É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
Method Article
Traduzir a purificação da afinidade do Ribossoma (armadilha) permite a isolação rápida e eficiente do tipo de pilha-específico que traduz o mRNA. Aqui, Nós demonstramos um método que combine a injeção hidrodinâmico da cauda-veia em um modelo do rato do repovoamento do fígado e da armadilha para examinar o perfil da expressão de repovoamento hepatocytes.
O repovoamento do fígado após ferimento é uma característica crucial dos mamíferos que impede a falha imediata do órgão e a morte após a exposição de toxinas ambientais. Uma compreensão mais profunda das mudanças na expressão gênica que ocorrem durante a repovoação poderia ajudar a identificar alvos terapêuticos para promover a restauração da função hepática no cenário de lesões. No entanto, os métodos para isolar especificamente os hepatócitos repovoadores são inibidos pela falta de marcadores celulares, números de células limitados e a fragilidade dessas células. O desenvolvimento de traduzir a tecnologia Ribossoma da purificação da afinidade (armadilha) conjuntamente com o modelo de Fah-/- mouse para recapitular o repovoamento no ajuste de ferimento de fígado permite o perfilamento da expressão de gene do repovoamento Hepatócitos. Com TRAP, o tipo de célula-específico traduzindo mRNA é rapidamente e eficientemente isolado. Nós desenvolvemos um método que utilize a armadilha com isolação afinidade-baseada de traduzir o mRNA dos hepatócitos que expressam seletivamente a proteína fluorescente verde (GFP)-etiquetaram a proteína ribosomal (RP), GFP: RPL10A. A armadilha contorna o período de tempo longo exigido para a classificação fluorescência-ativada da pilha que poderia mudar o perfil da expressão de Gene. Além disso, desde que somente os hepatócitos repovoamento expressam a proteína de fusão de GFP: RPL10A, o mRNA isolado é desprovido da contaminação dos hepatócitos feridos circunvizinhos e dos outros tipos da pilha no fígado. O mRNA afinidade-purified é da alta qualidade e permite a jusante PCR-ou a análise sequenciando-baseada high-throughput da expressão de Gene.
Como o principal órgão metabólico em vertebrados, o fígado é responsável pela homeostase da glicose, síntese de proteínas séricas, secreção de ácido biliar e metabolismo xenobiótico e desintoxicação. O fígado possui uma extraordinária capacidade de regenerar o parênquima lesionado após a exposição a toxinas para prevenir a insuficiência hepática imediata1. Entretanto, a falha da regeneração pode ocorrer no ajuste do overconsumption do paracetamol ou do álcool, que pode conduzir à falha de fígado aguda2. Além disso, a lesão hepática crônica causada por infecção por hepatite viral, doença hepática gordurosa e esteatohepatite pode causar fibrose hepática, cirrose e carcinoma hepatocelular3. O único tratamento curativo disponível para doença hepática em estágio terminal é o transplante, mas é limitado pela escassez de órgãos, impedindo o tratamento eficiente para todos os pacientes4. Uma melhor compreensão do processo de recuperação após lesão hepática tóxica é, portanto, crucial para o desenvolvimento de tratamentos para estimular a regeneração suficiente para resgatar a função no órgão doente.
O sistema modelo mais amplamente aplicado para o estudo da regeneração hepática é a hepatectomia parcial em roedores, em que uma grande proporção do fígado é ressecada para estimular a rápida expansão do hepatócitos5. No entanto, a hepatectomia parcial não recapitulou a expansão dos hepatócitos após lesão hepática tóxica devido à falta de infiltração de células imunológicas e necrose celular de hepatócitos, muitas vezes observada no ajuste de lesão hepática aguda em humanos6. Um sistema mais adequado para modelar esta forma de renovação de órgãos é o Fah-/- mouse, que carece de fumarilacetoacetato hidrolase funcional (Fah) necessário para o metabolismo da tirosina adequada e desenvolve danos graves no fígado levando à morte7. Estes ratos podem ser mantidos em um estado saudável indefinidamente pelo tratamento com o nitisinona da droga na água bebendo. Alternativamente, a expressão de Fah pode ser restaurada pela entrega do transgene a um subconjunto dos hepatocytes, que expandirá para repovoar o fígado em cima da remoção do nitisinona8.
Para analisar as alterações da expressão gênica de repovoamento de hepatócitos, é necessária uma ferramenta para isolar especificamente os hepatócitos replicantes no Fah-/- mouse sem contaminação dos hepatócitos feridos vizinhos e outros tipos de células. Infelizmente, a triagem celular por fluorescência (FACS) dos hepatócitos é difícil, pois (1) a fragilidade dos hepatócitos que repovoam leva à má recuperação após a perfusão hepática, (2) replicar hepatócitos são altamente variáveis em tamanho, tornando o isolamento de uma população pura por FACS difícil, e (3) o tempo do procedimento da perfusão do fígado ao isolamento do RNA é maior de 2 h, daqui os perfis da expressão de gene podem sofrer mudanças artificiais substanciais antes que as amostras estejam adquiridas9.
Alternativamente, a expressão de ribossomas epitope-etiquetados especificamente em repovoamento hepatócitos permite o isolamento rápido de traduzir ativamente o mRNA limitado por ribossomas usando a purificação da afinidade imediatamente depois da colheita do órgão, com fígado maioria lisados de tecido. Aqui, nós descrevemos um protocolo para executar a purificação da afinidade da traduzir-ribosome (armadilha)10 seguido pelo RNA-seqüenciamento da elevado-produção (armadilha-Seq), para isolar especificamente e perfil mRNA em repovoamento hepatócitos no Fah-/- rato9. A coexpressão da proteína ribossomal proteína-etiquetada verde fluorescente (GFP: RPL10A) com Fah permite a purificação da afinidade de traduzir o mRNA limitado por detectados que contem GFP: RPL10A. Este método evita todas as etapas da dissociação da pilha, tais como a perfusão do fígado para isolar os hepatocytes repovoamento frágeis. Em lugar de, utiliza o lysis do tecido inteiro do órgão e os anticorpos para extrair ràpida o RNA especificamente das pilhas do alvo. Finalmente, o isolamento de mRNA abundante e de alta qualidade via TRAP-Seq permite que aplicações downstream, como a análise de sequenciamento, analisem a mudança dinâmica da expressão gênica durante o processo de repopulação.
Todos os métodos que envolvem o uso de camundongos são consistentes com as diretrizes fornecidas pelo IACUC do Penn Office de bem-estar animal na Universidade da Pensilvânia.
1. preparação do reagente
2. preparação do tampão
3. conjugação de anticorpos para grânulos magnéticos
4. lise do tecido hepático
5. imunoprecipitação
6. isolação do RNA
7. análise de qualidade de RNA opcional (recomendado)
8. aplicações a jusante
Nota: O RNA total isolado pelo protocolo da armadilha pode ser usado em um número de aplicações a jusante padrão, incluindo o RNA-Seq (TRAP-Seq). A transcrição reversa padrão e os protocolos quantitativos do PCR podem igualmente ser usados depois da armadilha.
Para analisar a expressão gênica no repovoamento de hepatócitos do Fah-/- mouse, GFP: Rpl10a Fusion e Fah transgenes são coentregues dentro de um plasmídeo contendo Transposon8 (Trap vector) para fígados por injeção hidrodinâmica (Figura 1A). A remoção de nitisinona induz uma lesão hepática tóxica que cria uma pressão de seleção para os hepatócitos que expressam e...
A armadilha-seq é uma técnica para o isolamento tipo-específico da pilha de traduzir o mRNA através dos ribossomas epitope-etiquetados e apresenta uma alternativa às aproximações de FACS, porque contorna limitações tais como exigências de tempo de FACS9. Em vez disso, TRAP permite o isolamento rápido e eficiente do RNA diretamente dos tecidos a granel, ajudando a evitar quaisquer alterações na expressão gênica. Trap-seq é especialmente adequado para uso no fígado de repovoamento <...
Os autores não têm nada a revelar.
Este trabalho foi apoiado pelas seguintes concessões: F31-DK113666 (AWW), K01-DK102868 (AMZ), K08-DK106478 (KJW), e p30-DK050306 (concessão do piloto a KJW).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10 mL Tissue Grinder, Potter-Elv, Coated | DWK Life Sciences (Wheaton) | 358007 | |
Absolutely RNA Miniprep Kit | Agilent | 400800 | |
Anti-GFP antibodies | Memorial Sloan-Kettering Antibody & Bioresource Core | GFP Ab #19C8 and GFP Ab #19F7 | |
Bovine Serum Albumin, IgG-Free, Protease-Free | Jackson ImmunoResearch | 001-000-162 | |
cOmplete, Mini, EDTA-free Protease Inhibitor Cocktail | Roche | 11836170001 | |
Cycloheximide | Millipore Sigma | C7698 | |
Deoxycholic acid, DOC | Millipore Sigma | D2510 | |
D-Glucose, Dextrose | Fisher Scientific | D16 | |
DL-Dithiothreitol | Millipore Sigma | D9779 | |
Dynabeads MyOne Streptavidin T1 | Thermo Fisher Scientific | 65602 | |
Fisherbrand Petri Dishes with Clear Lid | Fisher Scientific | FB0875712 | |
HBSS (10x), calcium, magnesium, no phenol red | Thermo Fisher Scientific | 14065-056 | |
HEPES, 1 M Solution, pH 7.3, Molecular Biology Grade, Ultrapure, Thermo Scientific | Thermo Fisher Scientific | AAJ16924AE | |
Magnesium chloride, MgCl2 | Millipore Sigma | M8266 | |
Methanol | Fisher Scientific | A452 | |
NanoDrop 2000/2000c Spectrophotometer | Thermo Fisher Scientific | VV-83061-00 | |
NEBNext Poly(A) mRNA Magnetic Isolation Module | New England BioLabs | E7490S | |
NEBNext Ultra RNA Library Prep Kit for Illumina | New England BioLabs | E7530S | |
Nonylphenyl polyethylene glycol, NP-40. IGEPAL CA-630 | Millipore Sigma | I8896 | |
Nuclease-Free Water, not DEPC-Treated | Ambion | AM9932 | |
Overhead Stirrer | DWK Life Sciences (Wheaton) | 903475 | |
PBS Buffer (10x), pH 7.4 | Ambion | AM9625 | |
Pierce Recombinant Protein L, Biotinylated | Thermo Fisher Scientific | 29997 | |
Potassium chloride, KCl | Millipore Sigma | P4504 | |
RNA 6000 Pico Kit & Reagents | Agilent | 5067-1513 | |
RNaseZap RNase Decontamination Solution | Invitrogen | AM9780 | |
RNasin Ribonuclease Inhibitors | Promega | N2515 | |
Sodium azide, NaN3 | Millipore Sigma | S2002 | |
Sodium bicarbonate, NaHCO3 | Millipore Sigma | S6297 | |
SUPERase·In RNase Inhibitor | Invitrogen | AM2694 |
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados