Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
RNA müdahalesi (RNAi) gen nakavt üzerinden pek çok avantajı sahip ve geniş gen işlevsel çalışmalarda bir araç olarak kullanılmıştır. DNA vektör tabanlı RNAi teknolojisi buluşu uzun vadeli ve olası indüklenebilir gen Knockdown yaptı, hem de gen susturulması fizibilite arttı In vivo.
RNA müdahalesi (RNAi) özellikle aşağılayıcı hedef mRNA tarafından gen ekspresyonunu inhibe. Gen suskunluğu 1 çift zincirli küçük parazit RNA (siRNA) keşfinden beri, RNAi gen fonksiyonu çalışmalarında güçlü bir araştırma aracı haline gelmiştir. Genetik delesyon ile karşılaştırıldığında, RNAi-aracılı gen suskunluğu gibi bu gerçekleştirildiği ile kolaylıkla ve en hücre serileri için uygunluğu gibi birçok avantajı, sahiptir. Çoklu çalışmalar kanser araştırma RNAi teknolojinin uygulamaları göstermiştir. Özellikle, U6 veya H1 promotör tarafından tahrik küçük firkete RNA (shRNA) üretmek için DNA vektörü tabanlı teknolojinin geliştirilmesi mümkün 2,3 susturulmasında uzun vadeli gen ve indüklenebilir yapmıştır. Böyle lentivirüs gibi genetiği viral vektörlerin, birlikte kullanımı stabil shRNA ifade için genomik DNA'ya shRNA teslimat ve / veya entegrasyon yüksek verimlilik kolaylaştırır.
Bir detaile tarifd prosedürü shRNA, lentivirüs üretimi, hücre enfeksiyonu, ve bir fare xenograft modeli kullanılarak fonksiyonel çalışmalar ifade vektörlerinin lentiviral inşaat dahil geni fonksiyonu, belirlemek için DNA vektörü bazlı RNAi teknolojisi kullanılarak.
Çeşitli stratejiler shRNA yapıları oluşturmak bildirilmiştir. Protokol PCR büyütmesi ve bir 3-fragmanı ligasyon kullanıldığı doğrudan ve verimli bir şekilde üretmek için kullanılabilir burada açıklanan shRNA-içeren bir shRNA kodlama sekansı için herhangi bir ek nükleotid bitişik çıkmadan lentiviral yapıları. Bu stratejinin yarattığı shRNA ifade kasetleri restriksiyon enzimleri tarafından kesilebilir olduğundan, bunlar kolaylıkla farklı floresan veya antibiyotik işaretleri ile diğer vektörlere taşınmış olabilir. En çok ticari transfeksiyon reaktifler lentivirüs üretiminde kullanılabilir. Ancak, bu raporda, biz% 90 transfeksiyon verim üzerinde elde edebilirsiniz kalsiyum fosfat kullanarak ekonomik bir yöntem sağlamak293T hücreler. Bünye shRNA ifade vektörlerinin karşılaştırıldığında, indüklenebilir shRNA sistemi hücre çoğalması için gerekli bir gen aşağı vurma özellikle uygundur. Biz Yin Yang 1 (YY1), meme kanseri 4,5 potansiyel bir onkogeninin gen susturulması göstermek, bir Tet-On indüklenebilir shRNA sistemi ve tümör oluşumu üzerindeki etkileri. Lentivirüs kullanarak Araştırma İnceleme ve bir araştırmacının kurumu Biyogüvenlik Komitesi tarafından bir biyogüvenlik protokolü onayı gerektirir. Hayvan modelleri kullanılarak Araştırma İnceleme ve bir araştırmacının kurumu Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (ACUC) tarafından bir hayvan protokolünün onaylanması gerekiyor.
1. ShRNA Oluşumlar üretimi
2. Lentivirüs Transfeksiyon
Önlemler: lentiviral vektörler (HIV-1) genomu ve replikasyonu beceriksiz virüs-1 insan bağışıklık elde edilmektedir. Bunlar yaygın hücre bölünmesi ve non-bölünmesi hem bulaştırmaktan özelliği nedeniyle gen aktarımının kullanılmıştır. Bununla birlikte, iki ana riskleri lentivirüs kullanılarak çalışmalarda bulunmaktadır. Replikasyon-yetkin lentivirüs üretilmesi için (1) potansiyel. Üçüncü nesil lentiviral sistemi kullanılması halinde, bu riskini büyük ölçüde azaltılabilir. Onkojenezi için (2) potansiyel. Yapılan ekler onkojenik ya da tümör bastırıcılarının bastırmak, bu riski daha da şiddetlenir.HIV tabanlı lentivirüs katılan araştırma faaliyetleri NIH (ve "lentiviral Vektörler ile Araştırma Biyogüvenlik Önlemleri" takip etmelidir http://oba.od.nih.gov/rdna_rac/rac_guidance_lentivirus.html ) ve Biyogüvenlik Komitesi bir onay gerektiren Bir araştırmacının kurumu. Lentiviral vektörleri kullanıldığı takdirde, genellikle, geliştirilmiş Biyogüvenlik seviyesi-2 (BSL-2) çevreleme laboratuar ayarı için gereklidir.
3. Enfekte Hücre Enfeksiyon ve Karakterizasyonu
4. Xenograftlarında Fare Model Çalışması
5.. Temsilcisi Sonuçlar
Atimik çıplak farelerde; Bu protokol Firefly lusiferaz eksprese MDA-MB-231 hücreler (Kaliper Yaşam Bilimleri insan meme kanseri hücresi) xenograft tümör oluşumu YY1 Knockdown etkilerini incelemek için kullanılmıştır. İnsan YY1 of shRNA hedef dizisi "AGC AGA AGC AGG TGC AGA T GGG" edilir. Bir şifreli dizisi "GGG ACT ACT KTHY TTA CGT CAT T" bir de kontrol bilinen herhangi bir transkript önemli bir benzerlik yoktu (devam) shRNA için oluşturuldu. Bir örnek olarak YY1 ile indüklenebilen shRNA yapıları Tet-on yapmak için kullanılan oligonükleotidler,, Tablo 1 'de gösterilmiştir. Sonuç olarak, iki lentiviral vektörler, PLU-Puro-Indu-YY1 shRNA ve PLU-Puro-Indu-devam shRNA, imal edilmiş ve Lentivirüs üretmek için kullanıldı. Bu tek tek tetrasiklin regülatörü (tetr) ve hem de ifade Firefly lusiferaz iki MDA-MB-231 hücre klonu (klon 1 ve 3) enfekte etme bu Lentivirüs kullanılır. Poliklonal hücre popülasyonlarının puromycin seçimden sonra elde edildi. Şekil 3A PLU-Puro-Indu-YY1 shRNA lentivirüs bulaşmış bu MDA-MB-231 hücrelerinde Dox bağlı YY1 devirme gösterir. Daha sonra bu indüklenebilir YY1 shRNA ve devam shRNA Lentivirüs tarafından ayrı ayrı ve enfekte YY1 tükenmesi MDA-MB-231 hücreler (Şekil 3B) invaziv düştüğü görülmüştür klon 3 poliklonal hücreler kullanılmaktadır. Indu-cont shRNA içeren hücreleri (Şekil 3C) bu etki görülmemiştir ise Western blot analizleri, indu-YY1 shRNA ile MDA-MB-231 hücrelerinde Dox bağlı YY1 susturulması doğruladı. Daha sonra kullanılan xenograft fare modeli çalışması için bu hücreleri. Kontrol grupları ile karşılaştırıldığında, indu-YY1 shRNA ile MDA-MB-231 hücreler tarafından implante ve Dox içeren su ile birlikte farelerin (Şekil 4B biyolüminesans (Şekil 4A) tarafından görüntülenmiştir zaman, azaltılmış tümör oluşumunu gösterdi ve tümör ağırlıkları belirlenir ). Bu xenograft tümörlerde YY1 susturulması Şekil 4C gösterilen Western Blot çalışmaları ile doğrulandı.
Şekil 1.. Bir shRNA yapı ve shRNA transkripsiyon nesil için şematik diyagramı. Primerler P1 P6 için (örneğin dizileri için bkz. Tablo 1) gösterilmiştir. Pol III: RNA polimeraz III (d):. Sindirilmiş sonu. Çizim ölçekli değildir. büyük resim görmek için buraya tıklayın .
2 "src =" / files/ftp_upload/4129/4129fig2.jpg "/>
Şekil 2. (A) 'a lentiviral vektör ve (B) mekanizması Tet-on gen suskunluğu için kullanılan promotör indüklenebilen H1. Şematik diyagramı Lentiviral vektör pLL3.7 14 dayanan yeniden inşa edildi. H1-Pr: H1 organizatörü; UBC-Pr: İnsan ubikuitin C promoter; Puro: puromycin; TRE: Tetrasiklin duyarlı elementi; Dox: doksisiklin. Tetr: tetrasiklin regülatörü. 5'LTR, 3'SIN-LTR ve WRE bir lentiviral vektör 14 temel bileşenleridir.
Şekil 3. Dox bağlı YY1 suskunluğu ve MDA-MB-231 hücrelerin invaziv üzerindeki etkisi. Elde edilen iki poliklonal hücre popülasyonlarının A. YY1 seviyeleri tetr-ifade PLU-Puro-Indu-YY1 shRNA lentivirüs bulaşmış ve Dox yokluğunda ve varlığında kültüre klonlar 1 ve 3. Indüklenebilir shRNAs ile MDA-MB-231 hücre B. Boyden odası testi. (* P <0Diğer üç gruba karşı .05). Bu dört hücre popülasyonlarında YY1 ifade C. Temsilcisi Western blot.
Şekil 4. MDA-MB-231 hücreler tarafından xenograft tümör oluşumuna neden olduğu YY1 susturulması Etkileri. Hücre implantasyonu (solda) ve 4 hafta (sağ) yazılan hücre aşılama az IVIS Görüntüleme Sistemi tarafından yakalanan temsilcisi bioluminescent görüntüleri A. şematik. 4 hafta B. Xenograftlarında tümör ağırlıkları. * P ≤ 0.05. C. Batı YY1 ve lekeler ve Dox yokluğunda ve varlığında indu-YY1 shRNA ile MDA-MB-231 hücre xenogreftler içinde β-aktin ifade. Üstüne Etiketler bireysel farelerin isimleridir.
Oligonükleotid | Dizisi (5 '- 3') | Kullanım ve konumu |
P1 (Tet-On H1) | cagt GGATCC CGA ACG CTG ACG TCA TCA ACC C | PCR; H1 arttırıcının 5'-ucunda |
P1 (U6) | cagt GGATCC GAC GCC GCC ATC TCT AGG | PCR; U6 arttırıcının 5'-ucunda |
P2 (YY1 için H1 Tet-On ile) | cagc AAGCTT GAA ATC tgc acc tgc ttc tgc tcc c GGG ATC TCT ATC ACT GAT AGG GAA C | PCR; Tet-on indüklenebilen H1 arttırıcının 3'-ucunda |
P2 (U6 ile YY1 için) | cagc AAGCTT GAA ATC tgc acc tgc ttc tgc tcc c aaa caa GGC ttt TCT cca agg gat bir | PCR; U6 arttırıcının 3'-ucunda |
P3 (YY1 için) | AGC tt ATC tgc acc tgc ttc tgc tcc c ttttt g | P4 ile tavlanmış edilecek |
P4 (YY1 için) | aattc aaaaa ggg AGC aga AGC agg tgc aga ta | P3 tavlanmış edilecek |
P5 (pLL3.7 için) | ggg tac AGT DHA ggg gaa aga ata g | PCR taranması için, P6 ile birlikte kullanılır |
P6 (H1 Tet-On için) | GAT TTC CCA GAA CAC ATA KHK AC | P5 ile kullanılan PCR taraması için, |
P6 (U6 için) | AGG GTG AGT TTC CTT TTG TGC TG | P5 ile kullanılan PCR taraması için, |
Tablo 1. ShRNA yapıları oluşturmak için kullanılan sentezlenmiş oligonükleotidler. P1 ve fare U6 ve Tet-On indüklenebilir insan H1 sahipleri için P6 dizileri sağlanmaktadır. İnsan YY1 GGG AGC AGA AGC AGG TGC AGA T. YY1 özgü dizileri vurgulanır bir shRNA hedef sırası ile bir örnek olarak kullanılır. YY1 iki P2 sekansları, sırasıyla iki arttırıcılar için tasarlanmıştır. Bünye U6 / YTet-On H1/YY1 Bu protokolde kullanılan iken Y1 shRNA, daha önce 15 tanımlanmıştır. P5 vektör spesifik ve pLL3.7 için 14 gösterilmektedir sekansıdır. Restriksiyon enzim dizileri dizileri PCR amplifikasyon sırasında sahiplerine tavlama için ise, altı çizili italik edilir.
Bu protokol kullanılarak bir gen shRNA sökülebilen ve in vivo olarak tümör hücresi büyümesinin bioluminescent görüntüleme kullanılarak biyolojik etkisini canlandırmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Bir shRNA hedef sitesi (BamHI, HindIII ve EcoRI) kullanılan üç sınırlandırma bölgeleri herhangi bir içermemelidir on klonlama sonrasında için. Nadir bir senaryo bu siteleri arasında herhangi bir mevcut olduğu zaman, ilave bir kısıtlama enzimiyle yapı üreten yerini almak ü...
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma Araştırmacı Amerikan Kanser Derneği Hibeler (116.403-RSG-09-082-01-MGO) ve GS Wake Forest Üniversitesi Sağlık Bilimleri intramural fonları kısmen desteklenmiştir. DBS NCI eğitim bursu 5T32CA079448 tarafından desteklenmiştir.
RNA ve protein analizler ve hücre kültürü için kullanılan genel laboratuar ekipmanı ek olarak, aşağıdaki malzemeleri ve ayraçlar, bu protokolü için gereklidir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | |||
Biyogüvenlik Seviyesi 2 çevreleme için uygun Biyogüvenlik Kabini | |||
PCR PCR | |||
Ultrasantrifüjdeki | |||
Izofluran temizleyiciler ile anestezi indüksiyonu odası | |||
Dijital kumpas | |||
IVIS görüntüleme sistemi | |||
Son derece yetkin DH5a E. coli | |||
EcoRI, BamHI, ve HindIII sınırlama enzimleri | |||
T4 DNA ligaz | |||
Üçüncü nesil lentivirüs ambalaj plazmidler VSV-G, pRSV-Rev ve pMDLg / pRRE |
Malzeme Listesi
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır