Name: using quantitative real-time pcr to determine donor cell engraftment in a competitive murine bone marrow transplantation model
Uploaded: 2013-03-07T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model at JoVE.com

Wir danken Dr. Charles Greenberg für die Nutzung seiner Real-time PCR-Maschine. Diese Arbeit wird durch MUSC Hollings Cancer Center Gründerfonds, Hollings Cancer Center ACS IRG, ASCO Conquer Cancer Foundation Career Development Award, NIH 1K08HL 103.780-01A1 und NIH 3P30CA138313-01S3 unterstützt. Der Inhalt ist allein in der Verantwortung der Autoren und nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health oder andere Mittel Agenten.

Ein. Bone Marrow Zellisolation <ol><li> Einschläfern männlichen Spenders FVB / NJ Mäusen und weibliche FVB / NJ Mäusen mit CO 2-Methode durch Genickbruch folgte. Die weiblichen FVB / NJ Knochenmarkzellen als wettbewerbsfähigen Zellen verwendet werden. </li><li> Verwenden Sie kleine Schere und Pinzette, sezieren Sie Oberschenkel und tibiaes von Mäusen und legen Sie sie in einem 60 mm Gewebekulturschale mit 6 ml eiskaltem RPMI1640 mit 5% hitzeinaktiviertem FBS. Verwenden Kimwipe Gewebe Muskeln und ander...

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	<li>McCulloch, E. A., Till, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+radiation+sensitivity+of+normal+mouse+bone+marrow+cells,+determined+by+quantitative+marrow+transplantation+into+irradiated+mice.">The radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells, determined by quantitative marrow transplantation into irradiated mice.</a> Radiat. Res. 13, 115-125 (1960).</li><li>Xiao, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematopoietic+stem+cells+lacking+Ott1+display+aspects+associated+with+aging+and+are+unable+to+maintain+quiescence+during+proliferative+stress.">Hematopoietic stem cells lacking Ott1 display aspects associated with aging and are unable to maintain quiescence during proliferative stress.</a> Blood. 119, 4898-4907 (2012).</li><li>Kang, Y., Chen, B. J., Deoliveira, D., Mito, J., Chao, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+enhancement+of+donor+hematopoietic+cell+engraftment+by+the+CXCR4+antagonist+AMD3100+in+a+mouse+transplantation+model.">Selective enhancement of donor hematopoietic cell engraftment by the CXCR4 antagonist AMD3100 in a mouse transplantation model.</a> PLoS One. 5, e11316 (2010).</li><li>Sadeghi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GVHD+after+chemotherapy+conditioning+in+allogeneic+transplanted+mice.">GVHD after chemotherapy conditioning in allogeneic transplanted mice.</a> Bone Marrow Transplant. 42, 807-818 (2008).</li><li>Taketo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FVB/N:+an+inbred+mouse+strain+preferable+for+transgenic+analyses.">FVB/N: an inbred mouse strain preferable for transgenic analyses.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88, 2065-2069 (1991).</li><li>Morisaki, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genotypic+analysis+using+a+Y-chromosome-specific+probe+following+bone+marrow+transplantation.">Genotypic analysis using a Y-chromosome-specific probe following bone marrow transplantation.</a> Am. J. Hematol. 27, 30-33 (1988).</li><li>Lo, Y. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+fetal+DNA+in+maternal+plasma+and+serum:+implications+for+noninvasive+prenatal+diagnosis.">Quantitative analysis of fetal DNA in maternal plasma and serum: implications for noninvasive prenatal diagnosis.</a> Am. J. Hum. Genet. 62, 768-775 (1998).</li><li>Byrne, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chimerism+analysis+in+sex-mismatched+murine+transplantation+using+quantitative+real-time+PCR.">Chimerism analysis in sex-mismatched murine transplantation using quantitative real-time PCR.</a> Biotechniques. 32, 279-280 (2002).</li><li>Ma, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+recipient-derived+cells+in+allograft+neointima+formation+and+the+response+to+stent+implantation.">Contribution of recipient-derived cells in allograft neointima formation and the response to stent implantation.</a> PLoS One. 3, e1894 (2008).</li><li>Bosio, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+between+real-time+quantitative+PCR+and+DNA+hybridization+for+quantitation+of+male+DNA+following+myoblast+transplantation.">A comparison between real-time quantitative PCR and DNA hybridization for quantitation of male DNA following myoblast transplantation.</a> Cell Transplant. 13, 817-821 (2004).</li><li>Merchant, A., Joseph, G., Wang, Q., Brennan, S., Matsui, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gli1+regulates+the+proliferation+and+differentiation+of+HSCs+and+myeloid+progenitors.">Gli1 regulates the proliferation and differentiation of HSCs and myeloid progenitors.</a> Blood. 115, 2391-2396 (2010).</li><li>Nagamine, C. M., Chan, K., Hake, L. E., Lau, Y. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+two+candidate+testis-determining+Y+genes+(Zfy-1+and+Zfy-2)+are+differentially+expressed+in+fetal+and+adult+mouse+tissues.">The two candidate testis-determining Y genes (Zfy-1 and Zfy-2) are differentially expressed in fetal and adult mouse tissues.</a> Genes &amp; development. 4, 63-74 (1990).</li><li>Grundler, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissection+of+PIM+serine/threonine+kinases+in+FLT3-ITD-induced+leukemogenesis+reveals+PIM1+as+regulator+of+CXCL12-CXCR4-mediated+homing+and+migration.">Dissection of PIM serine/threonine kinases in FLT3-ITD-induced leukemogenesis reveals PIM1 as regulator of CXCL12-CXCR4-mediated homing and migration.</a> J. Exp. Med. 206, 1957-1970 (2009).</li></ol>

Das Ziel unserer aktuellen Studie ist es, dem Publikum einen PCR-basierten Technik Donorzelle Transplantation in einem kompetitiven murine Knochenmark-Transplantation Modell zu quantifizieren. Mehrere Studien haben berichtet mittels RT-PCR, um Spenderzellen in der Transplantationsmedizin Modelle 9-10 zu erkennen. Dr. Schwarzenberger Die Gruppe entwickelte zunächst eine murine Knochenmark-Transplantation Modell mit real-time PCR zu amplifizieren y-Chromosom-spezifischen 8. Diese Methode wurde verwe...

Murine Knochenmark (BM) Transplantation Modell wurde erstmals in den 1960er Jahren 1 entwickelt. Dieses Modell wurde ausgiebig für das Studium der Donor hämopoetischen Stammzelle (HSC) Biologie in einem Wirt Empfängermaus verwendet. Murine Knochenmarktransplantation Modell hat uns mit wertvollen Wissen über HSC-Funktionen und deren Regulierung vorgesehen und in HSC Forschung unverzichtbar. Allogene Knochenmarktransplantation Modell wie C57Bl/6J H2b-Balb / C H2d oder kongene Transplantation Modell wie C56Bl/6J CD45.2-B6.SJL CD45.1 werden in vielen Laboren verwendet, um die Genfunktion auf HSC Aktivität 2 studieren, Wirkung Arzneimittelbehandlung auf HSC Funktion 3 oder Transplantation Krankheiten wie Graft-versus-host disease (GvHD) 4. Zelloberflächenmarker wie MHC Haplotyp oder CD45.1 werden häufig zur Unterscheidung von Donor-abgeleiteten Zellen vom Empfänger-Ursprung Zellen verwendet. C57Bl/6J H2b, CD45.2 </sup&gt; sind Balb / C H2d und B6.SJL CD45.1 die am häufigsten verwendeten Mausstämmen in Knochenmarkstransplantation, weil die Donorzelle Beitrag kann leicht durch Durchflußzytometrie gemessen CD45.1 vs CD45.2 oder H2b vs beurteilen H2D. Allerdings sind viele andere Stämme, wie FVB / NJ 5 und C3H auch häufig verwendet, um gentechnisch transgenen oder Knockout-Mäuse zu erzeugen. Diese Mäuse können zu einer Inzuchtlinie rückgekreuzt und gewartet werden in einer gemischten genetischen / MHC Hintergrund. In diesen Fällen könnte Bestimmen Donorzelle Engraftment und HSC Funktion schwierig sein als Donor-spezifische Zelloberflächenmarker nicht zugänglich. Mit Y-Chromosom-spezifischen DNA-Sonde, um die Donor männlichen Zellen durch Southern-Blot in sex-mismatched Knochenmarktransplantation erkennen wurde zuerst von Dr. Miwa der Gruppe 6 entwickelt. Dann wurde ein Echtzeit-PCR zur geschlechtsbestimmenden Bereich Y festgestellt eine genaue und hochspezifische Methode ma quantifizieren seinle fetalen Zellen im mütterlichen Blut System 7. Dieses Konzept wurde von Dr. Schwarzenbergers Gruppe für die Entwicklung eines Echtzeit-PCR-Technik in einem murinen Knochenmark-Transplantation Modell Donorzelle Engraftment 8 bestimmen angepasst. Wir weiter diese Methode für die Messung der Donorzelle Transplantation in FVB / NJ Maus Knochenmarktransplantation Modell modifiziert. Dieses Verfahren wird derzeit intensiv in unserer Gruppe für die Untersuchung der Rolle von Pim1 Kinase in HSC Biologie genutzt.

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> RPMI 1640 </td><td> Hyclone </td><td> SH30255.01 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Invitrogen </td><td> 16140-017 </td><td> Hitzeinaktiviertem </td></tr><tr><td> Ammoniumchlorid </td><td> MP Biomedicaals </td><td> 194806 </td><td></td></tr><tr><td> Kaliumbicarbonat </td><td> Fischer </td><td> P184-500 </td><td></td></tr><tr><td> QIAamp DNA Blood minikit </td><td> Qiagen </td><td> 51106 </td><td></td></tr><tr><td> Zellsieb </td><td> BD Bioscience </td><td></td><td></td></tr><tr><td> iQ SYBR Green supermix </td><td> Biorad </td><td> 170-8882 </td><td></td></tr><tr><td> iQ5 real time PCR-Maschine </td><td> Biorad </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Spectra Photometer </td><td> Nanodrop ND-1000 </td><td> ND-1000 </td><td></td></tr></tbody></table>

using quantitative real-time pcr to determine donor cell engraftment in a competitive murine bone marrow transplantation model

Murine Knochenmark-Transplantation Modelle bieten ein wichtiges Instrument bei der Messung hämatopoetischen Stammzellen (HSC)-Funktionen und die Bestimmung Gene / Moleküle, die HSCs regulieren. In diesen Transplantationsmodell Systemen wird die Funktion des HSK durch die Fähigkeit dieser Zellen, einprägen und rekonstituieren letal bestrahlten Mäusen Empfängers bestimmt. Üblicherweise wird die Donorzelle Beitrag / Verpflanzung durch Antikörper gegen Donor-spezifische Zelloberflächenproteine ​​mittels Durchflusszytometrie gemessen. Allerdings ist diese Methode hängt stark von der Spezifität und die Fähigkeit des Zelloberflächenmarkers zu Donor-abgeleiteten Zellen von Empfänger-Zellen stammt, die möglicherweise nicht für alle Maus-Stämmen zu unterscheiden. Betrachtet man die verschiedenen Hintergründen von gentechnisch veränderten Mauslinien auf dem Markt, hat diese Zelle Oberfläche / Durchflusszytometrie basierende Methode erheblichen Einschränkungen vor allem in Maus-Stämme, die gut definierte Oberfläche Marker fehlen, um getrennte Spenderzellen aus kongene Empfänger cells. Hier haben wir über einen PCR-basierten Technik Donorzelle Engraftment / Beitrag Transplantatempfänger Mäusen zu bestimmen. Wir transplantiert männlichen Spender-Knochenmark HSCs zu letal bestrahlten kongene weiblichen Mäusen. Periphere Blutproben wurden zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Transplantation gesammelt. Knochenmark-Proben wurden am Ende der Experimente erhalten. Genomische DNA wurde isoliert und das Y-Chromosom spezifischen Gens, Zfy1, wurde amplifiziert mittels quantitativer Echtzeit-PCR. Die Verpflanzung von männlichen Spenders-abgeleiteter Zellen in den weiblichen Empfängermäuse wurde gegen Standardkurve mit bekannten Anteil männlicher vs weiblichen DNAs berechnet. Bcl2 wurde als Referenz-Gen um das Gesamt-DNA Menge normalisieren verwendet. Unsere Daten deuten darauf hin, dass dieser Ansatz zuverlässig bestimmt Donorzelle Verpflanzung und bietet eine nützliche, aber einfache Methode zur Messung hämatopoetischen Zellen Rekonstitution in murine Knochenmark-Transplantation Modelle. Unsere Methode kann routinemäßig in den meisten Labors durchgeführt werden, da keinekostspielige Ausrüstung wie Durchflusszytometrie erforderlich.

Abbildung 1 und 2 zeigten Beispiele von Standard-Kurven mit Mittelwerten von 2-ACt gegen Prozentangaben männlicher DNA. 1A zeigten spezifische Schmelztemperatur für Bcl2 und Zfy1 Amplikons bei 78,5 ° C und 88,5 ° C lokalisiert sind. Bcl2 wird als Referenz-Gen, um die Gesamtmenge der geladenen DNA in jeder PCR-Reaktion eingesetzt zu normalisieren. Bcl2 Amplifikationskurven (Log Ansicht) für jede Standardprobe miteinander unabhängig von männlichen DNA-Konzentration versc...

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Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Bestimmung Donorzelle Transplantation stellt eine Herausforderung in der Maus Knochenmarktransplantation Modelle, die gut definierte phänotypische Marker fehlen. Wir beschrieben eine Methode zur männlichen Spenders Engraftment bei weiblichen Transplantatempfängers Mäusen zu quantifizieren. Dieses Verfahren kann in allen Mausstämmen zur Untersuchung von HSC-Funktionen verwendet werden.

Mittels quantitativer real-time PCR zum Donor Cell Engraftment in einem Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Modell fest

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

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