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Method Article
Ci descrivono come eseguire infezioni retrovirali o lentivirali di sovraespressione o shRNA contenenti costruisce nell'essere umano a cellule B Ramos line e come misurare mutazione somatica in queste cellule.
Le cellule B iniziano la loro vita con gli anticorpi a bassa affinità generato da V (D) J ricombinazione. Tuttavia, al rilevamento un agente patogeno, la (V) regione variabile di un gene immunoglobuline (Ig) è mutato circa 100.000 volte più del resto del genoma attraverso la mutazione somatica (SHM), con conseguente 1,2 anticorpi ad alta affinità. Inoltre, passare ricombinazione di classe (CSR) produce anticorpi con differenti funzioni effettrici a seconda del tipo di risposta immunitaria che è necessario per un particolare agente patogeno. Sia CSR e SHM vengono avviate attraverso l'attivazione indotta citidina deaminasi (AID), che deamina residui di citosina nel DNA per produrre uracils. Queste uracils sono trattati con forme soggette a errori di percorsi di riparazione, alla fine portano a mutazioni e la ricombinazione 1-3.
La nostra attuale comprensione dei dettagli molecolari di SHM e RSI provenire da una combinazione di studi in topi, pile, di linee cellulari e cellule-free esperimenti. Modelli murini rimangono il gold standard con fori genetica che mostrano ruoli critici per la riparazione di molti fattori (ad esempio Ung, MSH2, MSH6, Exo1 e polimerasi η) 4-10. Tuttavia, non tutti i geni sono suscettibili per gli studi di eliminazione diretta. Per esempio, KO di proteine diverse rottura a doppio filamento di riparazione sono embrionalmente letali o mettere in pericolo lo sviluppo delle cellule B 11-14. Inoltre, a volte la funzione specifica di una proteina in SHM o CSR può essere mascherato da più difetti globale causato dalla eliminazione diretta. Inoltre, dal momento che gli esperimenti sui topi possono essere lunghe, alterando l'espressione di singoli geni in linee cellulari è diventata una tappa sempre più popolare primi a identificare e caratterizzare geni candidati 15-18.
Ramos - una linea cellulare di linfoma di Burkitt che subisce costitutivamente SHM - è stata una popolare linea cellulare modello per studiare SHM 18-24. Un vantaggio di cellule Ramos è che hanno un built-in semi conveniente-Quantitativa misura di SHM. Cellule wild-type esprimere IgM e, come raccogliere le mutazioni, alcune delle mutazioni knock out espressione IgM. Pertanto, il saggio perdita IgM di fluorescenza attivata la scansione cellulare (FACS) fornisce una rapida lettura per il livello di SHM. Una misura più quantitativa di SHM possono essere ottenute direttamente sequenziamento dei geni anticorpali.
Dato che le cellule Ramos è difficile trasfezione, produciamo derivati stabili che hanno aumentato o diminuito l'espressione di un singolo gene da infettare le cellule con costrutti retrovirali o lentivirali che contengono una cassetta iperespressione o un breve hairpin RNA (shRNA), rispettivamente. Qui, descriviamo il modo in cui infettare le cellule Ramos e quindi utilizzare queste cellule per studiare il ruolo di specifici geni in SHM (Figura 1).
1. Preparazione dei campioni e le cellule
2. 23 BOSC trasfezione delle cellule
3. La raccolta particelle virali
5. Semina singola cellula
Semina singolo può essere eseguita in due modi: da FACS ordinamento o manualmente.
6. Analisi: la perdita di IgM (3 settimane e 5 settimane)
7. Analisi: Conferma knock-down da RT-PCR quantitativa (5 settimane)
8. Analisi: il sequenziamento genomico (5 settimane)
9. Rappresentante dei risultati:
Come notato in precedenza, usiamo un vettore positivo di controllo virale che esprime sia la GFP e un puromicina gene per la resistenza. Noi di solito vede il 50-75% delle cellule GFP + due giornidopo la trasfezione. Nel nostro infezioni, di solito vede il 50-70% delle cellule sono GFP + due giorni dopo l'infezione, ma prima selezione. Dopo la selezione è terminata,> 95% delle cellule sono + GFP.
Come esperimenti di rappresentanza, mostriamo gli effetti degli aiuti iperespressione o abbattere un fattore di riparazione nelle cellule Ramos. In particolare, abbiamo transfettate un vettore retrovirale sovraespressione per gli aiuti connessi attraverso un sito IRES per Thy1.1 insieme con il vettore retrovirale pKat2 imballaggio in 23 BOSC cellule. Virus contenenti media è stata filtrata e poi utilizzato per infettare le cellule Ramos. Entrambe le wild-type (WT) e AID sovraesprimono (AID hi) le cellule sono state singola cella seminati e coltivati per 3 settimane, ea quel punto sono stati analizzati per l'espressione genica attraverso qRT-PCR (Figura 2) e per la perdita di IgM da FACS (Figura 3 ). Per la colorazione FACS, le cellule sono state incubate con entrambe le 1:20 diluita PE marcate α-umano di anticorpi IgM e diluito 1:400 FITC-marcato α-ratto CD90/mouseCD90.1 (Thy1.1) anticorpi. In un esperimento separato, che contiene sia un lentivirus irrilevante shRNA (controllo) o un shRNA contro un fattore ad alta fedeltà di riparazione del DNA dovrebbe proteggere contro SHM sono state effettuate in 23 BOSC celle e quindi infettati in un clone di cellule SOCCORSO hi Ramos. Anche in questo caso, l'espressione genica (Figura 4) e la perdita di IgM (Figura 5) sono stati analizzati nei cloni singola cella dopo 3 settimane. Dal momento che il fattore di riparazione è pensato per fornire una protezione contro le mutazioni durante SHM, vediamo un aumento della perdita di IgM e SHM, in assenza del fattore. Se avessimo abbattuto un fattore coinvolto nella generazione SHM mutazioni associate, avremmo visto una diminuzione della perdita di IgM, invece.
Come previsto, il nostro qRT-PCR risultati mostrano un marcato aumento dell'espressione SOCCORSO dopo l'infezione di cellule con un vettore iperespressione AIUTO (Figura 2), mentre i livelli del fattore di caduta di riparazione del DNA in presenza di un shRNA mirato contro tale fattore (figura 4 ). Perché clon individualees possono variare, si potrebbe vedere qualche variazione nei livelli di espressione genica. Poiché l'espressione genica può variare, è necessario confermare l'espressione in ogni clone si prevede di analizzare ulteriormente. ShRNAs diverse contro lo stesso gene potrebbe avere effetti diversi sulla espressione genica e, così si dovrebbe schermo shRNAs diversi per determinare quale ha il maggiore impatto. Knockdown può anche essere confermata a livello proteico mediante immunoblotting. Allo stesso modo, cloni individuo può variare notevolmente a livello di perdita di IgM. Alcuni cloni potrebbero dimostrare un effetto "jackpot", dove una mutazione IgM è verificato in una delle prime divisioni cellulari - per esempio, si vedrà la perdita di IgM> 50% semplicemente perché una delle celle divenne IgM - alla stadio di due cellule. L'influenza di questi cloni è ridotto al minimo calcolando la media per diversi cloni singola cella.
Figura 1. Schematica per la trasmissioneperfezione, l'infezione e l'analisi di perdita di IgM. Si veda il testo per i dettagli.
Figura 2. SOCCORSO sovraespressione in cellule Ramos. WT e AID hi cellule Ramos singola cella sono stati clonati e cresciuti per 3 settimane, in cui è stata misurata l'espressione SOCCORSO punto cloni singoli qRT-PCR. Espressione di GAPDH è stato utilizzato per la normalizzazione. WT è stato impostato a 1. Il valore mediano è indicato. * Indica un valore di p <0,01, calcolato come una coda di Student t-test.
Figura 3. Aumentata perdita di IgM in celle hi AID rispetto alle cellule WT. IgM superficie è stata misurata mediante FACS al punto 3 settimane di tempo, e la percentuale di perdita di IgM è stato calcolato per WT e celle hi AIUTO. (A) Rappresentante trama FACS di un clone WT e un clone AID hi. L'AID sovraespressione vettore ha AID collegato a Thy1.1 tramite un sito IRES, in modo Thy1.1 espressione è utilizzata come un surrogato per l'espressione AIUTO. (B) La quantificazione della perdita di IgM nel WT diversi cloni hi AID. Il valore mediano è indicato. * Indica un valore di p <0,01, calcolato come una coda di Student t-test.
Figura 4. Knockdown di un fattore di riparazione nelle cellule hi AIUTO. Le cellule sono state infettate con un controllo sia irrilevante shRNA (controllo) o il nostro shRNA di interesse (shRNA), e singole cellule seminato. Dopo 3 settimane, l'espressione genica nei cloni individuali è stata misurata mediante qRT-PCR. Espressione di GAPDH è stato utilizzato per la normalizzazione. WT è stato impostato a 1. Il valore mediano è indicato. * Indica un valore di p <0,01, calcolato come una coda di Student t-test.
Figura 5. Perdita IgM Maggiorenelle cellule SOCCORSO hi con livelli abbattuto di un fattore di riparazione. IgM di superficie in diversi cloni è stata misurata mediante FACS al punto 3 settimane di tempo, e la percentuale di perdita di IgM è stata calcolata in cellule ancora AID sovraesprimono. Il valore mediano è indicato. * Indica un valore di p <0,01, calcolato come una coda di Student t-test.
. Tabella 1 sequenze primer per i geni Ig 19: il Cμ regione costante, la pesante catena regione V (V H), e la luce regione catena V (V L).
Come discusso precedentemente, i modelli di linee cellulari per la diversificazione degli anticorpi sono diventati un punto di partenza per identificare nuove proteine che influenzano le diverse fasi durante la diversificazione degli anticorpi. Vi presentiamo qui un metodo per l'utilizzo di infezione virale alle proteine o knock-down o iperespressione in cellule B Ramos linea e quindi esaminare l'impatto sulla SHM.
Per questi studi, ci avvaliamo sia Ramos WT e AID hi...
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Il pMSCV-AID-I-Thy1.1 e pKat2 vettori erano un gentile dono della DG Schatz e pVSV-G, pRSV-Rev, e pMDLg / pRRE vettori erano un gentile dono da BR Cullen.
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Nome del reagente | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
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Agarosio | GeneMate | E-3120-500 | |
Ampicillina | Sigma | A0166 | 100 mg / mL in acqua |
BD FACSCanto II citometro a flusso | BD Biosciences | o simili | |
BD Falcon rotondo fondo polistirolo tubi | BD Biosciences | 352054 | per FACS |
BOSC 23 celle | ATCC | CRL-11270 | |
CO 2 incubatore capace di 37 ° C | |||
DMEM (medio Dulbecco modificato Eagle) | Sigma | D6429 | |
FBS (siero fetale bovino) | Gemini Bio-Prodotti | 100-106 | |
FITC α-ratto CD90/mouse CD90.1 anticorpi | BioLegend | 202503 | FITCα-Thy1.1 |
FuGENE 6 Transfection Reagent | Roche | 11814443001 | |
HEPES soluzione tampone | Invitrogen | 15630-080 | |
KAPA HiFi DNA polimerasi | KAPA Biosystems | KK2101 | |
LB Broth (brodo lisogenia - Luria) Polvere | Difco | 240230 | |
MISSIONE TRC shRNA magazzino glicerolo batterico | Sigma | shRNA vettori | |
NCS (siero di vitello neonato) | Gemini Bio-Prodotti | 100-504 | |
PBS (soluzione tampone fosfato) | Invitrogen | 70011 | diluito a 1x in acqua |
PE-α umano anticorpi IgM | BioLegend | 314508 | |
PGS (penicillina-streptomicina-glutamina soluzione) | Gemini Bio-Prodotti | 400-110 | |
Polibrene (hexadimethrine bromuro) | Sigma | 107689 | 10 mg / ml in acqua |
PureYield sistema Midiprep plasmidi | Promega | A2495 | |
Puromicina | Sigma | P8833 | 250 mcg / ml in acqua |
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Ramos (RA 1) le cellule | ATCC | CRL-1596 | |
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