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Method Article
Aqui, descrevemos o ensaio Ago2-miRNA-co-IP projetado para quantificar um pool ativo de miRNAs específicos induzidos por TGF-β1 em células CFBE41o- epiteliais brônquicas humanas. Este ensaio fornece informações funcionais sobre o recrutamento de miRNA para o complexo silenciador induzido por RNA, quantificado por qRT-PCR usando primers específicos de miRNA e sondas de hidrólise TaqMan.
Micro(mi)RNAs são RNAs curtos e não codificantes que medeiam a interferência de RNA (RNAi) por mecanismos pós-transcricionais. MiRNAs específicos são recrutados para o complexo de silenciamento induzido por RNA citoplasmático (RISC). Argonauta2 (Ago2), um componente essencial do RISC, facilita a ligação do miRNA ao local-alvo no mRNA, seguido pela clivagem do duplex miRNA-mRNA com sua atividade de endonuclease. O RNAi é mediado por um pool específico de miRNAs recrutados para o RISC e, portanto, é chamado de pool funcional. Os níveis celulares de muitos miRNAs são afetados pela citocina Fator de Crescimento Transformador-β1 (TGF-β1). No entanto, pouco se sabe sobre se o TGF-β1 afeta os pools funcionais desses miRNAs. O ensaio Ago2-miRNA-co-IP, discutido neste manuscrito, foi projetado para examinar os efeitos do TGF-β1 no recrutamento de miRNAs para RISC e ajuda a determinar se as mudanças nos níveis de miRNAs celulares se correlacionam com as mudanças nos pools funcionais associados ao RISC. Os princípios gerais do ensaio são os seguintes. As células cultivadas tratadas com TGF-β1 ou controle veicular são lisadas e o Ago2 endógeno é imunoprecipitado com anticorpo anti-Ago2 imobilizado, e os miRNAs ativos complexados com Ago2 são isolados com um kit de ensaio de imunoprecipitação RISC (RIP). Os miRNAs são identificados com reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR) usando primers de loop de haste específicos para miRNA durante a transcrição reversa, seguidos por PCR usando primers diretos e reversos específicos para miRNA e sondas de hidrólise TaqMan.
O Fator de Crescimento Transformador-β1 (TGF-β1) é uma citocina multifuncional que pode alterar a expressão de muitos micro(mi)RNAs 1,2,3. O nível celular total de um determinado miRNA não se correlaciona com seu potencial inibitório porque apenas uma fração específica do miRNA é incorporada ao complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) para realizar a interferência de RNA (RNAi)3. Apenas até 10% de cada miRNA está associado ao RISC e participa do RNAi 4,5. Em seguida, o processo de RNAi envolve a ligação do miRNA associado ao RISC à(s) sequência(s) de reconhecimento de mRNA alvo6. A associação RISC é influenciada pela disponibilidade do mRNA alvo e pela complementaridade do miRNA com o sítio de ligação, geralmente presente na região 3' não traduzida (UTR) do mRNA4. O ensaio Argonaute2-miRNA-co-immunoprecipitation (Ago2-miRNA-co-IP), descrito neste manuscrito, foi projetado para examinar o efeito do TGF-β1 no recrutamento de miRNAs específicos para RISC, detectando diferenças nos miRNAs associados a RISC após o tratamento com TGF-β1, em comparação com o controle do veículo. Examinar o pool funcional associado ao RISC de um miRNA específico é muito mais informativo sobre os efeitos do miRNA do que examinar o nível celular total do miRNA. O RISC consiste em proteínas que varrem o local de ligação no mRNA alvo e clivam o duplex miRNA-mRNA. Argonaute2 (Ago2) é o principal componente do RISC. Das cinco isoformas de Ago (Ago1-Ago5), Ago2 é a única que possui atividade de endonuclease e participa do RNAi em células humanas 7,8,9,10. O complexo Ago2-miRNA-RISC é a unidade funcional para a repressão pós-transcricional de mRNA mediada por miRNA11. O miRNA associado à Ago2 representa o estado nativo do miRNA em resposta à sinalização intracelular ou extracelular. Assim, a imunoprecipitação do Ago2 endógeno oferece uma excelente oportunidade para detectar a fração ativa associada a RISC de um miRNA específico, bem como a avaliação funcional de seus alvos. Este ensaio é superior ao pull-down de mRNA alvo endógeno com miRNAs biotinilados devido à eficiência imprevisível da captação celular de moléculas de ácidos nucleicos biotinilados e seus efeitos fora do alvo.
O ensaio Ago2-miRNA-co-IP, discutido neste manuscrito, foi otimizado para determinar os efeitos do TGF-β1 no recrutamento de miRNAs por RISC em células epiteliais brônquicas humanas imortalizadas CFBE41o-3. Componentes do kit de ensaio RIP foram utilizados para realizar o ensaio Ago2-miRNA-co-IP com modificações no protocolo fornecido pelo fabricante. Um método de separação foi usado para isolar RNA pequeno e grande, no qual RNA pequeno foi usado para quantificar miRNA com a ajuda da reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR) usando primers de loop de haste específicos para miRNA durante a transcrição reversa, seguido por PCR usando primers diretos e reversos específicos para miRNA e sondas de hidrólise TaqMan.
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1. Preparação antes do experimento
2. Imunoprecipitação de Ago2
3. Isolamento de RNA
4. Quantificação de miRNA por reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR)
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Mostramos anteriormente que o TGF-β1 aumentou os níveis celulares totais de miRNAs miR-145-5p, miR-143-5p e miR-154-5p em células CFBE41o-3. Em seguida, empregamos o ensaio Ago2-miRNA-co-IP para elucidar os efeitos funcionais do TGF-β1 nesses miRNAs. O recrutamento RISC de miR-145-5p, miR-143-5p e miR-154-5p foi estudado em células CFBE41o- expressando de forma estável o regulador de condutância transmembrana de fibrose cística do tipo selvagem (WT) (CFTR)...
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O ensaio Ago2-miRNA-co-IP foi projetado para investigar o pool ativo de miRNAs em resposta ao tratamento com TGF-β1. Os miRNAs ativos ou associados ao RISC são importantes para entender seu potencial inibitório para o mRNA alvo4. Panshin et al. mostraram recentemente que a eficiência de imunoprecipitação de Ago2 e miRNAs pode depender do protocolo16. Existem várias diferenças entre o protocolo aqui e os dados publicados acima. O pro...
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Os autores declaram que não têm interesse financeiro conflitante e não têm nada a divulgar.
Agradecemos a John Wakefield da Tranzyme, Inc. (Birmingham, AL) que gerou as células CFBE41o-, e JP Clancy do CFFT que forneceu as células. Esta pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde R01HL144539 e R56HL127202 (para AS-U.) e pela Fundação de Fibrose Cística SWIATE18G0.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 mM dNTPs (with dTTPs) | Applied Biosystems | 4366596 | |
10x Reverse Transcription Buffer (RT Buffer) | Applied Biosystems | 4366596 | |
2-propanol | Fisher BioReagents | BP2618-1 | |
2x Laemmli Sample Buffer | Bio-Rad | 1610737 | |
7300 Real Time PCR System | Applied Biosystems | 4345240 | |
Anti-Ago2 antibody (anti-EIF2C2), mouse monoclonal against human Ago2 | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN003M | |
Bovine Albumin Fraction V (7.5% solution) | Thermo Scientific | 15260037 | |
Collagen I (Purecol-Type I Bovie collagen solution) | Advanced Biometrix | 50005-100mL | |
DL-Dithiothreitol (DTT) | Sigma | 646563-.5ML | |
DTT | Sigma-Aldrich | 646563 | |
Ethanol | Deacon Laboratories | 64175 | |
Fetal Bovine Serum | ATLANTA Biologicals | S10350 | |
Goat Anti-Mouse IgG | Bio-Rad | 1706516 | |
L-glutamine (200 mM Solution; 29.20 mg/mL) | Corning | 25-005-Cl | |
Mini cell scrapers United Biosystems | Thermo Fisher | MCS-200 | |
Minimal Essential Medium | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
miRNA specific stem looped RT primers | Applied Biosystems | 4427975 | |
Mouse IgG2 control | Dako, Glostrup, Denmark | A0424 | |
MultiScribe Reverse Transcriptase, 50 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
Nano Drop ND-1000 Spectrophotometer | NanoDrop Technologies, Inc. | E112352 | |
Nuclease-free water | Ambion | AM9937 | |
Opti-MEM (1x) Reduced Serum Medium | Gibco by Life Technologies | 11058-021 | |
PBS | Gibco | 14190250 | |
Penicillin-streptomycin, Sterile | Sigma-Aldrich | P0781 | |
Pierce Protease Inhibitor Tablets, EDTA-Free | Thermo Scientific | A32955 | |
Protein G agarose beads (Pierce Protein G Plus Agarose) | Thermo Scientific | 22851 | |
Puromycin | InvivoGen | ant-pr-1 | |
RiboCluster Profiler RIP-Assay Kit for microRNA | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN1005 | |
RNase Inhibitor, 20 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
TaqMan 2x Universal PCR master mix without AmpErase UNG | Applied Biosystems | 4427975 | |
TaqMan miRNA single tube Assay (20x) containing miRNA specific forward/reverse primers and probe | Applied Biosystems | 4427975 (assay ID #002278, #002146, and #000477) | |
TGF-beta1 | Sigma | T1654 | |
Transwell filters (24 mm) | Corning Life Sciences Plastic | 3412 | |
Veriti 96 Well Thermal Cycler (Model:9902) | Applied Biosystems | 4375786 |
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