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Method Article
Nous décrivons comment effectuer des infections rétrovirales ou lentiviraux de la surexpression ou de shRNA contenant des constructions dans les cellules B humaines Ramos en ligne et comment mesurer hypermutation somatique dans ces cellules.
Les cellules B commencent leur vie avec des anticorps de faible affinité générés par V (D) J. Toutefois, après la détection d'un pathogène, la variable (V) la région d'une immunoglobuline (Ig) gène est muté environ 100.000 fois plus que le reste du génome grâce à hypermutation somatique (SHM), résultant de l'affinité des anticorps 1,2 de haut. De plus, la commutation isotypique (CSR) produit des anticorps avec les différentes fonctions effectrices selon le type de réponse immunitaire qui est nécessaire pour un agent pathogène particulier. Tant en matière de RSE et la SHM sont initiées par la cytidine désaminase induite par activation (AID), qui désamine résidus cytosine dans l'ADN pour produire uraciles. Ces uraciles sont traitées par des formes d'erreurs des voies de réparation, pour aboutir finalement à des mutations et recombinaisons 1-3.
Notre compréhension actuelle des détails moléculaires de SHM et la RSE proviennent d'une combinaison d'études chez la souris, des cellules primaires, lignées cellulaires et des cellules-fexpériences ree. Des modèles murins reste l'étalon-or avec des KO génétique montrant des rôles essentiels pour de nombreux facteurs de réparation (par exemple Ung, MSH2, MSH6, Exo1, et la polymérase η) 4-10. Cependant, tous les gènes sont susceptibles d'études à élimination directe. Par exemple, KO de plusieurs double-brin de protéines de réparation des cassures sont embryonnaire létal ou altérer développement des cellules B 11-14. D'ailleurs, parfois la fonction spécifique d'une protéine dans SHM ou RSE peuvent être masqués par plusieurs défauts mondial causé par les huitièmes de finale. En outre, depuis les expériences chez la souris peut être long, en modifiant l'expression des gènes individuels dans des lignées cellulaires est devenu une étape plus populaire d'abord identifier et caractériser les gènes candidats 15-18.
Ramos - une ligne de lymphome de Burkitt qui subit constitutivement SHM - a été un populaire lignée cellulaire modèle pour étudier SHM 18-24. Un avantage de cellules Ramos, c'est qu'ils ont un semi intégré pratique-Quantitative mesure de SHM. Cellules de type sauvage d'exprimer des IgM et, comme ils prennent des mutations, certaines mutations assommer l'expression d'IgM. Par conséquent, le dosage de la perte d'IgM par la numérisation des cellules activées par fluorescence (FACS) fournit un moyen rapide de lecture pour le niveau de SHM. Une mesure plus quantitative de la SHM peut être obtenu par séquençage direct des gènes d'anticorps.
Comme les cellules Ramos sont difficiles à transfecter, nous produisons des dérivés stables qui ont augmenté ou abaissé expression d'un gène particulier en infectant les cellules avec des constructions rétrovirales ou lentiviraux qui contiennent soit une cassette surexpression ou une épingle à cheveux courts ARN (shRNA), respectivement. Ici, nous décrivons comment nous infecter les cellules Ramos et ensuite utiliser ces cellules pour étudier le rôle des gènes spécifiques sur SHM (figure 1).
1. Préparation des échantillons et les cellules
2. Transfectant BOSC 23 cellules
3. La récolte des particules virales
5. L'ensemencement de cellules isolées
Simple d'ensemencement peut être effectué dans l'une des deux façons: par FACS de tri ou manuellement.
6. Analyse: la perte d'IgM (3 semaines et 5 semaines)
7. Analyse: Confirmer le knock-down par RT-PCR quantitative (5 semaines)
8. Analyse: génomique séquençage (5 semaines)
9. Les résultats représentatifs:
Comme indiqué précédemment, nous utilisons un vecteur viral qui contrôle positif GFP exprime à la fois ainsi que d'un gène puromycine-résistance. Nous observons habituellement 50-75% des cellules GFP + deux joursaprès la transfection. Dans notre infections, nous observons habituellement à 50-70% des cellules sont GFP + deux jours après l'infection, mais avant la sélection. Après la sélection est terminée,> 95% des cellules sont GFP +.
Comme expériences représentatives, nous montrent les effets de l'AID surexprimant ou abattre un facteur de réparation dans les cellules Ramos. Plus précisément, nous avons transfecté un vecteur rétroviral pour la surexpression d'aide lié via un site IRES de Thy1.1 avec le vecteur rétroviral dans les emballages pKat2 BOSC 23 cellules. Contenant le virus des médias a été filtré et ensuite utilisé pour infecter les cellules Ramos. Les deux type sauvage (WT) et l'aide surexprimant (AID Salut) cellules ont été semées seule cellule et cultivées pendant 3 semaines, à quel point ils ont été analysés pour l'expression génique par PCR qRT (figure 2) et pour la perte d'IgM par FACS (figure 3 ). Pour la coloration FACS, les cellules ont été incubées avec deux 1:20 diluée PE-étiquetés anticorps IgM α-humain ainsi que 1:400 diluée marqué FITC α-rat CD90/mouseCD90.1 (Thy1.1) anticorps. Dans une expérience séparée, lentivirus contenant soit une pertinents shRNA (contrôle) ou une shRNA contre un facteur de haute-fidélité de réparation d'ADN devraient protéger contre SHM ont été faites dans BOSC 23 cellules, puis infectés dans un clone de cellules SECOURS Salut Ramos. Encore une fois, l'expression des gènes (figure 4) et la perte d'IgM (figure 5) ont été analysés dans des clones de cellules simples après 3 semaines. Depuis le facteur de réparation est pensé pour offrir une protection contre les mutations au cours SHM, nous voyons une augmentation de la perte des IgM et SHM, en l'absence du facteur. Si nous avions knocked-down un facteur impliqué dans la génération SHM mutations associées, nous avons constaté une diminution de la perte d'IgM à la place.
Comme prévu, notre qRT PCR résultats montrent une augmentation marquée de l'expression aides suivantes infection des cellules avec un vecteur d'une surexpression AIDE (figure 2), tandis que les niveaux de la chute de facteur de réparation de l'ADN en présence d'un shRNA dirigé contre ce facteur (figure 4 ). Parce Clon individuelses peut varier, vous pourriez voir une certaine variation dans les niveaux d'expression des gènes. Parce que l'expression des gènes peut varier, il est nécessaire de confirmer l'expression de chaque clone que vous prévoyez sur l'analyse plus loin. ShRNA différentes contre le même gène peut avoir des effets différents sur l'expression génique, ainsi, vous devez donc l'écran shRNA plusieurs méthodes pour déterminer qui a le plus d'impact. Knockdown peut également être confirmée au niveau protéique par immunoblot. De même, des clones individuels peuvent varier considérablement dans les niveaux de perte d'IgM. Certains clones pourraient démontrer un "jackpot" effet, où une mutation IgM eu lieu dans l'une des divisions cellulaires plus tôt - par exemple, vous verrez une perte> 50% des IgM simplement parce que l'une des cellules est devenu IgM - au stade de deux cellules. L'influence de ces clones est minimisé par le calcul de la médiane pour plusieurs clones de cellules simples.
Figure 1. Schéma pour le transperfection, l'infection et l'analyse de la perte d'IgM. Voir le texte pour plus de détails.
Surexpression SECOURS Figure 2. Dans les cellules Ramos. WT et AID Salut cellules Ramos ont été clonés seule cellule et cultivées pendant 3 semaines, au cours de laquelle l'expression SECOURS point clones individuels a été mesurée par qRT-PCR. L'expression de GAPDH a été utilisée pour la normalisation. WT a été fixé à 1. La valeur médiane est indiquée. * Indique une valeur p de <0,01, calculé comme un étudiant unilatéral t-test.
Figure 3. Augmentation de la perte d'IgM dans les cellules Salut aide par rapport aux cellules WT. IgM de surface a été mesurée par FACS au point 3 semaines de temps, et le pourcentage de perte d'IgM a été calculé pour WT et les cellules Salut AID. (A) Représentant FACS intrigue d'un clone WT et un clone SECOURS Salut. La surexpression SECOURS vecteur a aide liée à Thy1.1 via un site IRES, alors Thy1.1 expression est utilisée comme substitut à l'expression de l'AID. (B) La quantification de la perte d'IgM dans WT plusieurs clones et de l'AID Salut. La valeur médiane est indiquée. * Indique une valeur p de <0,01, calculé comme un étudiant unilatéral t-test.
Figure 4. Knockdown d'un facteur de réparation dans les cellules Salut AID. Les cellules ont été infectées soit avec un shRNA de contrôle hors de propos (de contrôle) ou notre shRNA d'intérêt (shRNA), et seule cellule ensemencés. Après 3 semaines, l'expression des gènes dans les clones individuels a été mesurée par qRT-PCR. L'expression de GAPDH a été utilisée pour la normalisation. WT a été fixé à 1. La valeur médiane est indiquée. * Indique une valeur p de <0,01, calculé comme un étudiant unilatéral t-test.
Figure 5. IgM perte accruedans les cellules Salut AID niveaux knocked-down d'un facteur de réparation. IgM de surface dans plusieurs clones a été mesurée par FACS au point 3 semaines de temps, et le pourcentage de perte d'IgM a été calculée dans les cellules surexprimant toujours une aide. La valeur médiane est indiquée. * Indique une valeur p de <0,01, calculé comme un étudiant unilatéral t-test.
Tableau 1 Primer séquences des gènes de l'Ig 19:. Cμ région constante de l', la chaîne lourde de la région V (V H) et la chaîne légère de la région V (V L).
Comme indiqué précédemment, les modèles de la lignée cellulaire pour la diversification des anticorps sont devenus un point de départ pour identifier de nouvelles protéines qui influencent les différentes étapes au cours de diversification des anticorps. Nous présentons ici une méthode pour utiliser une infection virale à des protéines soit le knock-down ou une surexpression dans les cellules B Ramos ligne et ensuite d'examiner l'impact sur la SHM.
Pour ces études, nous...
Pas de conflits d'intérêt déclarés.
Le pMSCV-AID-I-Thy1.1 et pKat2 vecteurs ont été un cadeau aimable de la DG Schatz et l'pVSV-G, pRSV-Rev, et pMDLg / pRRE vecteurs ont été un cadeau du genre BR Cullen.
Réactifs suggérée - la plupart d'entre eux peuvent être remplacés par des produits similaires d'autres fournisseurs.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nom du réactif | Société | Numéro de catalogue | Commentaires |
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6-même évident TC-traitée plaques | Corning | 3516 | |
10 ml BD Luer-Loksyringes | BD Medical | 309604 | |
24 puits claires TC-traitée plaques | Corning | 3526 | |
96 puits à fond plat en polystyrène transparent TC-traitée microplaques | Corning | 3596 | |
100 mm boîtes de culture TC-traitée | Corning | 430167 | |
Filtres pour seringue Acrodisc, 0,45 um | Pall Life Sciences | 4604 | |
Agar | Teknova | A7777 | |
Agarose | GeneMate | E-3120-500 | |
Ampicilline | Sigma | A0166 | 100 mg / mL dans l'eau |
BD FACSCanto cytomètre en flux II | BD Biosciences | ou similaire | |
BD Falcon tubes ronds en polystyrène en bas | BD Biosciences | 352054 | pour la FACS |
BOSC 23 cellules | ATCC | CRL-11270 | |
CO 2 capable d'incubateur 37 ° C | |||
DMEM (milieu de Dulbecco modifié Eagle) | Sigma | D6429 | |
FBS (sérum de veau fœtal) | Gemini Bio-Produits | 100-106 | |
FITC α-rat CD90/mouse CD90.1 d'anticorps | BioLegend | 202503 | FITCα-Thy1.1 |
Réactif de transfection FuGENE 6 | Roche | 11814443001 | |
Solution tampon HEPES | Invitrogen | 15630-080 | |
Polymérase ADN KAPA HiFi | KAPA Biosystems | KK2101 | |
LB Broth (bouillon de lysogénie - Luria) Poudre | Difco | 240230 | |
MISSION TRC shRNA stocks de glycérol bactérienne | Sigma | vecteurs shRNA | |
NCS (sérum de veau nouveau-né) | Gemini Bio-Produits | 100-504 | |
PBS (solution tampon phosphate) | Invitrogen | 70011 | diluée dans de l'eau à 1x |
PE α-humain IgM | BioLegend | 314508 | |
PGS (pénicilline-streptomycine-glutamine solution) | Gemini Bio-Produits | 400-110 | |
Polybrène (hexadiméthrine bromure) | Sigma | 107689 | 10 mg / mL dans l'eau |
PureYield système plasmidique Midiprep | Promega | A2495 | |
Puromycine | Sigma | P8833 | 250 pg / mL dans l'eau |
QIAquick gel extraction kit | QIAGEN | 28706 | |
Ramos (PR 1) des cellules | ATCC | LCR-1596 | |
RPMI-1640 | Sigma | R8758 | |
SuperScript II | Invitrogen | 18064-022 | |
SYBR FAST qPCR kit | KAPA Biosystems | KK4601 | |
Taq ADN polymérase | Invitrogen | 18038-042 | |
TOPO TA Cloning kit | InvitroGen | K4520-01 | |
TRIzol | Invitrogen | 15596-026 | |
Assistant Genomic DNA SV système de purification | Promega | A2361 | |
X-Gal [5-bromo-4-chloro-3-β-indoyl-D-galatopyranoside] | Growcells | C-5687 | 40 mg / ml dans le DMSO |
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