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Method Article
Se describe cómo realizar las infecciones por retrovirus o lentivirus de la sobreexpresión o siRNA que contienen las construcciones en la línea de Ramos humanos de células B y la forma de medir la hipermutación somática en estas células.
Las células B comienzan su vida con los anticuerpos de baja afinidad generado por V (D) J recombinación. Sin embargo, al detectar un patógeno, la variable (V) la región de una inmunoglobulina (Ig) del gen se encuentra mutado aproximadamente 100.000 veces más que el resto del genoma a través de hipermutación somática (SHM), resultando en una alta afinidad 1,2 anticuerpos. Además, la recombinación de cambio de clase (CSR) produce anticuerpos con diferentes funciones efectoras dependiendo del tipo de respuesta inmune que se necesita para un patógeno en particular. Tanto la RSE y SHM se inician por la citidina deaminasa inducida por activación (AID), que desamina residuos de citosina en el ADN para producir uracilos. Estos uracilos son procesados por las formas propenso a errores de las vías de reparación, con el tiempo provocando mutaciones y recombinación 3.1.
Nuestra actual comprensión de los detalles moleculares de SHM y RSE provienen de una combinación de estudios en ratones, las células primarias, las líneas celulares, y el F-Cellexperimentos de REE. Modelos de ratones siguen siendo el estándar de oro con nocauts genética que muestra un papel crítico para la reparación de muchos factores (por ejemplo, Ung, MSH2, MSH6, Exo1, y de la polimerasa η) 4-10. Sin embargo, no todos los genes se prestan a los estudios de octavos de final. Por ejemplo, golpes de gracia de varios de doble filamento romper las proteínas de reparación son embrionariamente letal o poner en peligro el desarrollo de células B 14/11. Por otra parte, a veces la función específica de una proteína en SHM o CSR pueden estar enmascarados por más defectos global causado por el golpe de gracia. Además, puesto que los experimentos en ratones pueden ser largos, alterando la expresión de genes individuales en las líneas celulares se ha convertido en un primer paso cada vez más popular para la identificación y caracterización de genes candidatos 15-18.
Ramos - un linfoma de Burkitt línea celular que constitutivamente se somete a SHM - ha sido una popular línea celular modelo para estudiar SHM 18-24. Una de las ventajas de las células de Ramos es que tienen una semi-construido en práctica-Cuantitativa medida de SHM. Las células de tipo salvaje expresa IgM y, como recogen las mutaciones, algunas de las mutaciones eliminar la expresión de IgM. Por lo tanto, analizando la pérdida de IgM mediante el escaneo de células activadas por fluorescencia (FACS) proporciona una rápida lectura para el nivel de SHM. Una medición más cuantitativa de la SHM se puede obtener por secuenciación directa de los genes de anticuerpos.
Dado que las células Ramos son difíciles de transfectar, producimos derivados estables que han aumentado o reducido la expresión de un gen individual al infectar las células con las construcciones retrovirales o lentiviral que contienen un casete de sobreexpresión o una corta horquilla de ARN (siRNA), respectivamente. Aquí se describe la forma en que infectan a las células Ramos y luego utilizar estas células para investigar el papel de genes específicos en el SHM (Figura 1).
1. Preparación de muestras y las células
2. Transfección de células BOSC 23
3. La recolección de partículas virales
5. La siembra de células individuales
Siembra solo puede realizarse en una de dos maneras: por FACS de clasificación o de forma manual.
6. Análisis: la pérdida de IgM (3 semanas y 5 semanas)
7. Análisis: Confirmar knock-down por RT-PCR cuantitativa (5 semanas)
8. Análisis: la secuenciación genómica (5 semanas)
9. Los resultados representativos:
Como se señaló anteriormente, se utiliza un vector viral de control positivo que se expresa tanto en las buenas prácticas agrarias, así como un gen de resistencia a la puromicina. Vemos típicamente un 50-75% células GFP + dos díasdespués de la transfección. En nuestro infecciones, vemos típicamente un 50-70% son células GFP + dos días después de la infección, pero antes de la selección. Después de la selección está completa,> 95% de las células GFP +.
Como representante de los experimentos, se muestran los efectos de la ayuda que sobreexpresan o derribar un factor de reparación en las células de Ramos. En concreto, transfectadas un vector retroviral para la sobreexpresión de las ayudas vinculadas a través de un sitio a IRES Thy1.1 junto con el vector retroviral embalaje pKat2 BOSC en 23 celdas. Que contiene el virus de medios de comunicación se filtró y luego se utiliza para infectar a las células Ramos. Tanto de tipo salvaje (WT) y ayudar a las células que sobreexpresan (AID HI), sola célula sin semillas y cultivadas durante 3 semanas, momento en el que se analizaron para la expresión de genes de QRT-PCR (Figura 2) y para la pérdida de IgM por FACS (Figura 3 ). Para la tinción FACS, se incubaron las células con ambos diluidos 1:20 PE-etiquetados α-anticuerpos humanos IgM, así como 1:400 diluido FITC α-rata CD90/mouseCD90.1 (Thy1.1) de anticuerpos. En un experimento separado, los lentivirus que contienen una irrelevante shRNA (control) o un siRNA contra un factor de reparación de ADN de alta fidelidad, espera que proteja contra la SHM se hicieron en BOSC 23 células, y luego infectados en un clon de células de alta AID Ramos. Una vez más, la expresión de genes (Figura 4) y la pérdida de IgM (Figura 5) se analizaron en los clones de células solo después de 3 semanas. Ya que el factor de reparación se piensa para proporcionar protección contra las mutaciones durante SHM, vemos un aumento en la pérdida de IgM y SHM, en ausencia del factor. Si hubiéramos derribado un factor involucrado en la generación de SHM mutaciones asociadas, que se ha visto una disminución en la pérdida de IgM en su lugar.
Como era de esperar, nuestro QRT-PCR resultados muestran un marcado incremento en la expresión de AID después de la infección de las células con un vector de sobreexpresión de la AID (Figura 2), mientras que los niveles de la caída de ADN factor de reparar en la presencia de un siRNA dirigido contra ese factor (Figura 4 ). Debido a que cada clones puede variar, puede ver alguna variación en los niveles de expresión génica. Debido a que la expresión de genes puede variar, es necesario para confirmar la expresión de cada clon tiene previsto analizar más a fondo. ShRNAs diferentes contra el mismo gen puede tener diferentes efectos sobre la expresión génica y, por lo que deben investigar varias shRNAs para determinar cuál tiene el mayor impacto. Caída también puede ser confirmado en el nivel de proteínas por inmunotransferencia. Del mismo modo, los clones individuales pueden variar en gran medida en los niveles de pérdida de IgM. Algunos clones podría demostrar un "jackpot" efecto, en una mutación de IgM se produjo en una de las divisiones primera célula - por ejemplo, verá> 50% de pérdida de IgM, simplemente porque una de las celdas se convirtió en IgM - en la etapa de dos células. La influencia de estos clones se reduce al mínimo mediante el cálculo de la media de varios clones de células individuales.
Figura 1. Esquema de la red transeuropeainfección, la infección y el análisis de la pérdida de IgM. Ver texto para más detalles.
Figura 2. AID sobreexpresión en células de Ramos. WT y ayudar a las células de alta Ramos fueron célula clonada y se cultivan durante tres semanas, en el que se midió la expresión perspectiva de las ayudas en los distintos clones de QRT-PCR. Expresión de GAPDH se utilizó para la normalización. WT se establece en 1. El valor de la mediana se indica. * Indica un valor de p <0,01, calculado como un estudiante de una cola de la t-test.
Figura 3. Aumento de la pérdida de IgM en las células de alta AID, en comparación con las células WT. IgM de superficie se midió por FACS en el punto 3 semanas de tiempo, y el porcentaje de pérdida de IgM se calculó para el TE y las células AID alta. (A) Representante FACS trama de un clon de un clon de WT y AID alta. La AID sobreexpresión vHéctor tiene la ayuda vinculada a Thy1.1 través de un sitio IRES, por lo que Thy1.1 expresión se usa como un sustituto de la expresión de la AID. (B) Cuantificación de la pérdida de IgM en WT y varios clones de alta AID. El valor de la mediana se indica. * Indica un valor de p <0,01, calculado como un estudiante de una cola de la t-test.
Figura 4. Derribo de un factor de reparación en las células de alta AID. Las células fueron infectadas, ya sea con un irrelevante el control shRNA (control) o nuestra ARNhc de interés (shRNA), y la única célula cabeza de serie. Después de 3 semanas, la expresión génica en clones individuales se midió mediante QRT-PCR. Expresión de GAPDH se utilizó para la normalización. WT se establece en 1. El valor de la mediana se indica. * Indica un valor de p <0,01, calculado como un estudiante de una cola de la t-test.
Figura 5. Aumento de la pérdida de IgMen las células con niveles de alta AID derribado de un factor de reparación. IgM de superficie en varios clones se midió por FACS en el punto 3 semanas de tiempo, y el porcentaje de pérdida de IgM se calculó en las células que sobreexpresan sigue siendo una ayuda. El valor de la mediana se indica. * Indica un valor de p <0,01, calculado como un estudiante de una cola de la t-test.
Tabla 1. Primer secuencias de los genes de Ig 19: el Cμ región constante, la cadena pesada de la región V (V H), y la cadena ligera de la región V (V L).
Como se mencionó anteriormente, los modelos de líneas celulares para la diversificación de anticuerpos se han convertido en un popular punto de partida para identificar nuevas proteínas que influyen en los diferentes pasos en la diversificación de anticuerpos. En este trabajo presentamos un método para el uso de la infección viral a las proteínas ya sea derribo o sobre-expresan en los Ramos de células B línea y luego examinar el impacto en SHM.
Para estos estudios, que utilizan tan...
No hay conflictos de interés declarado.
El pMSCV-AID-I-Thy1.1 y pKat2 vectores eran una especie de regalo de la Dirección General de Schatz y el pVSV-G, PRSV Ap-, y pMDLg / pRRE vectores eran una especie de regalo de BR Cullen.
Reactivos sugiere - la mayoría de estos pueden ser sustituidos con productos similares de otros fabricantes.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del reactivo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
---|---|---|---|
6-y claro TC tratados con placas | Corning | 3516 | |
10 ml BD Luer-Loksyringes | BD Medical | 309604 | |
24-alejado TC-tratados placas | Corning | 3526 | |
De 96 pocillos de poliestireno claro fondo plano TC-tratados microplacas | Corning | 3596 | |
100 mm TC-tratados placas de cultivo | Corning | 430167 | |
Filtros de jeringa Acrodisc, 0,45 m | Pall Life Sciences | 4604 | |
Agar | Teknova | A7777 | |
Agarosa | GeneMate | E-3120-500 | |
Ampicilina | Sigma | A0166 | 100 mg / ml en agua |
BD FACSCanto II citómetro de flujo | BD Biosciences | o similar | |
BD Falcon tubos redondos inferior de poliestireno | BD Biosciences | 352054 | por FACS |
BOSC 23 celdas | ATCC | CRL-11270 | |
CO 2 capaz de incubadora a 37 ° C | |||
DMEM (Dulbecco modificado de Eagle) | Sigma | D6429 | |
FBS (suero fetal bovino) | Gemini Bio-productos | 100-106 | |
FITC α-rata CD90/mouse CD90.1 anticuerpos | BioLegend | 202503 | FITCα-Thy1.1 |
FuGENE 6 Transfección reactivo | Roche | 11814443001 | |
Solución tampón HEPES | Invitrogen | 15630-080 | |
KAPA HiFi ADN polimerasa | KAPA Biosystems | KK2101 | |
LB caldo (caldo de lisogenia - Luria) en polvo | Difco | 240230 | |
MISIÓN TRC ARNhc acciones glicerol bacteriana | Sigma | ARNhc vectores | |
NCS (suero de ternera recién nacido) | Gemini Bio-productos | 100-504 | |
PBS (solución buffer fosfato) | Invitrogen | 70011 | diluye a 1x en el agua |
PE-α humana de anticuerpos IgM | BioLegend | 314508 | |
PGS (penicilina-estreptomicina-glutamina solución) | Gemini Bio-Productos | 400-110 | |
Polybrene (Hexadimetrina bromuro) | Sigma | 107689 | 10 mg / ml en agua |
PureYield plásmido sistema Midiprep | Promega | A2495 | |
Puromicina | Sigma | P8833 | 250 pg / mL en el agua |
QIAquick gel extracción kit | QIAGEN | 28706 | |
Ramos (AR 1) las células | ATCC | CRL-1596 | |
RPMI-1640 | Sigma | R8758 | |
Superíndice II | Invitrogen | 18064-022 | |
SYBR RÁPIDO qPCR kit | KAPA Biosystems | KK4601 | |
Taq ADN polimerasa | Invitrogen | 18038-042 | |
TOPO TA kit de clonación | In vitrogeneración | K4520-01 | |
TRIzol | Invitrogen | 15596-026 | |
Asistente de purificación de ADN genómico SV sistema | Promega | A2361 | |
X-Gal [5-bromo-4-cloro-3-β-indoyl-D-galatopyranoside] | Growcells | C-5687 | 40 mg / ml en DMSO |
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