Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Здесь мы подробно описываем протокол количественного определения длины теломер с использованием нерадиоактивного хемилюминесцентного детектирования с акцентом на оптимизацию различных параметров производительности набора для анализа длины теломер TAGGG, таких как буферные количества и концентрации зонда.
Теломеры представляют собой повторяющиеся последовательности, которые присутствуют на концах хромосом; Их укорочение является характерной особенностью соматических клеток человека. Укорочение происходит из-за проблемы с репликацией концов и отсутствия фермента теломеразы, который отвечает за поддержание длины теломер. Интересно, что теломеры также укорачиваются в ответ на различные внутренние физиологические процессы, такие как окислительный стресс и воспаление, на которые могут влиять внеклеточные агенты, такие как загрязняющие вещества, инфекционные агенты, питательные вещества или радиация. Таким образом, длина теломер служит отличным биомаркером старения и различных физиологических параметров здоровья. Набор для анализа длины теломер TAGGG используется для количественного определения средней длины теломер с использованием анализа фрагмента рестрикции теломер (TRF) и обладает высокой воспроизводимостью. Однако это дорогостоящий метод, и из-за этого он обычно не используется для больших чисел выборки. Здесь мы описываем подробный протокол для оптимизированного и экономически эффективного измерения длины теломер с использованием Southern Blots или TRF-анализа и нерадиоактивного детектирования на основе хемилюминесценции.
Теломеры - это повторяющиеся последовательности ДНК, присутствующие на концах хромосом. Они имеют тандемные повторы TTAGGG и поддерживают целостность генома, защищая хромосому как от износа, так и от проблемы репликации конца, что означает, что часть 3'-навеса не может быть реплицирована ДНК-полимеразой 1,2. Короткие теломеры приводят к хромосомным аномалиям в клетках, из-за чего клетки постоянно останавливаются на стадии, называемой репликативным старением3. Короткие теломеры также вызывают множество других проблем, таких как дисфункция митохондрий 4,5 и клеточная дисфункция.
Теломерные повторы ДНК теряются по мере деления клетки со средней потерей от 25 до 200.н. в год 6, что приводит к клеточному старению после определенного количества делений6. Старение связано с более высокой частотой сопутствующих заболеваний, которая отмечается укорочением длины теломер7. Анализ фрагментов рестрикции теломер (TRF), описанный Мендером, является очень дорогим методом8. Из-за этого он не применяется при количественном определении длины теломер в большинстве исследований.
В настоящее время в большинстве эпидемиологических исследований используются количественные измерения длины теломер на основе полимеразной цепной реакции (кПЦР). Однако метод на основе кПЦР является относительным методом измерения, поскольку он измеряет соотношение между теломерами и продуктами амплификации генов одной копии, а не абсолютную длину теломер. Измерение длины теломер с использованием протокола TRF является методом золотого стандарта, поскольку он может измерять распределение длины теломер в образце, а измерения могут быть выражены в абсолютных значениях в килобазах (кб). Однако его использование ограничено, поскольку он громоздкий, трудоемкий и дорогостоящий. Здесь мы представляем оптимизированный протокол для измерения длины теломер с использованием TRF на основе хемилюминесценции.
TRF-анализ включает семь основных этапов: 1) культивирование клеток для выделения геномной ДНК, 2) выделение геномной ДНК с использованием метода фенол:хлороформ:изоамиловый спирт (P:C:I), 3) рестрикционное переваривание геномной ДНК, 4) электрофорез в агарозном геле, 5) Южное блоттинг фрагмента ДНК рестрикционного расщепления, 6) гибридизация и детектирование с помощью хемилюминесценция - иммобилизованный зонд теломер визуализируется высокочувствительным хемилюминесцентным субстратом для щелочной фосфатазы, динатриевым 2-хлор-5-(4-метоксиспиро[1,2-диоксетан-3,2'-(5-хлортрицикло[3.3.1.13.7]декан])-4-ил]-1-фенилфосфатом (CDP-Star)-и 7) для получения информации о средней длине теломер и дальности из этих теломерных мазков.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ПРИМЕЧАНИЕ: См. Таблицу материалов для получения подробной информации обо всех реагентах, используемых в протоколе ниже. В таблице 1 перечислены лабораторные реагенты вместе с оптимизированными объемами, а в таблице 2 показаны рабочие концентрации коммерчески доступных реагентов.
1. Клеточная культура
2. Выделение геномной ДНК
3. Переваривание геномной ДНК
4. Электрофорез в агарозном геле
5. Южное блоттинг
6. Гибридизация и хемилюминесцентное обнаружение
7. Анализ
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Извлеченная геномная ДНК (гДНК), которая была запущена на 1% агарозном геле, показала хорошую целостность, как показано на рисунке 1B, что указывает на то, что образец может быть использован для дальнейшей последующей обработки TRF. Затем проводили анализ TRF путем изменения ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Мы подробно описываем процедуру нерадиоактивного, основанного на хемилюминесценции метода измерения длины теломер с использованием блоттинга Саузерна. Протокол был протестирован, чтобы обеспечить разумное использование нескольких реагентов без ущерба для качества результатов. Буф...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Конфликт интересов у авторов отсутствует.
Мы хотели бы поблагодарить г-жу Прачи Шах за помощь в оптимизации протокола. Мы хотели бы поблагодарить доктора Маноджа Гарга за предоставление клеточной линии рака яичников A2780. EK поддерживается исследовательским грантом Департамента биотехнологии (No BT / RLF / Re-entry / 06/2015), Департамента науки и технологий (ECR / 2018 / 002117) и грантом NMIMS Seed (IO 401405).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cell Line | |||
A2780 (Ovarian adenocarcinoma cell line) | Received as a gift | ||
Equipment | |||
ChemiDoc XRS+ (for imaging and UV cross linking) | Biorad | Universal hood II (721BR14277) | |
Nanodrop (Epoch 2) | Biotek | EPOCH2 | |
Software | |||
TeloTool | Version 1.3 | ||
Materials | |||
Acetic Acid | Molychem | 64-19-7 | |
Agarose | MP | 180720 | |
Amphotericin B | Gibco, ThermoFisher Scientific, USA | 15240062 | |
DMEM | HyClone, Cytiva, USA | SH30243.01 | |
Ethylenediamine tetraacetic acid | Molychem | 6381-92-6 | |
HI FBS | Gibco, ThermoFisher Scientific, USA | 10270106 | |
HCl | Molychem | 76-47-01-0 | |
NaCl | Molychem | 7647-14-5 | |
NaOH | Molychem | 1310-73-2 | |
Nylon membrane | Sigma | 11209299001 | |
Penicillin | Gibco, ThermoFisher Scientific, USA | 15240062 | |
Sodium dodecyl sulfate | Affymetrix | 151-21-3 | |
Streptomycin | Gibco, ThermoFisher Scientific, USA | 15240062 | |
Tris | BIORAD | 77-86-1 | |
Tris HCl | Sigma Aldrich | 1185-53-1 | |
Whatman paper | GE healthcare lifesciences | 1001-917 | |
Reagents | |||
1 kb ladder | NEB | N3232S | |
20x SSC | Invitrogen | 15557-036 | |
Anti DIG AP | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Blocking solution 10x | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Cutsmart Buffer | NEB | B6004 | |
Detection buffer 10x | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Dig easy hyb | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Digestion Buffer | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Hinf 1 | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Hinf 1 (alternative to kit) | NEB | R0155T | |
Loading Dye | BIOLABS | N3231S | |
Maleic acid buffer 10x | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Molecular marker | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Probe | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Rsa 1 | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Rsa 1 (alternative to kit) | NEB | R0167L | |
Substrate | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 | |
Wash buffer | Telo TAGGG Telomere Length Assay kit | 12209136001 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены