A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שיטה של זיהוי נהגים לא ידועים של היווצרות הסרטן באמצעות גישה משוחדת מתוארת. השיטה משתמשת יפהפה נרדם Transposon כmutagen אקראי המכוונת לרקמות ספציפיות. מיפוי הגנום של הוספות transposon המניעות את היווצרות גידול מזהה אונקוגנים רומן וגני מדכאי סרטן
ניתוח גנומי, proteomic, transcriptomic, וepigenomic של גידולים אנושיים מצביע על כך שיש אלף חריגות בתוך כל הגנום סרטן בהשוואה לרקמות מתאימות. בהתבסס על ניתוחים אלו ניתן לראות כי יש הרבה נהגים גנטיים ידועים של הסרטן 1. למרבה צער הנהגים האלה חבויים בתוך מספר גדול בהרבה של אנומליות נוסע בגנום שלא תורם באופן ישיר להיווצרות גידול. היבט נוסף של הגנום של הסרטן הוא שקיימת הטרוגניות גנטית ניכרה בתוך סוגי גידולים דומים. כל גידול יכול נמל מוטציות שונות המעניקות יתרון סלקטיבי להיווצרות גידול 2. ביצוע מסך גנטי קדימה משוחד בעכברים מספק את הכלים ליצירת גידולים ולנתח ההרכב הגנטי שלהם, תוך הפחתת רקע המוטציות נוסעות. היפיפייה נרדמת המערכת (SB) transposon היא שיטה אחת כזאת 3. המערכת מנצלת SB הנייד vectors (transposons) שניתן להוסיף לאורך הגנום על ידי אנזים transposase. מוטציות מוגבלות לסוג תא מסוים באמצעות שימוש באלל transposase המותנה שמופעל על ידי Cre recombinase. קווי עכבר רבים קיימים שrecombinase המפורש Cre ברקמות ספציפיות. על ידי חצייה אחד מהקווים הללו לאלל transposase המותנה (למשל קס-stop-קס-SB11), מערכת SB מופעלת רק בתאים שמבטאים Cre recombinase. Cre recombinase יהיה בלו קלטת תחנה שחוסמת ביטוי של אלל transposase, הפעלת mutagenesis transposon בתוך סוג התא המיועד לכך. מסך SB הוא שיזם רביית שלושה זנים של עכברים מהונדסים כך שעכברי הניסוי לשאת אלל מותנה transposase, concatamer של transposons, ואלל recombinase Cre רקמות ספציפיות. עכברים אלה אפשרו לגיל ועד צורת גידולים והם הופכים גוססים. העכברים הם אזהדנ"א הגנומי necropsied ומבודד מהגידולים. בשלב הבא, הדנ"א הגנומי נתונת המקשר בתיווך-PCR (LM-PCR) כי תוצאות בהגברה של לוקוסים הגנומי המכילים SB transposon. LM-PCR בוצע על גידול חד יגרום למאה amplicons השונה המייצג את מאה לוקוסים הגנומי המכילים הוספות transposon ב4 גידול יחידים. הוספות transposon בכל הגידולים מנותחות ואתרי החדרה נפוצים (CISS) מזוהים באמצעות שיטה סטטיסטית מתאימה 5. הגנים בתוך חבר העמים הם סבירים מאוד להיות אונקוגנים או גני מדכאי סרטן, והם נחשבים לגנים סרטניים מועמד. היתרונות של שימוש במערכת SB לזיהוי גנים סרטניים מועמדים הם: 1) transposon יכול בקלות להיות ממוקם בגנום בגלל הרצף שלו ידוע, 2) טרנספוזיציה יכולה להיות מופנה לכמעט כל סוג תא ו3) transposon מסוגל מציג גם רווח והפסד מוטציות-of-פונקצית 6. Following הפרוטוקול מתאר כיצד לתכנן ולהוציא לפועל מסך קדימה גנטי באמצעות מערכת transposon SB לזיהוי גנים סרטניים מועמד (איור 1).
1. גידול והזדקנות של בעלי חיים מהונדסים
2. נתיחה לאחר מוות של בעלי חיים מהונדסים
שם המגיב | חברה | מספר קטלוגים |
בטח-חותם Inducלשכת tion | מוח מדעי עץ | EZ-177 |
Cryovial | Bioexpress | C-3355-2 |
10% Buffered פורמלין | סיגמה אולדריץ | HT501128-4L |
לוח 1. ריאגנטים הנדרשים.
3. בידוד הדנ"א הגנומי מגידולים
<שם> חזק של ריאגנט | חברה | מספר קטלוגים |
פתרון רטיבות חלבון | Qiagen | 158910 |
חיץ תמוגה תא | Qiagen | 158906 |
Proteinase K | Qiagen | 158920 |
RNase | Qiagen | 158924 |
TE המאגר | Promega | V6232 |
טבלה 2. ריאגנטים הנדרשים.
4. DNA לינקר המתווך-PCR שימוש הגנום מגידולים
שם המגיב | חברה | מספר קטלוגים |
BfaI | ניו אינגלנד Biolabs | R0568S |
NlaIII | ניו אינגלנד Biolabs | R0125S |
MinElute 96 גם צלחות | Qiagen | 28051 |
סעפת אבק QIAvac 96 | Qiagen | 19504 |
Multi-microplate Genie, 120V | תעשיות מדע, בע"מ | SI-4000 |
ligase DNA T4 עם מאגר הקשירה 5x | Invitrogen | 15224-041 |
BamHI | ניו אינגלנד Biolabs | R0136S |
25 מ"מ dNTPs | Bioexpress | C-5014-200 |
Taq פלטינום | Invitrogen | 10966-034 |
DNA פולימראז תקי FastStart | רוש | 12032929001 |
Agarose | Promega | V3121 |
TAE המאגר | Promega | V4271 |
TE המאגר | Promega | V6232 |
Ethidium רומיד | Promega | H5041 |
לוח 3. ריאגנטים הנדרשים.
רצפי לינקר
BfaI מקשר + 5 'GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGAC 3'
BfaI מקשר-5 'Phos-TAGTCCCTTAAGCGGAG 3'NH2
"> NlaIII מקשר + 5'GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGACCATG 3 'NlaIII מקשר-5 'Phos-GTCCCTTAAGCGGAGCC 3'
רצפי פריימר
העיקרי PCR קדימה צד ימין (NlaIII): SPL IRDR R1 1 GCTTGTGGAAGGCTACTCGAAATGTTTGACCC
העיקרי PCR קדימה השאיר צד (BfaI): SPL IRDR L1 1 CTGGAATTTTCCAAGCTGTTTAAAGGCACAGTCAAC
הפך עיקרי PCR לצד ימין ושמאל: SPL Link1 1 GTAATACGACTCACTATAGGGC
PCR צד ימין קדימה משני: דוגמה לפריימר המשני המינימרקטים Illumina 5 'AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCTNNNNNNNNNNNNaGgtgtatgtaaacttccgacttcaa (N מייצג את הברקוד של 12 נ"ב, רצף במקרה העליון נדרשים לפלטפורמת Illumina, והרצף באותיות קטנות יהיה לאגד את transposon.)
המשני PCR קדימה השאיר צד: דוגמה לsecon המינימרקטים Illuminaפריימר 5'AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCTNNNNNNNNNNNNaAgtgtatgtaaacttccgacttcaa dary (N מייצג את הברקוד של 12 נ"ב, רצף במקרה העליון נדרשים לפלטפורמת Illumina, והרצף באותיות קטנות יהיה לאגד את transposon.)
הפך משני PCR לצד ימין ושמאל: פריימר ההפוך המקונן מקשר 5 'CAAGCAGAAGACGGCATACGAGCTCTTCCGATCTAGGGCTCCGCTTAAGGGAC
5. ניתוח של הוספות Transposon
לאחר תכנית הרבייה כבר נקבע, מגדלים צריכים לייצר המלטה כל 19-21 ימים. גודל המלטה משתנה בין 5 ל 12 גורים, בהתאם לגילו של המגדלים והרקע הגנטי. בנוסף, ודא שהגנוטיפ של ההמלטה כדלקמן גנטיקה המנדלית כדרך לאשר כי תכנית הרבייה היא גם נכונה ומוצלחת.
מסך קדימה גנטי באמצעות המערכה היפיפייה הנרדמת transposon מספק שיטה לזיהוי מוטציות הגורמת לסרטן. על ידי בחירת האמרגן המתאים לשלוט Cre recombinase בנוסף לכל מוטציות predisposing, מסך SB יזהה ידוע וגנים סרטניים מועמד חדש.
ההצלחה של מסך SB היא ...
המחברים אין לי מה לחשוף.
המחברים מבקשים להודות לMoriarity Branden, הדוד Largaespada, ווינסנט Keng באוניברסיטת מינסוטה, והאדם Dupuy באוניברסיטה איווה על סיועם בפיתוח הפרוטוקול שתואר לעיל.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם המגיב | חברה | מספר קטלוגים | תגובות (אופציונלי) |
לשכת אינדוקציה-חותם בטוח | מוח מדעי עץ | EZ-177 | |
Cryovial | Bioexpress | C-3355-2 | |
10% Buffered פורמלין | סיגמה אולדריץ | HT501128-4L | |
פתרון רטיבות חלבון | Qiagen | 158910 | |
חיץ תמוגה תא | Qiagen | 158906 | |
Proteinase K | Qiagen | 158920 | |
RNase | Qiagen | 158924 | |
TE המאגר | Promega | V6232 | |
BfaI | ניו אינגלנד Biolabs | R0568S | |
NlaIII | ניו אינגלנד Biolabs | R0125S | |
MinElute 96 גם צלחות | Qiagen | 28051 | |
סעפת אבק QIAvac 96 | Qiagen | 19504 | |
Multi-microplate Genie, 120V | תעשיות מדע, בע"מ | SI-4000 | |
ligase DNA T4 עם מאגר הקשירה 5x | Invitrogen | 15224-041 | |
BamHI | ניו אינגלנד Biolabs | R0136S | |
dNTPs 25mm | Bioexpress | C-5014-200 | |
Taq פלטינום | Invitrogen | 10966-034 | |
DNA פולימראז תקי FastStart | רוש | 12032929001 | |
Agarose | Promega | V3121 | |
TAE המאגר | Promega | V4271 | |
TE המאגר | Promega | V6232 | |
Ethidium רומיד | Promega | H5041 |
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