرق هذا 1-2 اضافيه أيام. الاضافه من الخرز ماصه لمحلول غسيل الكلي ابقي التدرج كثافة علي طول غشاء غسيل الكلي ثابت. ويمكن توقع الغلة من 50 ٪ من جزيئات rHDL.
الشكل 2: مخطط انسيابي لأعاده تشكيل الجسيمات HDL. (ا) ديلبيديشن: خلط محلول الجسيمات HDL مع الايثانول الذي سبق الإفراج عنه/ثنائي ايثيل الأثير واحتضان في-20 درجه مئوية لمده 2 ساعة. بعد التخلص من supernatant ، وأعاده تعليق بيليه وتكرار الاجراء. تجفيف بيليه مع N2 الغاز وأعاده التعليق عليه في المخزن المؤقت A. بعد التحديد من التركيز, خزنت ال ديليبيداتيد HDL تحت خاملة غاز جو في 4 [ك.]. (ب) أعاده التشكيل: بعد خلط الفوسفاتيديل-الكولين (PC) ، الكوليستيرول اولاتي (CO) ، والكوليسترول (C) ، تتبخر المذيب باستخدام N2 الغاز في حين تناوب الأنبوب. احتضان ميرنا قسامه مع محلول spermine لمده 30 دقيقه في 30 درجه مئوية ، أضافه وديوكسيتشولاتي الصوديوم وأعاده تعليق فيلم الدهون المجففة. يحرك العينة لمده 2 ح في 4 درجه مئوية ، أضافه محلول HDL ديليبيداتيد ، ويحرك العينة مره أخرى ، وهذه المرة بين عشيه وضحيها في 4 درجه مئوية تحت جو الغاز الخامل. (ج) غسيل الكلي: نقل المحلول من اللوحة B التي تحتوي علي جزيئات الحميد (rhdl) المعاد تشكيلها إلى غرفه غشاء غسيل الكلي (الوزن الجزيئي المقطوع: 20 ده) والديزه ضد الخدمات التلفزيونية والخرز الماصة عند درجه حرارة 4 درجات مئوية. تبادل العازلة والخرز بعد 1 ح و 2 ح. استرداد الحل الجسيمات rHDL بعد 24 ساعة ، وتحديد التركيز ، وتخزين العينة تحت جو الغاز الخامل في 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
وضع العلامات علي جزيئات LDL
وضع العلامات علي جزيئات LDL مع ميرنا (الشكل 3) كما هو موضح للجسيمات HDL لم يكن ممكنا بسبب هيدروفوبيسيتي البروتين apob-100 ، وهو المكون الرئيسي للجسيمات ldl. وقد استخدمت DMSO لاختراق أحاديه الدهن من الجسيمات LDL ، التالي ، توسطت جمعيه ميرنا. استغرق الاجراء برمته 1-2 أيام مع عائد قريب من 100%.
الشكل 3: مخطط انسيابي لوسم الجسيمات LDL. احتضان ميرنا قسامه مع محلول spermine لمده 30 دقيقه في 30 درجه مئوية وأضافه dmso و LDL العازلة. احتضان عينه LDL الطرافة العازلة LDL لمده 10 دقيقه علي الجليد وأضافه ميرنا/spermine/الخليط DMSO. بعد الحضانة في 40 درجه مئوية ل 2 ح ، نقل الحل إلى غرفه غشاء الغسيل الكلوي (الوزن الجزيئي قطع: 20 كده) والديزه ضد تلفزيوني والخرز ماصه في + 4 ° c. تبادل المخزن المؤقت والخرز بعد 1 & 2 ح. استرداد المسمية الجسيمات LDL حل بعد 24 ساعة ، وتحديد التركيز وتخزين تحت جو الغاز الخامل في + 4 درجه مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
مراقبه جوده جزيئات البروتين الدهني
HS-فؤاد يمكن استخدامها لفحص حجم وشكل جزيئات البروتين الدهني الاصليه والمعاد تشكيلها/المسمي علي الميكا. فقط قبل الاستخدام ، ميكا يجب ان تكون طازجه المشقوق (استخدام شريط لاصق لأزاله الطبقة العليا [s]) من أجل توفير سطح نظيفه ومسطحه. عند احتضان جزيئات HDL/LDL علي الميكا ، فان عامل التخفيف (و/أو وقت الحضانة) يحتاج إلى تعديل لمراقبه الجزيئات الفردية. ولا تسمح التكتلات بتحديد ابعاد الجسيمات. الجسيمات HDL هي المحمولة علي الميكا. عند استخدام التقليدية فؤاد بدلا من النظام المنسق-فؤاد ، يحتاج بروتوكول التجميد ليتم تكييفها وفقا لذلك (العازلة ، طلاء السطح) للحد من التنقل الجسيمات الجانبية. اثناء مسح العينة ، يجب ان تبقي قوه التصوير منخفضه (وضع التنصت) لتجنب اي تشوه في الجزيئات ، والذي سيؤثر بالتالي علي القيم المقاسه. لتحليل البيانات ، تم الكشف عن الجسيمات عن طريق خوارزميه عتبه (علي سبيل المثال ، في غويندديون: الحبوب > علامة بواسطة عتبه) وتم تحديد ارتفاعها فيما يتعلق سطح الميكا. قياس ارتفاع الجزيئات هو الطريقة الأكثر دقه لتحديد احجام الجسيمات ، حيث ان الابعاد الجانبية الظاهرة يتم توسيعها بواسطة شكل الطرف (انظر الصور المثالية في الشكل 4). وقد تم حساب وظائف الكثافة الاحتمالية (pdfs) لمرتفعات الجسيمات للتقييم الإحصائي ومقارنه توزيعات الحجم لجزيئات البروتين الدهني المختلفة. مقارنه بين جزيئات LDL الاصليه والمسمية ميرنا كما هو مبين في الشكل 4 يجعل من الممكن التحقق من التشابه الرئيسي بين المسمية وغير المسمية (اي الاصليه) جزيئات البروتين الدهني (المسمي جزيئات ldl دون أضافه ميرنا/ وتظهر مخاليط النطاف كعنصر تحكم لاجراء وضع العلامات نفسها). استغرق الاجراء برمته حوالي 1 يوم.
الشكل 4: المخطط الانسيابي والنتائج التمثيلية لقياسات النظام المنسق-فؤاد. تمييع الجسيمات HDL/LDL عينه في الخدمات التلفزيونية العامة (1:102-1:103) واحتضانها علي ميكا المشقوق الطازجة لمده 5 دقائق ، تليها شطف دقيق مع تلفزيوني لأزاله الجزيئات الحرة (وليس كثفت بالكهرباء). أداء التصوير HS-فؤاد والتحقق من كثافة الجسيمات علي السطح. تنفيذ القياسات في الخدمات التلفزيونية في درجه حرارة الغرفة. الصورة العليا لهذا الرقم يظهر كثافة الجسيمات عاليه جدا; الصورة السفلية هي مناسبه للتحليل. تم تحليل ارتفاع جزيئات واحده بعد الدرس والأصلي (منحني اسود) والمعاد تشكيلها/المسمي (منحني الأحمر والأخضر) تمت مقارنه الجسيمات في التقييم الإحصائي. شريط مقياس = 100 نانومتر. وقد تم تعديل هذا الرقم من Axmann وآخرون19. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
ميرنا استخراج ، عكس النسخ ، و qPCR
وقد اجري استخراج ميرنا من البروتين الدهني الأصلي/المخصب بشكل مصطنع أو عينات الخلايا باستخدام مجموعه استخراج ميرنا كما هو مبين في 5 ا. ببموجب هذا ، كانت بيئة خاليه من RNase حرجه. استغرقت هذه الخطوة حوالي 1 ح. تم اجراء النسخ العكسي لعينه ميرنا المستخرجة (الشكل 5 ب) باستخدام الإجراءات الكيميائية الحيوية القياسية كما هو موصوف من قبل الشركة المصنعة. استغرقت هذه الخطوة حوالي 1.5 ساعة. وأخيرا ، تم تحديد كميه cDNA التي تم الحصول عليها خلال الخطوة الاخيره باستخدام qPCR (الشكل 5 ج). والمنحني القياسي ، الذي يربط القيم التي تم الحصول عليها من الدرجة c إلى الرقم المطلق لحبل ميرنا ، أسفر عن محتوي ميرنا المطلق للعينه الاوليه. استغرق هذا حوالي 2.5 h.
الشكل 5: مخطط استخراج ميرنا ، النسخ العكسي ، و qPCR. (ا) استخراج ميرنا: خلط العينة مع كاشف تحلل و lyse ذلك عن طريق الطموح باستخدام حقنه. احتضان لمده 5 دقائق وأضافه CHCl3. يهز بقوة لمده 15 ثانيه واحتضان لمده 3 دقائق. بعد طرد في 1,200 x g لمده 15 دقيقه في 4 °c ، وجمع المرحلة العليا ومزجها مع الايثانول. نقل الحل إلى عمود تدور (الحد الأقصى لحجم < 700 μL) والطرد المركزي عليه في 8,000 x g ل 15 س. تجاهل التملص وكرر الخطوة الاخيره مع بقية الحل. أضافه المخزن المؤقت الغسيل الأول وأجهزه الطرد المركزي في 8,000 x g ل 15 s. تجاهل والتملص ، أضافه المخزن المؤقت الغسيل الثاني ، وأجهزه الطرد المركزي في 8,000 x g ل 15 ثانيه. كرر الخطوة الاخيره مع طرد time 2 دقيقه. مزيد من تجفيف الغشاء عن طريق طرد باقصي سرعه لمده 1 دقيقه. Elute ميرنا مع H2س وأجهزه الطرد المركزي في 80,000 x g لمده 1 دقيقه. تخزين عينه ميرنا المستخرجة في-20 درجه مئوية. (ب) النسخ العكسي: ذوبان العازلة 10X ، H2س ، dntp ميكس ، المثبط ، والانزيم علي الجليد واعداد المزيج الرئيسي. أضافه ميرنا المستخرجة من لوحه A إلى المزيج الرئيسي والتمهيدي النسخ العكسي وأداء النسخ العكسي باستخدام اله ثيرموسيكلير. تخزين عينه cDNA عند-20 درجه مئوية. (ج) qpcr: ذوبان المزيج الفائق ، H2O ، والتمهيدي علي الجليد واعداد المزيج الرئيسي. أضافه cDNA من لوحه B إلى المزيج الرئيسي وتنفيذ qpcr. تحليل البيانات للحصول علي قيم جس وحساب المحتوي ميرنا المطلق للعينه (انظر الشكل 6 والنتائج التمثيلية للتفاصيل). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
المحتوي ميرنا المطلق ومعدل نقل
وقد تم حساب المحتوي المطلق لهذه الجزيئات من الجسيمات الاصليه والمخصبة بشكل مصطنع ومن جزيئات ال LDL من القيم c للعينات والمنحني المعياري لكل منها علي النحو المبين في الصورة 6. يظهر الشكل 6A البيانات كما تم حسابها بواسطة برنامج التحليل (مع تطبيع ديناميكتيوب المنشط [للتعويض عن مستويات الخلفية المختلفة باستخدام المشتقة الثانية لكل تتبع عينه] وتصحيح انحدار الضوضاء [التطبيع إلى مستوي الضجيج]). تم تحديد القيم جس من المنحنيات القياسية باستخدام وظيفة عتبه البحث التلقائي لحزمه البرامج علي اشاره الفلورية تطبيع تقاس بواسطة اله qpcr. ببموجب هذا ، البرنامج إلى اقصي درجه R-القيمة من نوبة من منحني القياسية. وابقي علي مستوي العتبة ثابتا لكل تحليل عينه ميرنا محدده. وفي وقت لاحق ، تم رسم قيم جس كداله لعدد خيوط ميرنا ، وتم حساب خط الانحدار. وحددت قيم العينة جس بنفس مستوي العتبة كما هو مبين في الشكل 6 باء؛ تم تعويض الاختلافات في كفاءه التفاعل بين تشغيلات qPCR المختلفة تلقائيا بواسطة البرنامج باستخدام عينه منحني معايره اضافيه واحده مضمنه في كل شوط. باستخدام معادله خط الانحدار ، يمكن حساب مقدار غير معروف من ميرنا في العينة. وقد قدر عدد جزيئات البروتين الدهني من تركيز بروتيني الاوليه ومتوسط الوزن الجزيئي (MWHDL ~ 250 كده). التالي, لم يتم افتراض اي مساهمه الدهون في الوزن الجزيئي — التالي, عدد خيوط ميرنا لكل الجسيمات البروتين الدهني كانت مبالغه قليلا. وعلاوة علي ذلك ، تم افتراض معدل الاسترداد 100 ٪ من ميرنا خلال خطوه استخراج ميرنا. وعلاوة علي ذلك ، تم تحديد محتوي ميرنا من الخلايا قبل وبعد الحضانة مع جزيئات HDL وتم حساب معدل نقل ميرنا كما هو مبين في الشكل 6C.
الشكل 6: مخطط بياني لحساب المحتوي المطلق لميرنا ومعدل النقل. (ا) المنحني القياسي ل mir-155: تم التخفيف بشكل متسلسل 155 من المياه الخالية من الحمض الريبي النيبالي (100 μl ، 10 μM) بالماء الذي لم يتم الاشاره اليه. وقد أثمرت qPCR القيم جس لكل عينه التخفيف التسلسلي (تقاس مرتين) باستخدام وظيفة عتبه البحث التلقائي لحزمه البرامج. وأسفرت تجارب التحكم السلبية (بدون أضافه ميرنا) عن قيم جس من > 35. وقد تم تركيب نقاط البيانات الخاصة بقيم cq كداله لعدد خيوط ميرنا في حجم العينة (محسوبة من التركيز الاولي والمخففات التسلسلية) مع المعادلة المعروضة (الخط الأحمر ، الصورة الصحيحة) ، الغلة M =-3.36 و B = 42.12. ال يقرر [بكر] كفاءه كان 0.98. تم حساب أشرطه الخطا من نتائج التكرار التجريبية وكانت أصغر من قطر دائره نقطه البيانات. (ب) تم تحديد القيم cq لجزيئات HDL الاصليه/المخصبة بشكل مصطنع بنفس مستوي العتبة المحدد في اللوحة A وتم تحويلها إلى عدد خيوط ميرنا في حجم عينه qpcr. تم حساب النسبة المطلقة من ميرنا من العينة الاصليه من عدد (تركيز) جزيئات HDL في حجم العينة (3.2 × 1011 جزيئات). (ج) عينات الخلية (خط الخلية ldlA7) تم احتضانها لمده 16 ساعة مع جزيئات HDL المخصب بشكل مصطنع (50 ميكروغرام/مل) وتحليلها بالمثل. كانت القيم cq المحددة 22.5 ، 22.5 ، و 19.3 للخلايا فقط ، للخلايا المحتضنة مع HDL الأصلي ، أو للخلايا المحتضنة مع محلول الجسيمات rhdl (كل من 50 ميكروغرام/مل) ، علي التوالي. تم تحويل هذه القيم إلى عدد خيوط ميرنا كما تم في اللوحة B. تم تصحيح عدد خيوط ميرنا بعد الحضانة (7.3 x 106) عن طريق الطرح من عدد خيوط ميرنا قبل الحضانة (8.6 x 105). وكانت النتيجة مقسومه علي عدد الخلايا في وحده التخزين العينة (3,100) ، ونسبه الجسيمات ميرنا-الجزيئات (1.5 x 10-4) ، وفتره الحضانة (16 ساعة). وهذا أسفر عن معدل نقل جزيئات البروتين الدهني عن طريق امتصاص ميرنا (240 الجسيمات HDL امتصاص الاحداث لكل خليه والثانية). وقد تم تعديل هذا الرقم من Axmann وآخرون19. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
مجموعه ميكروفلويدريك متعددة الآبار
بسبب الغلات الصغيرة من استخراج ميرنا ، وأعقب النسخ العكسي من ميرنا المستخرجة خطوه التضخيم المسبق. وأخيرا ، وكما هو مبين في الشكل 6، اجري التقييم القطري. لجميع الخطوات ، تم استخدام الإجراءات البيوكيميائية القياسية كما هو موضح من قبل الشركة المصنعة. هنا ، ويظهر جزء من الملف الشخصي ميرنا العالمية علي الجسيمات HDL من المرضي اليوريميه لدراسة حول تاثير نموذج الإبلاغ الموحد علي افلوكس الكوليسترول من الضامة18 . في هذه الدراسة, قدره متقبل الكولسترول HDL أو المصل في — إلى جانب الآخرين — 17 الشباب المرضي الحالب البالغين (كد مراحل 3-5) و 14 الشباب البالغين غسيل الكلي المرضي دون الامراض المرتبطة بها وتم قياس الضوابط المتطابقة. لتحليل البيانات ، تم استخدام الإعدادات الافتراضية (الحد الأقصى لقيمه CT المسموح به: 40.0 ، بما في ذلك الحد الأقصى لقيم التصوير المقطعي في الحسابات واستبعاد المتطرفين بين النسخ المتماثلة). تم تعديل قيم Pباستخدام بينجاميني-hochberg معدل اكتشاف كاذبه (تصحيح حدوث إيجابيات كاذبه) ، وكطريقه التطبيع ، تم تحديد التطبيع العالمي ، الذي يجد المقايسات المشتركة بين جميع عينات لاستخدام متوسط لها CT لتطبيع. في النتائج التمثيلية ، يتم تصوير بعض rqs من mirnas معزولة من hdls من المرضي اليوريميه (rqs من الضوابط هي 1). ومن الواضح ان مير-122 و مير-224 يتم التعبير عنها بشكل كبير في HDLs من المرضي الحالب. استغرقت هذه الخطوة بأكملها حوالي 1 يوم.
الشكل 7: المخطط الانسيابي والنتائج التمثيلية لمجموعه ميكروفلويدريك متعددة الآبار. بعد استخراج ميرنا كما هو مبين في الشكل 5A، ومزج عينه ميرنا مع التمهيدي النسخ العكسي ومزيج رئيسي يحتوي علي 10x العازلة ، H2س ، dntp ميكس ، المثبط ، mgcl2، والانزيم. بعد الحضانة علي الجليد لمده 5 دقائق ، وأداء النسخ العكسي باستخدام اله ثيرموسيكلير. أضف مزيج التضخيم الرئيسي ، واحتضنه لمده 5 دقائق علي الجليد ، وقم باجراء التضخيم المسبق باستخدام اله ثيرموسيكلير. أضافه 0.1 x TE (pH 8.0) ومزج قسامه مع المزيج الرئيسي pcr و H2س. ماصه مزيج رد فعل pcr في ميناء التعبئة من صفيف ميكروفلويديك متعددة وتدور مرتين في 3,000 x ز لمده دقيقه واحده كل. اجراء qpcr باستخدام نظام PCR وتحليل البيانات لإنتاج القيم rq (هنا ، يظهر الشكل rq قيم الجسيمات HDL من المرضي يوريميه بالمقارنة مع مجموعه السيطرة الصحية18). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
هنا ، يتم وصف العزلة من الجزيئات البروتين الدهني من الدم البشري وتحديد محتواها ميرنا الفردية خطوه بخطوه. من المهم للعمل في بيئة خاليه من RNase في حين التعامل مع معزولة وتوليفها ميرنا-الجسيمات المضمنة ميرنا من الواضح محمية من تدهور الانزيميه. كما نسبه ميرنا/الجسيمات من جزيئات البروتين الدهني الأصلي منخفضه نوعا ما ، والإثراء الاصطناعي مع ميرنا مطلوب لدراسة امتصاص الجسيمات هولو من الخلايا. التالي ، فان أعاده تشكيل جزيئات HDL كما هو موضح سابقا7 يتم تعديلها لدمج خيوط ميرنا. بالاضافه إلى ذلك ، فان فصل الدهون وكسر البروتين خلال هذا الاجراء يسمح للعلماء بفحص المكونات المرتبطة بالدهن والبروتين في جسيمات البروتين الدهني19. بطريقه مماثله ، يتم تكييف الاجراء الوسم من جزيئات LDL. ومن المثير للاهتمام ، ان أضافه النطاف-المثبت الطبيعي للالنيوبوتيدات-لم يؤثر علي نسبه ميرنا/الجسيمات. وتجدر الاشاره إلى ان الطريقة ، من حيث المبدا ، تسمح بعدم الطي من المواد الأخرى من ميرنا داخل جسيمات البروتين الدهني. وبطبيعة الحال ، هناك حد فيما يتعلق بالحجم المادي للمادة استنادا إلى الحجم الكلي لل HDL (القطر: 5-12 نانومتر) وجزيئات LDL (القطر: 18-25 نانومتر).
وفيما يتعلق بمراقبه الجودة من الجزيئات الدهنية المعاد تشكيلها/المسمي, HS-فؤاد هو طريقه قابله للتطبيق لتوصيف الجسيمات HDL/LDL علي مستوي الجسيمات واحد. بالمقارنة مع EM ، فانه يسمح لأوقات التحضير أقصر والظروف شبه الفسيولوجية (الرطب ، درجه حرارة الغرفة).
نظرا لحساسيته المتاصله والتضخيم ، qPCR هو الأسلوب المفضل للكشف عن تركيزات ميرنا منخفضه. بدلا من ذلك ، واحد جزيء المجهر المجهري الحساسة ، والتي هي قادره علي الكشف عن جزيئات الفردية حتى ، لن تكون مناسبه بسبب تركيزات منخفضه ، علي سبيل المثال ، فلوريسسينتلي المسمي ميرنا خيوط لكل الجسيمات. وهكذا ، تم العثور علي نسبه خيوط ميرنا لكل الجسيمات الدهنية الاصليه لتكون 10-8. الإثراء الاصطناعي يزيد من نسبه بمعامل 10,000 ، مما يسهل تقدير معدل امتصاص البروتين الدهني الخلوي (لم يتم الكشف عن اي فرق كبير باستخدام جزيئات البروتين الدهني الأصلي 19). الحساسية العالية من qPCR يجعل من الممكن تحديد معدل الامتصاص هذا عن طريق قياس عدد خيوط ميرنا بعد وقت الحضانة ونسبه ميرنا/الجسيمات. وتجدر الاشاره إلى ان القيمة المحسوبة تتجاهل تدهور الخلوية والإفراج عن ميرنا ، التالي ، يمثل علي الأقل حدا ادني لنسبه امتصاص جزيئات البروتين الدهني.
في المستقبل ، يمكن تكييف هذه الطريقة لنقل المواد الصيدلانية (ولا سيما أيضا محبه للدهون منها) في الخلايا وربط تاثيرها البيولوجي علي تركيز داخل الخلية (تحديد من خلال معدل امتصاص جزيئات البروتين الدهني).
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
وقد حظي هذا العمل بدعم مشروع صندوق العلوم النمساوي P29110-B21 ، وهو مشروع "هوخشوليومبوسستيفتونغ دير شتات فيينا تسور فورستر دير ويسنشافت" 3065/2011 ، الصندوق الأوروبي للتنمية الاقليميه (EFRE, IWB2020) ، الدولة الاتحادية لأعالي النمسا ، و "الأرض OÖ Basisfinanzierung".
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ultracentrifuge | Beckman | Optima L-100 XP | Lipoprotein isolation |
Ultracentrifuge rotor | Beckman | TI 55.2 | Lipoprotein isolation |
Vacutainer (EDTA) | Becton Dickinson | 366643 | Lipoprotein isolation |
Kaliumbromid | Sigma Aldrich | 2110 | Lipoprotein isolation |
Ultracentrifuge tubes | Beckman | 342414 | Lipoprotein isolation |
Ultracentrifuge tube sealer | Beckman | 342428 | Lipoprotein isolation |
Sodiumchlorid | Carl Roth GmbH | P029.2 | Lipoprotein isolation |
EDTA | Fisher Scientific | D/0650/50 | Lipoprotein isolation |
Dialysis tubes, MWCO 12 - 14k | Spectra | 132700 | Lipoprotein isolation |
synthetic miRNA | microSynth | - | synthetic miRNA |
TRIS buffer pH 7 | Ambion | AM9850G | synthetic miRNA |
TRIS buffer pH 8 | Ambion | AM9855G | synthetic miRNA |
sterile tubes | Carl Roth GmbH | ENE8.1 | synthetic miRNA |
Photometer | Eppendorf | Eppendorf Biophotometer | Bradford assay |
Cuvette | Carl Roth GmbH | XK20 | Bradford assay |
Coomassie G-250 Stain | BioRad GmbH | 161-0786 | Bradford assay |
Sodiumchlorid | Carl Roth GmbH | 3957.1 | Delipitation |
EDTA | Fluka Analytical | 03690-100ML | Delipitation |
TRIS buffer pH 8.0 | Ambion | AM9855G | Delipitation |
Ethanol 100% | AustrAlco | Ethanol Absolut 99.9% | Delipitation |
Diethyl ether | Carl Roth GmbH | 3942.1 | Delipitation |
Centrifuge | Thermo Scientific | Multifuge X3R | Delipitation |
Chloroform | Carl Roth GmbH | 3313.1 | Reconstitution |
Methanol | Carl Roth GmbH | 4627.1 | Reconstitution |
Phosphatidylcholine | Sigma Aldrich GmbH | P3556-25mg | Reconstitution |
Cholesterol oleate | Sigma Aldrich GmbH | C-9253-250mg | Reconstitution |
cholesterol | Sigma Aldrich GmbH | C8667-500mg | Reconstitution |
glass tubes | Carl Roth GmbH | K226.1 | Reconstitution |
spermine | Sigma Aldrich GmbH | S3256-1G | Reconstitution |
Thermomixer | Eppendorf | Thermomixer comfort | Reconstitution |
Sodium deoxycholate | Sigma Aldrich GmbH | 3097-25G | Reconstitution |
Magnetic stir bar | Carl Roth GmbH | 0955.2 | Reconstitution |
100µL micropipettes | Carl Roth GmbH | A762.1 | Reconstitution |
PBS | Carl Roth GmbH | 9143.2 | Dialysis |
Amberlite XAD-2 beads | Sigma Aldrich GmbH | 10357 | Dialysis |
Slide-A-Lyzer casette (cut-off 20 kDa) | Thermo Scientific | 66003 | Dialysis |
Syringe | Braun | 9161406V | Dialysis |
Syringe needle | Braun | 465 76 83 | Dialysis |
EGTA | Carl Roth GmbH | 3054.2 | Labeling of LDL particles |
DMSO | life technologies | D12345 | Labeling of LDL particles |
Atomic Force Microscope | RIBM | SS-NEX | Quality control of reconstituted/labeled lipoprotein particles |
Muscovite Mica (V-1 Grade) | Christine Gröpl | G250-1/V1 | Quality control of reconstituted/labeled lipoprotein particles |
AFM Cantilever | Nanoworld | USC-F1.2-k0.15 | Quality control of reconstituted/labeled lipoprotein particles |
Gwyddion 2.49 | Czech Metrology Institute | http://gwyddion.net | Quality control of reconstituted/labeled lipoprotein particles |
Chamber slides, Nunc Lab-Tek | VWR | 734-2122 | Cell culture |
HBSS | Carl Roth GmbH | 9117.1 | Cell culture |
Cell counter | Omni Life Science GmbH | Casy | Cell culture |
miRNeasy Mini Kit | QIAGEN | 217004 | miRNA extraction |
Centrifuge | Eppendorf | 5415R | miRNA extraction |
20G needle | Braun | Sterican 465 75 19 | miRNA extraction |
5ml syringe | Becton Dickinson | 309050 | miRNA extraction |
PCR cabinet | Esco | PCR-3A1 | Reverse Transcription |
TaqMan Reverse Transcription Kit | Thermo Scientific | 4366596 | Reverse Transcription |
Rnase-free water | Carl Roth GmbH | T143 | Reverse Transcription |
0.2 ml tubes | Brand | 781305 | Reverse Transcription |
Centrifuge | Carl Roth GmbH | Microcentrifuge AL | Reverse Transcription |
Thermocycler | Sensoquest | Labcycler | Reverse Transcription |
TaqMan Primer | Thermo Scientific | - | qPCR |
iTaq Universal probe supermix | BioRad GmbH | 1725131 | qPCR |
PCR machine | Corbett | Rotor-Gene RG-6000 | qPCR |
TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit | Applied Biosystems | 4366596 | TaqMan Array |
Megaplex RT Primers, Human Pool A v2.1 | Applied Biosystems | 4399966 | TaqMan Array |
TaqMan PreAmp Master Mix | Applied Biosystems | 4391128 | TaqMan Array |
Megaplex PreAmp Primers, Human Pool A v2.1 | Applied Biosystems | 4399933 | TaqMan Array |
TaqMan Universal Master Mix II, no UNG | Applied Biosystems | 4440040 | TaqMan Array |
TaqMan Advanced miRNA Human A Cards | Applied Biosystems | A31805 | TaqMan Array |
Nuclease-free water | Thermo Scientific | R0581 | TaqMan Array |
MgCl2 (25mM) | Thermo Scientific | R0971 | TaqMan Array |
TE, pH 8.0 | Invitrogen | AM9849 | TaqMan Array |
7900HT Fast Real-Time PCR System | Applied Biosystems | 4351405 | TaqMan Array |
TaqMan Array Card Sealer | Applied Biosystems | - | TaqMan Array |
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