Name: characterization of functionally associated mirnas in glioblastoma and their engineering into artificial clusters for gene therapy
Uploaded: 2019-10-04T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterization of Functionally Associated miRNAs in Glioblastoma and their Engineering into Artificial Clusters for Gene Therapy at JoVE.com

Forfatterne ønsker å takke medlemmene av Harvey Cushings Nevro onkologi Laboratory for støtte og konstruktiv kritikk. Dette arbeidet ble støttet av NINDS tilskudd K12NS80223 og K08NS101091 til P. P.

1. karakterisering av funksjonelt Associated miRNAs i glioblastom
<ol><li>Analyse av bred differensial miRNA uttrykk i glioblastom g. hjernen
	<ol>
<li>Først bestemme de mest betydelig deregulerte miRNAs i svulsten. Dette kan oppnås ved hjelp av minst tre forskjellige metoder:<ol>
<li>Mine kreft Genova Atlas, funnet på https://www.cancer.gov/about-nci/organization/ccg/research/structural-genomics/tcga, for sekvensering data11.</li>
			<li>Utfør Microarray analyse fra en fers...

<ol>
	<li>Wu, Y. E., Parikshak, N. N., Belgard, T. G., Geschwind, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide,+integrative+analysis+implicates+miRNA+dysregulation+in+autism+spectrum+disorder.">Genome-wide, integrative analysis implicates miRNA dysregulation in autism spectrum disorder.</a> Nature Neuroscience. 19, 1463-1476 (2016).</li><li>Esteller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-coding+RNAs+in+human+disease.">Non-coding RNAs in human disease.</a> Nature Reviews Genetics. 12, 861-874 (2011).</li><li>Moradifard, S., Hoseinbeyki, M., Ganji, S. M., Minuchehr, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+miRNA+and+Gene+Expression+Profiles+in+Alzheimer's+Disease:+A+Meta-Analysis+Approach.">Analysis of miRNA and Gene Expression Profiles in Alzheimer's Disease: A Meta-Analysis Approach.</a> Scientific Reports. 8, 4767 (2018).</li><li>Calin, G. A., 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=Frequent+deletions+and+down-regulation+of+micro-+RNA+genes+miR15+and+miR16+at+13q14+in+chronic+lymphocytic+leukemia.">Frequent deletions and down-regulation of micro- RNA genes miR15 and miR16 at 13q14 in chronic lymphocytic leukemia.</a> Proceedings of the National Academy of Sciencesof the United States of America. 99, 15524-15529 (2002).</li><li>Croce, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Causes+and+consequences+of+miRNA+dysregulation+in+cancer.">Causes and consequences of miRNA dysregulation in cancer.</a> Nature Reviews Genetics. 10, 704-714 (2009).</li><li>Ambros, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miRNAs:+tiny+regulators+with+great+potential.">miRNAs: tiny regulators with great potential.</a> Cell. 107, 823-826 (2001).</li><li>Treiber, T., Treiber, N., Meister, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+miRNA+biogenesis+and+its+crosstalk+with+other+cellular+pathways.">Regulation of miRNA biogenesis and its crosstalk with other cellular pathways.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 20, 5-20 (2019).</li><li>He, L., 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+miRNA+polycistron+as+a+potential+human+oncogene.">A miRNA polycistron as a potential human oncogene.</a> Nature. 435, 828-833 (2005).</li><li>Santos, M. C., 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=miR-124,+&#8722;128,+and+&#8722;137+orchestrate+neural+differentiation+by+acting+on+overlapping+gene+sets+containing+a+highly+connected+transcription+factor+network.">miR-124, &#8722;128, and &#8722;137 orchestrate neural differentiation by acting on overlapping gene sets containing a highly connected transcription factor network.</a> Stem Cells. 34, 220-232 (2016).</li><li>Bhaskaran, V., 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=The+functional+synergism+of+miRNA+clustering+provides+therapeutically+relevant+epigenetic+interference+in+glioblastoma.">The functional synergism of miRNA clustering provides therapeutically relevant epigenetic interference in glioblastoma.</a> Nature Communications. 10 (1), 442 (2019).</li><li>Kim, T. M., Huang, W., Park, R., Park, P. J., Johnson, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+developmental+taxonomy+of+glioblastoma+defined+and+maintained+by+MiRNAs.">A developmental taxonomy of glioblastoma defined and maintained by MiRNAs.</a> Cancer Research. 71 (9), 3387-3399 (2011).</li><li>Dell'Aversana, C., Giorgio, C., Altucci, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MiRNA+Expression+Profiling+Using+Agilent+One-Color+Microarray.">MiRNA Expression Profiling Using Agilent One-Color Microarray.</a> Methods in Molecular Biology. 1509, 169-183 (2017).</li><li>Silber, J., 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=miR-124+and+miR-137+inhibit+proliferation+of+glioblastoma+multiforme+cells+and+induce+differentiation+of+brain+tumor+stem+cells.">miR-124 and miR-137 inhibit proliferation of glioblastoma multiforme cells and induce differentiation of brain tumor stem cells.</a> BMC Medicine. 6 (14), (2008).</li><li>Hester, M. 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=Two+factor+reprogramming+of+human+neural+stem+cells+into+pluripotency.">Two factor reprogramming of human neural stem cells into pluripotency.</a> PLoS ONE. 4 (9), e7044 (2009).</li><li>Hsieh, J., 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=IGF-I+instructs+multipotent+adult+neural+progenitor+cells+to+become+oligodendrocytes.">IGF-I instructs multipotent adult neural progenitor cells to become oligodendrocytes.</a> Journal of Cell Biology. 164 (1), 111-122 (2004).</li><li>Agarwal, V., Bell, G. W., Nam, J., Bartel, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+effective+miRNA+target+sites+in+mammalian+mRNAs.">Predicting effective miRNA target sites in mammalian mRNAs.</a> eLife. 4, e05005 (2015).</li><li>Betel, D., Wilson, M., Gabow, A., Marks, D. S., Sander, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+miRNA.org+resource:+targets+and+expression.">The miRNA.org resource: targets and expression.</a> Nucleic Acids Research. 36, D149-D153 (2008).</li><li>Wong, N., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miRD(B)+an+online+resource+for+miRNA+target+prediction+and+functional+annotations.">miRD(B) an online resource for miRNA target prediction and functional annotations.</a> Nucleic Acids Research. 43 (D1), D146-D152 (2015).</li><li>Vlachos, I. S., 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=DIANA-miRPath+v3.0:+deciphering+miRNA+function+with+experimental+support.">DIANA-miRPath v3.0: deciphering miRNA function with experimental support.</a> Nucleic Acids Research. 43 (W1), W460-W466 (2015).</li><li>Chen, J., Bardes, E. E., Aronow, B. J., Jegga, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ToppGene+Suite+for+gene+list+enrichment+analysis+and+candidate+gene+prioritization.">ToppGene Suite for gene list enrichment analysis and candidate gene prioritization.</a> Nucleic Acids Research. 305, W305-W311 (2009).</li><li>Aken, B. L., 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=Ensembl+2017.">Ensembl 2017.</a> Nucleic Acids Research. 45, D635-D642 (2017).</li><li>Kozomara, A., Birgaoanu, M., Griffiths-Jones, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miRBase:+from+miRNA+sequences+to+function.">miRBase: from miRNA sequences to function.</a> Nucleic Acid Research. 47, D155-D162 (2019).</li><li>Lorenz, 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=Vienna+RNA+Package+2.0.">Vienna RNA Package 2.0.</a> Algorithms for Molecular Biology. 6 (1), 26 (2011).</li><li>Hughes, R. A., Ellington, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+DNA+synthesis+and+assembly:+Putting+the+synthetic+in+synthetic+biology.">Synthetic DNA synthesis and assembly: Putting the synthetic in synthetic biology.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 9 (1), a023812 (2017).</li><li>Crommentuijn, M. 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=Intracranial+AAV-sTRAIL+combined+with+lanatoside+C+prolongs+survival+in+an+orthotopic+xenograft+mouse+model+of+invasive+glioblastoma.">Intracranial AAV-sTRAIL combined with lanatoside C prolongs survival in an orthotopic xenograft mouse model of invasive glioblastoma.</a> Molecular Oncology. 10 (4), 625-634 (2016).</li><li>Ivey, K. N., Srivastava, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MiRNAs+as+regulators+of+differentiation+and+cell+fate+decisions.">MiRNAs as regulators of differentiation and cell fate decisions.</a> Cell Stem Cell. 7, 36-41 (2010).</li><li>Han, J., 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=Molecular+Basis+for+the+Recognition+of+Primary+miRNAs+by+the+Drosha-DGCR8+Complex.">Molecular Basis for the Recognition of Primary miRNAs by the Drosha-DGCR8 Complex.</a> Cell. 125, 887-901 (2006).</li><li>Barroso-del Jesus, A., Lucena-Aguilar, G., Menendez, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+miR-302-367+cluster+as+a+potential+stemness+regulator+in+ESCs.">The miR-302-367 cluster as a potential stemness regulator in ESCs.</a> Cell Cycle. 8, 394-398 (2009).</li><li>Liu, Y. P., Haasnoot, J., Brake, O., Berkhout, B., Konstantinova, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+HIV-1+by+multiple+shRNAs+expressed+from+a+single+miRNA+polycistron.">Inhibition of HIV-1 by multiple shRNAs expressed from a single miRNA polycistron.</a> Nucleic Acid Research. 36, 2811-2824 (2008).</li><li>Chen, S. C., Stern, P., Guo, Z., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+Multiple+Artificial+MiRNAs+from+a+Chicken+miRNA126-Based+Lentiviral+Vector.">Expression of Multiple Artificial MiRNAs from a Chicken miRNA126-Based Lentiviral Vector.</a> PLoS ONE. 6 (7), e22437 (2011).</li><li>Yang, X., Marcucci, K., Anguela, X., Couto, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+Evaluation+of+An+Anti-HCV+miRNA+Cluster+for+Treatment+of+HCV+Infection.">Preclinical Evaluation of An Anti-HCV miRNA Cluster for Treatment of HCV Infection.</a> Molecular Therapy. 21, 588-601 (2013).</li></ol>

Denne protokollen er basert på forestillingen om at i stedet for å fungere isolert, miRNAs er biologisk relevant ved å arbeide i grupper, og disse gruppene er transcriptionally bestemmes av bestemte cellulære sammenhenger26. For å rettferdiggjøre denne tilnærmingen fra en translational perspektiv, en oppfølging protokoll som gjør at rekreasjon av denne multi-miRNA mønster i celler/vev er innført. Dette er mulig ved å dra nytte av den relativt enkle kognitiv av miRNAs, der anerkjennelse...

miRNAs tilbyr en enestående mulighet for utvikling av et bredt genterapi tilnærming til mange sykdommer1,2,3, inkludert kreft4,5. Dette er basert på flere unike funksjoner av disse biologiske molekyler, inkludert deres lille størrelse6, Simple kognitiv7, og naturlig tendens til å fungere i foreningen8. Mange sykdommer er preget av spesifikke miRNA uttrykk mønstre, som ofte sammenfaller med regulering av komplekse biologiske funksjoner9. Formålet med denne metoden er først å definere en strategi for å identifisere grupper av miRNAs som er synergi relevante for bestemte cellulære funksjoner. Følgelig gir det en strategi for re-etablering av slike miRNA kombinasjoner i nedstrøms studier og applikasjoner.
Denne metoden gjør det mulig for funksjonell analyse av flere miRNAs samtidig, utnytte på deres samtidige målretting av et stort antall mRNAs, og dermed recapitulating komplekse landskap av sykdommer. Denne tilnærmingen har nylig vært ansatt for å definere en gruppe på tre miRNAs at 1) er samtidig downregulated i hjernen kreft og 2) viser en sterk co-uttrykk mønster under neural differensiering så vel som i respons til gentoksisk stress ved stråling eller en DNA alkylating agent. Den Kombinatorisk re-uttrykk for denne modulen av tre miRNAs av Clustering metoden beskrevet nedenfor resulterer i dyp interferens med biologi av kreftceller og kan lett brukes som en genterapi strategi for prekliniske studier10. Denne protokollen kan være av spesiell interesse for de som er involvert i miRNA forskning og dens translational applikasjoner.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.4% low melting temperature agarose&#160;</td>
			<td>IBI Scientific</td>
			<td>IB70058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.45 &#181;M sterile filter unit</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>SLH033RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5-mL Microcentrifuge tube</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>22431081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-Well plates&#160;</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>657160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Athymic mice (FoxN1 nu/nu)</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>069(nu)/070(nu/+)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 Supplement&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12587010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture flask</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>660175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Scraper, 16cm</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83.1832</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cesium 137 irradiator&#160;</td>
			<td>JL Sheperd and Associates</td>
			<td>Core Facility (Harvard Medical School)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>439142-4L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM, high glucose, pyruvate&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11995040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s phosphate-buffered saline&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin Y solution&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E4009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F9665</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>HT501128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMAX Supplement&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>35050061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEK-293</td>
			<td>American Type Culture Collecti</td>
			<td>ATCC CRL-1573</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1051750500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human primary glioma stem-like cells (GBM62)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Provided by Dr. E. A. Chiocca (Brigham and Women&#8217;s Hospital, Boston, MA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human primary glioma stem-like cells (MGG4)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Provided by Dr. Hiroaki Wakimoto (Massachusetts General Hospital, Boston, MA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lentiviral vector pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP</td>
			<td>System Biosciences</td>
			<td>CD511B-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipofectamine 2000&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11668019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge refrigerated</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>model no. 5424 R, cat. no.5404000138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting medium&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>4112APG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nalgene High-Speed Polycarbonate Round Bottom Centrifuge Tubes&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>3117-0380PK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>2000c</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neural Progenitor cells (NPC)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Provided by Dr. Jakub Godlewski (Brigham and Women&#8217;s Hospital, Boston, MA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal Medium&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>21103049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon eclipse Ti motorized fluorescent microscope system</td>
			<td>Nikon, Japan</td>
			<td>14314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opti-MEM</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>31985088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR tubes&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CLS6571-960EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri-Dishes 94/16&#160;</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>632180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysine&#160;</td>
			<td>Sigma- Aldrich</td>
			<td>P4707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human EGF&#160;</td>
			<td>PeproTech&#160;</td>
			<td>AF-100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human FGF-basic&#160;</td>
			<td>PeproTech&#160;</td>
			<td>AF-100-18B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retinoic acid</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587-010&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNA Miniprep Kit</td>
			<td>Direct-zol</td>
			<td>R2050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S1000 Thermal Cycler&#160;</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1852196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Animal Image-Guided Micro Irradiator&#160;</td>
			<td>Xstrahal Life Sciences, UK</td>
			<td>Core facility (Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorvall WX+ Ultracentrifuge&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>75000100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>StemPro Accutase&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A1110501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>StepOne Real-Time PCR System</td>
			<td>Applied Biosystems&#160;</td>
			<td>4376357</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SterilGARD biosafety cabinet&#160;</td>
			<td>The Baker Company</td>
			<td>SG403A-HE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T98-G</td>
			<td>American Type Culture Collecti</td>
			<td>ATCC CRL-1690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>4366596</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan Universal PCR Master Mix</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>4324018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temozolomide</td>
			<td>Tocris Bioscience</td>
			<td>2706</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek optimum cutting temperature&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9636948</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol Reagent&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15596026</td>
			<td>Lysis reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U251-MG</td>
			<td>American Type Culture Collecti</td>
			<td>ATCC HTB-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U87-MG&#160;</td>
			<td>American Type Culture Collecti</td>
			<td>ATCC HTB-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ViraPower Lentivector Expression system&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>K4970-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water, HPLC grade</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>W54</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>534056</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of functionally associated mirnas in glioblastoma and their engineering into artificial clusters for gene therapy

Den biologiske relevansen av microRNAs (miRNAs) i helse og sykdom er avhengig av bestemte kombinasjoner av mange samtidig deregulerte miRNAs snarere enn handlingen av en enkelt miRNA. Karakterisering av disse spesifikke miRNAs modulene er et grunnleggende skritt for å maksimere deres bruk i terapi. Dette er svært relevant fordi deres Kombinatorisk attributter kan være praktisk utnyttet. Beskrevet her er en metode for å definere en bestemt miRNA signatur relevant for kontroll av kreftfremkallende kromatin repressors i glioblastom. Tilnærmingen definerer først en generell gruppe av miRNAs som er deregulerte i svulster i forhold til normalt vev. Analysen er videreutviklet av differensial kultur forhold, understreker en undergruppe av miRNAs som er co-uttrykt samtidig under bestemte mobilnettet stater. Til slutt, den miRNAs som tilfredsstiller disse filtrene er kombinert i en kunstig polycistronic transgenes, som er basert på et stillas av naturlig eksisterende miRNA klynger gener, deretter brukes til overuttrykte av disse miRNA modulene til å motta celler.

Denne metoden tillot karakterisering av en modul av tre miRNAs som er gjennomgående downregulated i hjernesvulster, som er co-uttrykt spesielt under neuronal differensiering (figur 1) og involvert i tumor overlevelse respons etter behandling (figur 2). Dette oppnås ved å regulere en kompleks kreftfremkallende kromatin undertrykkende sti. Dette co-Expression mønster foreslo en sterk synergi aktivitet blant disse tre miRNAs (<s...

Watch this Scientific Journal Video about Characterization of Functionally Associated miRNAs in Glioblastoma and their Engineering into Artificial Clusters for Gene Therapy at JoVE.com

Characterization of Functionally Associated miRNAs in Glioblastoma and their Engineering into Artificial Clusters for Gene Therapy

Beskrevet her er en protokoll for karakteriserer moduler av biologisk synergi miRNAs og deres forsamling i korte transgenes, som tillater samtidig overuttrykte for genterapi applikasjoner.

Karakterisering av funksjonelt Associated miRNAs i glioblastom og deres Engineering i kunstige klynger for Gene Therapy

The biological relevance of microRNAs (miRNAs) in health and disease significantly relies on specific combinations of many simultaneously deregulated ...

Denne protokollen tillater samtidig modulering av mange mikro RNA-er i eukaryotiske celler og er basert på en veldig enkel og fleksibel metode som minimerer molekylære kloningstrinn. Denne teknikken har implikasjoner for studiet av mikro RNA funksjonelle interaksjoner in vitro, men enda viktigere det gir en plattform for en mer effektiv bruk av mikro RNA i terapi. Vi har hovedsakelig utviklet og brukt det i sammenheng med hjernekreft, men det gjelder eventuelle sykdommer der flere endringer av genuttrykk er involvert.Vi har testet våre kunstige transgener i andre modeller som bryst- og skjoldbruskkreftlinjer som viser reproduserbarheten av denne teknikken. Grunnleggende kunnskap om bioinformatikk og mikro RNA biologi er nyttig for denne protokollen, men ikke uunnværlig. En bioinformatikk tilnærming er viktig å definere relevante mikro RNA kombinasjoner og TRK-11, mens kjennskap til mikro RNA behandling målbart er viktig å forstå hvordan disse forskjellige mikro RNA kan monteres i kunstige DNA klynger som kan behandles en gang stabil til de spesifikke cellene.For å belegge parabolen oppløs først poly-D-lysin i vann med en konsentrasjon på 100 mikrogram per milliliter. Hell oppløsningen i parabolen på mengden av en milliliter løsning per 25 kvadratcentimeter overflate. Virvle parabolen for å sikre dekning av hele parabolen.Etter seks timer aspirerer poly-D-lysinoppløsningen og skyll to ganger med PBS. Plate menneskelige nevrale stamceller i mengden av 100,000 celler per fem milliliter av mediet, enten i stamcellemedium, astrocytisk differensiering medium eller nevronal differensiering medium. Etter celleplating, legg parabolen i en inkubator ved 37 grader Celsius og fem prosent karbondioksid i en uke og fortsett å utføre mikro RNA-uttrykksanalyse i henhold til manuskriptet.Til kultur GBM-34 glioblastom stamceller, start med en ganger ti til femte celler og fem milliliter neurobasal medium i en 25 kvadratcentimeter lav vedlegg kolbe. Legg kolben i en inkubator ved 37 grader Celsius og fem prosent karbondioksid. 48 timer etter plating, tilsett doble konsentrasjoner av DNA alkylerende middel temozolomid hver sjuende dag.Start med tillegg av fem mikromolar TMZ supplert i fem milliliter medium i fem dager. Etter fem dager, fjern mediet og erstatt med friskt medium uten temozolomid for å tillate de overlevende cellene å gjenopprette. Etter 48 timer, tilsett 10 mikromolar temozolomid og inkuber i ytterligere fem dager.Gjenta doblingen temozolomid behandling til konsentrasjon på minst 100 mikromolar er nådd og cellene blir resistente mot stoffet. Etter induksjon av motstand, ligge celler ved hjelp av 1 milliliter lysis reagens. Trekk ut total RNA og analyser uttrykket for de spesifikke mikro-RNAene i henhold til manuskriptet.For å oppnå den forventede målomet for hver mikro RNA tidligere definert, bruk mikro RNA målretting prediksjon verktøy. Fra forsiden av TargetScan velger du mikro-RNA av interesse fra den forhåndsutfylte rullegardinmenyen. Klikk på send-knappen.Last ned den resulterende listen over mål som et regneark ved hjelp av nedlastingstabellkoblingen. Hvis du vil redusere sjansene for falske positive prognoser, inkluderer du bare mål i kolonnen for konserverte områder og nedstrømsanalyse. Ytterligere mikro RNA prediksjon programmer få ytterligere stringency og bare inkludere mål som er felles for alle algoritmer.Deretter åpner du ToppGene suite 20. For å evaluere for berikelse av veier som er felles for hver mikro RNA, lim inn listen over mål oppnådd i trening gene sett vinduet. Klikk på HGNC-symbolet som oppføringstype.Klikk på Send inn og start. Programmet gir en utdatatabell som viser de viktigste GO-kategoriene for den angitte listen over gener. For endelig å etablere bidraget fra hver mikro RNA til regulering av en felles vei eller cellulær prosess, åpne venn-diagram-funksjonen som tilbys i bioinformatikk og evolusjonær genomikk nettsted.Kontroller hver oppnådde målom mot den fullstendige listen over gener som er involvert i den spesifikke cellulære prosessen. Hvis mål messenger RNA-er for hver mikro RNA av interesse er i de respektive vinduene, laster du opp kopi-lim inn listen. Gi hver liste et navn med en unik identifikator.Klikk på Send inn. Programmet gir en visuell produksjon av en venn-diagram med antall gener i hver sektor, samt en fullstendig liste over messenger RNAs for hver delsett og skjæringspunkt kombinasjoner. For å gruppere de valgte mikro-RNAene i et funksjonelt transgen, få et transgent stillas basert på miR-17-92 cluster locus.Få nukleotidsekvensen fra den ensemblede genomnettleseren. Velg den ca 800 base pair kjernesekvensen som omfatter alle seks kodede mikro RNA-hårnåler av locus og minst 200 nukleotidflankesekvenser både oppstrøms og nedstrøms av kjernesekvensen. Lim inn sekvensen i et hvilket som helst ordredigeringsprogram.Definer sekvensen av hver av de seks innfødte hårpinnene ved å hente dem i miR-base. Merk hver av disse sekvensene innenfor spennvidden til tidligere identifisert kjernesekvens. Alle sekvenser mellom hver hårnål representerer avstandssekvenser.Deretter får du hårnålsekvensene av mikro-RNAer som er ment å være over uttrykt i transgenet fra miR-basen. Legg nøye merke til de spesifikke nukleotider som er på steder av mikroprosessorspalting. Slett de innfødte hårnålsekvensene fra kjernesekvensen med unntak av tre til fem nukleotider på både de fem og deg endene av hver hårnål som vil tjene som en acceptor for de nye hårnålene.Lim inn hårnålsekvensene til de ønskede mikro-RNAene for å erstatte de tidligere slettede hårnålene. Legg til ønskede restriksjonssekvenser i begge flankerte områder av transgenet for å lette underkloning i leveringsvektorer av valget. Kontroller at de valgte restriksjonssekvensene ikke finnes i selve sekvensen.Hvis du vil kontrollere den todimensjonale strukturen til transgenet, kopierer du hele transgene sekvensen til RNA-strukturforutsigelsesprogrammet RNA Webfold. Velg standard programinnstillinger, og klikk fortsett. Analyser den grafiske utgangen, spesielt for tilstedeværelse av veldefinerte hårnåler i nærvær av dobbelt strandede stammestrukturer som er minst 11 nukleotider proksimale til mikroprosessorspaltingsstedet.Se også etter fravær av forgreningspunkter i hårnålsekvensene. På dette punktet er transgenet klart til å bli produsert av gensyntese og klonet inn i de ønskede leveringsvektorene. Denne metoden tillot karakterisering av en modul av tre mikro RNA-er som konsekvent er nedregulert i hjernesvulster, som uttrykkes spesielt under nevronal differensiering.Co-uttrykksmønstre for mikro RNA-moduler under gentoksisk stress ble bekreftet og antydet en sterk synergistisk aktivitet blant disse tre mikro RNA-ene. Det designede transgenet kan samtidig rekafulere uttrykket av de tre mikro RNA-ene i glioblastomceller, både in vitro og in vivo, med betydelig forstyrrelse i tumorbiologi og lovende translasjonell anvendelighet. I tillegg var den transgene klyngen også funksjonell i en brystkreftmodell.De avgjørende kravene i denne protokollen er å opprettholde den opprinnelige størrelsen på prosessorspalting i transgenet. Og sørg for at stammen sløyfe struktur av kimeriske mikro RNA hårnåler er bevart. Med denne metoden kan vi konsentrere flere biologisk aktive mikro RNA-gener i svært korte DNA-sekvenser som bokstavelig talt kan vitroly monteres i alle leveringsvektorer for genterapibruk.Denne metoden er ideell for å studere funksjonell interaksjon mellom forskjellige mikro RNA og å forstyrre komplekse multifaktorielle cellulære veier som ellers vil kreve flere legemiddelkombinasjoner.

Research

JoVE Journal

Genetics

Perturbations of Circulating miRNAs in Irritable Bowel Syndrome Detected Using a Multiplexed High-throughput Gene Expression Platform

Forstyrrelser av sirkulerende mirnas i Irritabel tarm syndrom oppdages ved hjelp av en multiplekset Høy throughput Gene Expression Platform

The gene expression platform assay allows for robust and highly reproducible quantification of the expression of up to 800 transcripts (mRNA or miRNAs) in ...

Engineering Artificial Factors to Specifically Manipulate Alternative Splicing in Human Cells

Ingeniør Kunstige Faktorer å Spesifikt Manipulere alternativ spleising i humane celler

The processing of most eukaryotic RNAs is mediated by RNA Binding Proteins (RBPs) with modular configurations, including an RNA recognition module, which ...

Rearing and Double-stranded RNA-mediated Gene Knockdown in the Hide Beetle, Dermestes maculatus

Rearing and Double-stranded RNA-mediated Gene Knockdown in the Hide Beetle, Dermestes maculatus

Oppdrett og Double-stranded RNA-mediert Gene knockdown i Hide Beetle,<em&gt; Dermestes maculatus</em

Advances in genomics have raised the possibility of probing biodiversity at an unprecedented scale. However, sequence alone will not be informative ...

Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) Protocol for Low-abundance Embryonic Samples

Chromatin Immunoprecipitation ChIP Protocol for Low-abundance Embryonic Samples

Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) protokollen for lav-overflod embryonale prøver

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is a widely-used technique for mapping the localization of post-translationally modified histones, histone variants, ...

Microinjection of CRISPR/Cas9 Protein into Channel Catfish, Ictalurus punctatus, Embryos for Gene Editing

Microinjection of CRISPR/Cas9 Protein into Channel Catfish, Ictalurus punctatus, Embryos for Gene Editing

Microinjection CRISPR/Cas9 protein i kanalen Gråsteinbit, Ictalurus punctatus, embryo for Gene Editing

The complete genome of the channel catfish, Ictalurus punctatus, has been sequenced, leading to greater opportunities for studying channel catfish gene ...

Production and Purification of Baculovirus for Gene Therapy Application

Produksjon og rensing av Baculovirus for genterapi program

Baculovirus has traditionally been used for the production of recombinant protein and vaccine. However, more recently, baculovirus is emerging as a ...

Highly Efficient Gene Disruption of Murine and Human Hematopoietic Progenitor Cells by CRISPR/Cas9

Svært effektiv Gene avbrudd i Murine og menneskelig blodkreft stamfar celler av CRISPR/Cas9

Advances in the hematopoietic stem cell (HSCs) field have been aided by methods to genetically engineer primary progenitor cells as well as animal models. ...

Biotin-based Pulldown Assay to Validate mRNA Targets of Cellular miRNAs

Biotin-baserte Pulldown analysen å validere mRNA mål av mobilnettet miRNAs

MicroRNAs (miRNAs) are a class of small noncoding RNAs that post-transcriptionally regulate cellular gene expression. MiRNAs bind to the 3&#39; ...

Isolation, Characterization and MicroRNA-based Genetic Modification of Human Dental Follicle Stem Cells

Isolering og karakterisering MicroRNA-baserte genetisk modifisering av menneskelig Dental hårsekken stamceller

To date, several stem cell types at different developmental stages are in the focus for the treatment of degenerative diseases. Yet, certain aspects, such ...

Preparation and Gene Modification of Nonhuman Primate Hematopoietic Stem and Progenitor Cells

Forberedelse og genet modifikasjon Nonhuman primas blodkreft stilk og Progenitor celler

Hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) transplantation has been a cornerstone therapy for leukemia and other cancers for nearly half a century, ...