本视频将演示一个简单的方法,用于同时研究 AML 中的多个候选基因,使用 Crisper-Cas9 系统结合基于流式细胞学的竞争生长测定。这种技术的主要优点是它快速和可扩展。演示这个程序的将是博瑞陈,一个后医生从我们实验室。
基于 Web 的 CRISPR 设计软件用于为感兴趣的基因设计四到六个单导 RNA。首先,在字段中用星号填写相应的信息。然后选择目标基因组进行单导RNA设计。
将目标序列粘贴到序列框中,然后单击提交按钮。对于所需单导RNA表达质粒中的克隆,将核苷酸CACC预至感性蛋白核苷酸和AAAC,以反向互补的寡感寡核苷酸。预混合感和反义寡核苷酸然后从一家公司订购在96井板,标签的奥利戈混合。
设置一个单独的 U-底部 96 井板,标记退体板。准备一个T4多核苷酸激酶的微升,一个10xT4 DNA结扎缓冲液的微升,以及每一个退火反应6微升水的主混合。在退火板的每个井中加入8个主混合物的微升,然后是2个预混合感和反义寡核苷酸的微升。
移液两到三次轻轻地混合好,然后短暂旋转板,使混合到井底。在 PCR 机器中使用以下退火程序。37摄氏度,30分钟,95摄氏度,2分30秒,然后以0.1摄氏度/秒的速度缓慢冷却至22摄氏度。
退火完成后,准备一个新的96井板,标记为稀释的Oligo混合,通过稀释磷酸和退火的寡核苷酸从退火反应1至200用水。利用BBS1限制酶的1.5微升,在37摄氏度下使用适当的缓冲液,在37摄氏度下使用适当的缓冲液,在2小时内消化5微克的载体,使单导RNA表达载体线性化。接下来,采取一个新的96井板标记结扎板,并添加20纳米的BBS1消化单导RNA表达载体到一个井每个所需的单导RNA结扎。
为此,从稀释的寡糖混合板中加入2微升磷酸化退火寡核苷酸。添加到每个井中,一个微升的10X T4连体缓冲液,一个微升的T4连体酶,轻轻移液器混合。在室温下孵育板两小时。
在结扎反应完成前约10分钟,在冰上填充90微升化学能力大肠杆菌细胞。将主管细胞的10微升等分分别转移到单独的96井板的每个井中。将结扎混合物加入含有称职细胞的井中。
轻轻上下移液,在室温下孵育10分钟。移液5微升的细菌DNA混合从每个转化反应直接到一个6井板的井,含有LB汞与100毫克每毫升安西林。在每个井中加入大约 5 到 8 个玻璃珠,并在圆周运动中摇动 6 孔板 8 到 10 次。
在37摄氏度下孵育板过夜。第二天,从每孔中挑选一到两个单菌落,用无菌的 20 微升移液器尖端,将其条纹到无菌 10 厘米培养皿上的标签点上,用 LB agar 和每毫升安皮林 100 毫克条纹到 LB 板上后,将尖端喷射成 14 毫升圆底管中的三毫升安西林介质,标有相应的细菌克隆编号。然后直接将细菌板送去进行桑格测序。
克隆单导RNA的序列确认后,根据制造商的说明,使用微型试剂盒从相应的14毫升管中纯化DNA。单导RNA扁病毒粒子以96井格式产生,如文本协议中所述。病毒上一级在零下80摄氏度后立即被冻结。
在 AML Cas9 细胞中转导单导RNA的一天前一天,涂上经过处理的 96 井板的平底非组织培养物,用 100 毫升重组的人类纤维素片段,浓度为每毫升 10 微克。用粘附包装板,以避免蒸发损失,并放在长凳上过夜。第二天,从96井板的每个井中去除重组的人类纤维素片段。
在室温下解冻每个引导RNA的病毒上一个。将 50 微升的病毒上一液从每个管添加到转导板的每个涂层井中。用粘附包装板,以避免离心过程中的潜在污染。
在35摄氏度下以1,300倍g旋转板,90分钟。在自旋感染接近尾声时,计算从培养瓶中表达克隆 B3 细胞的高 Cas9。计算后,向下旋转所需数量的细胞,并在新鲜介质中重新发送。
在 90 分钟的自旋感染后,使用调整为 50 微升的多通道移液器,通过倾斜板缓慢地从所有孔中去除上流水。将克隆 B3 细胞培养的 100 微升缓慢地添加到每个井中,从边缘向下滑动。在35摄氏度下以1,300倍g旋转板两分钟,让细胞稳定到底部。
将板转移到37摄氏度的组织培养等级培养箱。第二天,向每个含有单导RNA转导细胞的井中加入100微升的新鲜介质,使最终的介质体积为200微升。将盘子返回孵化器。
转导后72小时,通过流式细胞测量检查每个井中含有BFP阳性细胞的单导RNA的百分比。使用细胞活力染料从分析中标记和排除死细胞。每次事实分析后,继续用新鲜介质将一部分细胞重新镀入新井中,以避免在分析过程中过度生长。
每两到三天,重复事实分析,以检查BFP阳性细胞与BFP负细胞的相对比例。使用事实分析软件分析每个时间点的 BFP 阳性细胞百分比。竞争增殖检测成功的关键是使用适当的门控技术,以确保最终的活细胞数是准确的。
将每个示例的 FCS 文件拖动到软件中。双击任何一个样本文件,绘制向前散射与侧散射的点图,在 x 轴上绘制向前散点,在 y 轴上绘制侧散点。门所有的细胞。
双击封闭单元格,并在 y 轴上绘制可行性污渍,与向前散射高度或区域点图。门的生存能力染色阴性细胞。双击封闭活动单元,并在 y 轴上绘制 BFP,在 x 轴上绘制向前散射。
门的BFP阳性细胞。通过将所选样本拖动到组选项卡下的所有样本,将所有这些门应用于所有示例。单击表编辑器,制作所有示例的分析表。
将 BFP 正计数从一个样本拖动到表中,然后单击表编辑器中的显示按钮以创建所有样本的批处理报告,该表显示 BFP 正单元格的百分比。将表另存为 Excel 文件。该系统用于研究基因的作用,可能发挥作用的增殖或生存的人类和穆林ML细胞系。
以AAVS1安全港位点为目标,使用两个独立的单导RNA对人类 MOM13 Cas9 细胞的增殖没有影响。同样,在小鼠MLL-AF9 Cas9细胞中测试了单导RNA针对多普1l(表观遗传调节器)和眼色素沉着基因罗多普辛(Rhodopsin)的效果。单一指南RNA针对Dot1l,显示竞争扩散的戏剧性和渐进性下降,而单一指南RNA的目标是罗多普辛。
这些结果表明,MLL-AF9表示大规模白血病细胞对Dot1l耗竭的脆弱性,证实了先前公布的结果。假设每个基因有4到6个引导RNA,此方法非常适合用于同时测试至少16到24个基因,并且它也可用于测试任何癌细胞系中的基因依赖性。在更多的基因的情况下,如整个分子通路,需要在反洗钱细胞测试,池CRISPR-Cas9为基础的屏幕将更有用。