Name: the production of pluripotent stem cells from mouse amniotic fluid cells using a transposon system
Uploaded: 2017-02-28T13:00:00
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This work was supported by CARIPARO Foundation Grant number 13/04 and Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Citt&#224; della Speranza Grant number 10/02. Martina Piccoli, Chiara Franzin and Michela Pozzobon are funded by Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Citt&#224; della Speranza. Enrica Bertin is funded by CARIPARO Foundation Grant number 13/04. Paolo De Coppi is funded by Great Ormond Street Hospital Children's Charity.

Todos los procedimientos fueron realizados de acuerdo con la ley italiana. muestras murino AF fueron cosechadas de los ratones gestantes en 13,5 días postcoital (DPC) de ratones C57BL / 6 ratones Tg (UBC-GFP) 30Scha / J llamada GFP. Producción 1. transposón NOTA: los vectores de expresión de transposones se generaron utilizando procedimientos de clonación estándar. El ADN plásmido para ratón AF células transfección se preparó usando kits comerciales. </p...

El método elegido para obtener la inducción de la pluripotencia es relevante para la seguridad clínica de células con respecto al trasplante a largo plazo. Hoy en día, existen varios métodos adecuados para la reprogramación. Entre los métodos no integrativos, la viral (SEV) vector Sendai es un virus de ARN que pueden producir grandes cantidades de proteína sin integrar en el núcleo de las células infectadas 40 y podría ser una estrategia para obtener células iPS. vectores SeV podría...

El diagnóstico prenatal es una importante herramienta clínica para evaluar enfermedades genéticas (es decir, aberraciones cromosómicas, enfermedades monogénicas o poligenéticos / multifactorial) y malformaciones congénitas (hernia diafragmática congénita es decir, lesiones pulmonares quísticas, onfalocele, gastrosquisis). El líquido amniótico (AF) las células son fáciles de obtener de forma rutinaria los procedimientos programados durante el segundo trimestre del embarazo (es decir, la amniocentesis y amniorreducción) o cesáreas 1, 2. La disponibilidad de las células AF de pacientes prenatales o neonatales ofrece la posibilidad de utilizar esta fuente para la medicina regenerativa, y varios investigadores investigó la posibilidad de tratar diferentes daños de tejidos o enfermedades utilizando una población de células madre aisladas de AF 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. La posibilidad de obtener fácilmente células AF de pacientes enfermos, en una ventana de tiempo en el que la enfermedad es a menudo estacionario, abre el camino a la idea de utilizar esta fuente de células para los propósitos de reprogramación. De hecho, las células madre pluripotentes inducidas (iPS) derivadas de células AF podrían diferenciarse en las células de interés para las pruebas de fármacos in vitro o para los enfoques de ingeniería de tejidos, con el fin de preparar una terapia adecuada específica del paciente antes del parto. Muchos estudios ya han demostrado la capacidad de las células AF para ser reprogramado y diferenciarse en una amplia gama de tipos de células 13, 14, 15, 16, 17 &lt;/ sup&gt;, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27. Desde el descubrimiento por Takahashi y Yamanaka 28 de células somáticas reprogramadas a través de la expresión forzada de cuatro factores de transcripción (Oct4, Sox2, Klf4 y CMYC), se han hecho progresos en el campo de la reprogramación. Teniendo en cuenta los diferentes métodos, podemos distinguir entre los enfoques virales y no virales. La primera espera que el uso de vectores virales (retrovirus y lentivirus), que tienen una alta eficiencia, pero silenciamiento generalmente incompleta del transgén retroviral, tanto con la consecuencia de una línea de células parcialmente reprogramado y el riesgo demutagénesis por inserción 29, 30, 31. El método no viral utiliza diferentes estrategias: es decir, plásmidos, vectores, ARNm, proteínas, transposones. La derivación de células iPS libres de secuencias transgénicas pretende eludir los efectos potencialmente nocivos de la expresión del transgen con fugas y la mutagénesis por inserción. Entre todas las estrategias no virales mencionados anteriormente, el sistema de transposón / transposasa PiggyBac (PB) requiere sólo las repeticiones terminales invertidas que flanquean un transgén y la expresión transitoria de la enzima transposasa para catalizar eventos de inserción o de escisión 32. La ventaja en el uso de transposones sobre otros métodos para la generación de células iPS es la posibilidad de obtener células iPS libre de vectores con un enfoque de vector no viral que muestra la misma eficacia de los vectores retrovirales. Esto es posible mediante escisión trace-menos de la codificación transposón integrado para la reprogramming siguientes factores de una nueva expresión transitoria de la transposasa en las células iPS 33. Dado que PB es eficiente en diferentes tipos de células 34, 35, 36, 37, es más adecuado para un enfoque clínico con respecto a los vectores virales, y permite la producción de células iPS sin xeno contrario a protocolos de producción virales actuales que utilizan xenobiótico condiciones, este sistema se utiliza para obtener células iPS a partir murino AF. Aquí proponemos un protocolo detallado siguientes trabajos ya publicados para mostrar la producción de iPS a partir de células pluripotentes clones AF de ratón (células iPS-AF) 38.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 mm Bacterial-grade Petri Dishes&#160;</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>351029</td>
			<td>For in vitro differentiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-mercaptoethanol&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M6250</td>
			<td>For mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa568-conjugated goat anti-mouse IgM&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A21043</td>
			<td>Secondary antibody (immunofluorescence)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa594-conjugated chicken anti-goat IgG&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A21468</td>
			<td>Secondary antibody (immunofluorescence)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa594-conjugated chicken anti-rabbit IgG&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A21442</td>
			<td>Secondary antibody (immunofluorescence)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa594-conjugated goat anti-mouse IgG&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A11005</td>
			<td>Secondary antibody (immunofluorescence)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alkaline Phosphatase kit&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>85L1</td>
			<td>Alkaline Phosphatase&#160; staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ampicillin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A0166</td>
			<td>For bacterial selection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A7906</td>
			<td>BSA, for blocking solution. Diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C2432</td>
			<td>For RNA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">DH5&#945; cells</td>
			<td rowspan="2">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td rowspan="2">18265-017</td>
			<td rowspan="2">Bacteria for cloning procedure</td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>41965039</td>
			<td>For MEF, mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Doxycycline&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D9891</td>
			<td>For exogenous factors expression</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes (1.5 mL)&#160;</td>
			<td>Sarstedt&#160;</td>
			<td>72.706</td>
			<td>For PB production&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ES FBS&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10439024</td>
			<td>For mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10270106</td>
			<td>For MEF medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine point forceps</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>Dumont #5&#160;</td>
			<td>AF isolation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>131</td>
			<td>Used 0.1%, diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>161-0718</td>
			<td>For blocking solution. Diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Haematoxylin QS</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H3404</td>
			<td>Nuclei detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HE&#160;</td>
			<td>Bio-Optica</td>
			<td>04-061010</td>
			<td>Histological analysis of teratoma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>H3570</td>
			<td>Nuclei detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse Serum&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>16050-122</td>
			<td>For blocking solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRP-conjugated goat anti-mouse IgG</td>
			<td>SantaCruz</td>
			<td>sc2005</td>
			<td>Secondary antibody (immunoperoxidase)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImmPACT NovaRED&#160;</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>SK4805</td>
			<td>Peroxidase substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe with needle (25G)</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS+01H25161</td>
			<td>Amniocentesis procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Klf4&#160;</td>
			<td>SantaCruz</td>
			<td>sc-20691</td>
			<td>Rabbit polyclonal IgG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25030</td>
			<td>For mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB broth (Lennox)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L3022</td>
			<td>For bacterial growth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LIF&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L5158</td>
			<td>For mouse AF and iPS-AF cells medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel&#160;</td>
			<td>BD</td>
			<td>354234</td>
			<td>For in vitro differentiation. Diluted 1:10 in DMEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>32213</td>
			<td>Peroxidase blocking</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MULTIWELL 24 well plate</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353047</td>
			<td>For in vitro differentiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MULTIWELL 6 well plate</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353046</td>
			<td>For MEF, mouse AF and iPS-AF cells culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanog&#160;</td>
			<td>ReproCELL</td>
			<td>RCAB0002P-F</td>
			<td>Rabbit polyclonal IgG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-essential amino acids&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M7145</td>
			<td>For mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal Goat Serum</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>S2000</td>
			<td>For blocking solution. Diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NP-40</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>12087-87-0</td>
			<td>For cell permeabilization. Diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Oct4</td>
			<td rowspan="2">SantaCruz</td>
			<td rowspan="2">sc-5279</td>
			<td rowspan="2">Mouse monoclonal IgG2b</td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligo (dT)&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>18418012</td>
			<td>For RT-PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (solution)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>441244</td>
			<td>PFA, fixative, diluted in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS 10X</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>14200-067</td>
			<td>D-PBS, free of Ca2+/Mg2+. Diluted with sterile water to obtain PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin - Streptomycin&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15070063</td>
			<td>For MEF, mouse AF, iPS-AF cells and differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dish (150mm)</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353025</td>
			<td>For MEF culture, tissue culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PiggyBac transposase expression plasmid&#160;</td>
			<td>Provided by professor Andras Nagy laboratory</td>
			<td>-</td>
			<td>mPBase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PiggyBac-tetO2-IRES-OKMS transposon plasmid</td>
			<td>Provided by professor Andras Nagy laboratory</td>
			<td>-</td>
			<td>PB-tetO2-IRES-OKMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAprep Spin Maxiprep Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>12663</td>
			<td>For plasmids purification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAprep Spin Miniprep Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>27106</td>
			<td>For plasmids purification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reverse tetracycline transactivator transposon plasmid&#160;</td>
			<td>Provided by professor Andras Nagy laboratory</td>
			<td>-</td>
			<td>rtTA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy Mini Kit&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>74134</td>
			<td>For RNA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sox2&#160;</td>
			<td>SantaCruz</td>
			<td>sc-17320</td>
			<td>Goat polyclonal IgG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SSEA1&#160;</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab16285</td>
			<td>Mouse monoclonal IgM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperScript II Reverse Transcriptase&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>18064-014</td>
			<td>For RT-PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T&#160;</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab20680</td>
			<td>Rabbit polyclonal IgG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq DNA Polymerase</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10342020</td>
			<td>PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25300-054</td>
			<td>Cell culture passaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>161-047</td>
			<td>For cell permeabilization, diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">TRIzol Reagent</td>
			<td rowspan="2">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td rowspan="2">15596-026</td>
			<td rowspan="2">For RNA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Tubb3&#160;&#160;</td>
			<td rowspan="2">Promega&#160;</td>
			<td rowspan="2">G712A</td>
			<td rowspan="2">Mouse monoclonal IgG1</td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>TWEEN-20</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1379</td>
			<td>For cell permeabilization, diluted in PBS 1X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#945;fp&#160;&#160;&#160;</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>MAB1368</td>
			<td>Mouse Monoclonal IgG1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">&#945;SMA&#160;</td>
			<td rowspan="2">Abcam</td>
			<td rowspan="2">ab7817</td>
			<td rowspan="2">Mouse Monoclonal IgG2a</td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfection Reagent (FuGENE HD)</td>
			<td>Promega&#160;</td>
			<td>E2311</td>
			<td>For AF cells transfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SM2645</td>
			<td>To perform amniocentesis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 ul tips</td>
			<td>Sarstedt&#160;</td>
			<td>70.760012</td>
			<td>To pick bacteria colonies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>14094-11 stainless 25U</td>
			<td>To perform amniocentesis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>2860</td>
			<td>To clean the abdominal wall of the pregnant dam</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture petri dish (150 mm)&#160;</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353025</td>
			<td>For MEF expansion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mitomycin C</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M4287-2MG</td>
			<td>For MEF inactivation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MULTIWELL 96 well plate</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353071</td>
			<td>For iPS-AF culture</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the production of pluripotent stem cells from mouse amniotic fluid cells using a transposon system

Induced pluripotent stem (iPS) cells are generated from mouse and human somatic cells by forced expression of defined transcription factors using different methods. Here, we produced iPS cells from mouse amniotic fluid cells, using a non-viral-based transposon system. All obtained iPS cell lines exhibited characteristics of pluripotent cells, including the ability to differentiate toward derivatives of all three germ layers in vitro and in vivo. This strategy opens up the possibility of using cells from diseased fetuses to develop new therapies for birth defects.

Para evaluar la capacidad de la reprogramación, se recogieron las células de ratón AF de fetos de ratones GFP. Las células fueron transfectadas con el plásmido de transposón circular PB-tetO2-IRES-OKMS, que expresa los factores Yamanaka (Oct4, Sox2, Klf4 y cmyc) vinculados a la proteína fluorescente mCherry de una manera inducible por doxiciclina, y revertir transactivador de tetraciclina (PB- CAG-rtTA) plásmidos junto con el plásmido de expresión de la transposasa (mPBase). C?...

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The Production of Pluripotent Stem Cells from Mouse Amniotic Fluid Cells Using a Transposon System

In this study, we generate induced pluripotent stem cells from mouse amniotic fluid cells, using a non-viral-based transposon system.

La producción de células madre pluripotentes a partir de células de ratón amniótico líquido mediante un sistema de transposón

Induced pluripotent stem (iPS) cells are generated from mouse and human somatic cells by forced expression of defined transcription factors using ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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La encapsulación de alginato de células madre pluripotentes utilizando una boquilla-Co axial

Pluripotent stem cells (PS cells) are the focus of intense research due to their role in regenerative medicine and drug screening.  However, the ...

Investigación

Biología del Desarrollo

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Human pluripotent stem cells (hPSCs) represent a platform to study human development in vitro under both normal and disease conditions. Researchers can ...

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La diferenciación de los cardiomiocitos auricular partir de células madre pluripotentes Uso del antagonista de BMP Grem2

Protocols for generating populations of cardiomyocytes from pluripotent stem cells have been developed, but these generally yield cells of mixed ...

Large-Scale Production of Cardiomyocytes from Human Pluripotent Stem Cells Using a Highly Reproducible Small Molecule-Based Differentiation Protocol

La producción a gran escala de los cardiomiocitos de células madre pluripotentes utilizando un pequeño protocolo de diferenciación basada en la molécula altamente reproducible

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust ...

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Inducida por la generación de células madre pluripotentes a partir de células de la sangre usando el virus Sendai y centrifugación

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The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

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Generación de 3D piel organoide de cable derivadas de sangre inducida por las células de vástago Pluripotent

The skin is the body&#8217;s largest organ and has many functions. The skin acts as a physical barrier and protector of the body and regulates bodily ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

En la generación de Vitro del Somite derivados humanos inducida por células madre pluripotentes

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...