Name: using the e1a minigene tool to study mrna splicing changes
Uploaded: 2021-04-22T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using the E1A Minigene Tool to Study mRNA Splicing Changes at JoVE.com

Agradecemos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), por meio do Grant Temático 2017/03489-1 ao JK e à bolsa da FLB 2018/05350-3) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) para financiar essa pesquisa. Gostaríamos de agradecer ao Dr. Adrian Krainer por fornecer o plasmídeo pMTE1A e Zerler e colegas por seu trabalho na clonagem E1A. Agradecemos também ao Prof. Dr. Patrícia Moriel, Prof. Dr. Wanda Pereira Almeida, Prof. Dr. Marcelo Lancellotti e Prof. Dr. Karina Kogo Cogo Müller para permitir que usem seu espaço de laboratório e equipamentos.

1. Células de chapeamento
NOTA: Neste protocolo descrito, foram utilizadas linhas de células estáveis HEK293, anteriormente geradas para expressão indutível estável de Nek421, porém, o mesmo protocolo é adequado para muitas outras linhas celulares, tais como HEK29322, HeLa23,24,25,26, U-2 OS27</s...

<ol>
	<li>Ule, J., Blencowe, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+Splicing+Regulatory+Networks:+Functions,+Mechanisms,+and+Evolution.">Alternative Splicing Regulatory Networks: Functions, Mechanisms, and Evolution.</a> Molecular Cell. 76 (2), 329-345 (2019).</li><li>Pan, Q., Shai, O., Lee, L. J., Frey, B. J., Blencowe, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+surveying+of+alternative+splicing+complexity+in+the+human+transcriptome+by+high-throughput+sequencing.">Deep surveying of alternative splicing complexity in the human transcriptome by high-throughput sequencing.</a> Nature Genetics. 40 (12), 1413-1415 (2008).</li><li>Nilsen, T. W., Graveley, B. 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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=Alternative+splicing:+a+pivotal+step+between+eukaryotic+transcription+and+translation.">Alternative splicing: a pivotal step between eukaryotic transcription and translation.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 14 (3), 153-165 (2013).</li><li>Zhong, X. -. Y., Ding, J. -. H., Adams, J. A., Ghosh, G., Fu, X. -. D. <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+SR+protein+phosphorylation+and+alternative+splicing+by+modulating+kinetic+interactions+of+SRPK1+with+molecular+chaperones.">Regulation of SR protein phosphorylation and alternative splicing by modulating kinetic interactions of SRPK1 with molecular chaperones.</a> Genes &amp; Development. 23 (4), 482-495 (2009).</li><li>Misteli, T., C&#225;ceres, J. F., Clement, J. Q., Krainer, A. R., Wilkinson, M. F., Spector, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serine+Phosphorylation+of+SR+Proteins+Is+Required+for+Their+Recruitment+to+Sites+of+Transcription+In+Vivo.">Serine Phosphorylation of SR Proteins Is Required for Their Recruitment to Sites of Transcription In Vivo.</a> Journal of Cell Biology. 143 (2), 297-307 (1998).</li><li>Kanopka, 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=Regulation+of+adenovirus+alternative+RNA+splicing+by+dephosphorylation+of+SR+proteins.">Regulation of adenovirus alternative RNA splicing by dephosphorylation of SR proteins.</a> Nature. 393 (6681), 185-187 (1998).</li><li>Anufrieva, K. 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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=SRSF1+Regulates+the+Alternative+Splicing+of+Caspase+9+Via+A+Novel+Intronic+Splicing+Enhancer+Affecting+the+Chemotherapeutic+Sensitivity+of+Non-Small+Cell+Lung+Cancer+Cells.">SRSF1 Regulates the Alternative Splicing of Caspase 9 Via A Novel Intronic Splicing Enhancer Affecting the Chemotherapeutic Sensitivity of Non-Small Cell Lung Cancer Cells.</a> Molecular Cancer Research. 9 (7), 889-900 (2011).</li><li>Gabriel, 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=Role+of+the+splicing+factor+SRSF4+in+cisplatin-induced+modifications+of+pre-mRNA+splicing+and+apoptosis.">Role of the splicing factor SRSF4 in cisplatin-induced modifications of pre-mRNA splicing and apoptosis.</a> BMC Cancer. 15, (2015).</li><li>Lee, S. C. -. W., Abdel-Wahab, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+targeting+of+splicing+in+cancer.">Therapeutic targeting of splicing in cancer.</a> Nature Medicine. 22 (9), 976-986 (2016).</li><li>Cooper, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+minigene+systems+to+dissect+alternative+splicing+elements.">Use of minigene systems to dissect alternative splicing elements.</a> Methods. 37 (4), 331-340 (2005).</li><li>Stoss, O., Stoilov, P., Hartmann, A. 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Y., Tarn, W. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phylogenetic+and+Molecular+Characterization+of+the+Splicing+Factor+RBM4.">Phylogenetic and Molecular Characterization of the Splicing Factor RBM4.</a> PLoS ONE. 8 (3), 59092 (2013).</li><li>Jarn&#230;ss, 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=Splicing+Factor+Arginine/Serine-rich+17A+(SFRS17A)+Is+an+A-kinase+Anchoring+Protein+That+Targets+Protein+Kinase+A+to+Splicing+Factor+Compartments.">Splicing Factor Arginine/Serine-rich 17A (SFRS17A) Is an A-kinase Anchoring Protein That Targets Protein Kinase A to Splicing Factor Compartments.</a> Journal of Biological Chemistry. 284 (50), 35154-35164 (2009).</li><li>Bressan, G. 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=Functional+association+of+human+Ki-1/57+with+pre-mRNA+splicing+events.">Functional association of human Ki-1/57 with pre-mRNA splicing events.</a> FEBS Journal. 276 (14), 3770-3783 (2009).</li><li>Vivarelli, 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=Paraquat+Modulates+Alternative+Pre-mRNA+Splicing+by+Modifying+the+Intracellular+Distribution+of+SRPK2.">Paraquat Modulates Alternative Pre-mRNA Splicing by Modifying the Intracellular Distribution of SRPK2.</a> PLoS ONE. 8 (4), 61980 (2013).</li><li>Russell, W. C., Graham, F. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bleach+gel:+A+simple+agarose+gel+for+analyzing+RNA+quality.">Bleach gel: A simple agarose gel for analyzing RNA quality.</a> Electrophoresis. 33 (2), 366-369 (2012).</li><li>Schindelin, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Bai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+3'+splice+site+choice+in+vivo+by+ASF/SF2+and+hnRNP+A1.">Control of 3' splice site choice in vivo by ASF/SF2 and hnRNP A1.</a> Nucleic Acids Research. 27 (4), 1126-1134 (1999).</li><li>Cote, G. J., Nguyen, N., Lips, C. J. M., Berget, S. M., Gagel, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+an+in+vitro+RNA+processing+system+for+CT/CGRP+precursor+mRNA.">Validation of an in vitro RNA processing system for CT/CGRP precursor mRNA.</a> Nucleic Acids Research. 19 (13), 3601-3606 (1991).</li></ol>

Minigenes são ferramentas importantes para determinar os efeitos no splicing alternativo global in vivo. O minigene adenoviral E1A tem sido usado com sucesso há décadas para avaliar o papel das proteínas, aumentando a quantidade delas na célula13,14. Aqui, propomos o uso de minigene E1A para avaliar emendas alternativas após exposição quimioterápica. Uma linha de célula estável expressando isoforme Nek4 1 foi usada, evitando os artefatos de superexpres...

O splicing está entre os passos mais importantes no processamento de mRNA eucariótico que ocorre simultaneamente ao capping de 5'mRNA e à poliadenilação de 3'mRNA, compreendendo a remoção de intron seguido de junção exon. O reconhecimento dos locais de emenda (SS) pelo emendatório, um complexo ribonucleoproteíno contendo pequenas ribonucleoproteínas (snRNP U1, U2, U4 e U6), pequenas RNAs (snRNAs) e várias proteínas regulatórias1 é necessário para emendas.
Além da remoção intron (emendas constitutivas), em eucariotes, os introns podem ser retidos e os exons podem ser excluídos, configurando o processo chamado emenda alternativa mRNA (AS). A emenda pré-mRNA alternativa expande a capacidade de codificação de genomas eucarióticos permitindo a produção de um grande e diversificado número de proteínas de um número relativamente pequeno de genes. Estima-se que 95-100% dos mRNAs humanos que contêm mais de um exon podem passar por emendas alternativas2,3. Isso é fundamental para processos biológicos como desenvolvimento neuronal, ativação da apoptose e resposta ao estresse celular4,fornecendo ao organismo alternativas para regular o funcionamento celular usando o mesmo repertório de genes.
O maquinário necessário para emendas alternativas é o mesmo utilizado para emendas constitutivas e o uso da SS é o principal determinante para a ocorrência alternativa de emendas. O splicing constitutivo está relacionado ao uso de locais de emenda forte, que geralmente são mais semelhantes aos motivos de consenso para o reconhecimento deemendas 5.
Exons alternativos são tipicamente reconhecidos de forma menos eficiente do que os exons constitutivos uma vez que seus elementos cis-regulatórios,as sequências em 5'SS e 3'SS flanqueando esses exons, mostram uma capacidade de ligação inferior ao emendatório. O mRNA também contém regiões denominadas enhancers ou silenciadores localizados em exons (aprimoramentos de emendas exônicas (ESEs) e silenciadores de emenda exônica (ESSs)) e introns (aprimoramentos de emendas intrônicas (ISEs) e silenciadores de emenda intrônica (ISSs)) que melhoram ou reprimem o uso de exon,respectivamente 5. Essas sequências são reconhecidas por elementos trans-regulatórios, ou fatores de emenda (SF). As SFs são representadas principalmente por duas famílias de proteínas, os fatores de emenda rico em serina/arginina (SRSFs) que se ligam aos ESEs e à família de ribonucleoproteínas nucleares heterogêneas (hnRNPs) que se ligam às sequências de ESSs5.
O splicing alternativo pode ser modulado por fosforilação/desfosforilação de trans-fatores que modificam os parceiros de interações e localização celular dos fatores de emenda6,7,8. Identificar novos reguladores de fatores de emenda podem fornecer novas ferramentas para regular o splicing e, consequentemente, alguns tratamentos contra o câncer.
Anufrieva et al.9, em um perfil de expressão genética de microarray mRNA, observaram mudanças consistentes nos níveis de componentes spliceossômicos em 101 linhas celulares e após diferentes condições de estresse (drogas à base de platina, irradiação gama, inibidores de topoisomerase, inibidores de quinase tyrosina e impostos). A relação entre padrão de emenda e eficácia da quimioterapia já foi demonstrada em células cancerígenas de pulmão, que são resistentes à quimioterapia, mostrando alterações na taxa de variantes caspase-910. As células HEK293 tratadas com o painel de quimioterapia mostram mudanças no splicing com um aumento nas variantes pró-apoptóticas. Gabriel et al.11 observaram alterações em pelo menos 700 eventos de emenda após o tratamento de cisplatina em diferentes linhas celulares, apontando que as vias de emenda são afetadas pela cisplatina. Moduladores de emenda já demonstraram atividade anti-tumoral, mostrando que o splicing é importante para o desenvolvimento tumoral e, principalmente, a resposta à quimioterapia12. Por isso, caracterizar novas proteínas que regulam o splicing após agentes estressores celulares, como a quimioterapia, é muito importante para descobrir novas estratégias de tratamento.
As pistas de regulação alternativa de emendas a partir de estudos interactome, particularmente importantes para caracterizar funções de proteínas novas ou não caracterizadas, podem exigir uma abordagem mais geral e simples para verificar o real papel da proteína em AS. Minigenes são ferramentas importantes para a análise do papel geral de uma proteína que afeta a regulação do splicing. Eles contêm segmentos de um gene de interesse contendo regiões genômicas emendadas e flanqueadas13. O uso de uma ferramenta minigene permite a análise do splicing in vivo com diversas vantagens, como o comprimento do minigene que é menor e, portanto, não é uma limitação à reação de amplificação; o mesmo minigene pode ser avaliado em diferentes linhas celulares; todos os componentes celulares, principalmente sua regulação da modificação pós-translacional (fosforilação e alterações nos compartimentos celulares) estão presentes e podem ser abordados13,14. Além disso, mudanças no padrão alternativo de emenda podem ser observadas após o estresse celular e, o uso de um sistema minigene, permitem identificar a via que está sendo modulada por diferentes estímulos.
Existem vários sistemas de minigene já descritos que são específicos para diferentes tipos de eventos de emenda13,14, no entanto, como um ensaio preliminar, o minigene E1A15 é um sistema de repórteres alternativo muito bem estabelecido para o estudo da seleção de 5 SS in vivo. De apenas um gene, E1A, cinco mRNAs são produzidos por emenda alternativa com base na seleção de três diferentes locais de emenda de 5′ e de um local de emenda maior ou um menor de 3′16,17,18. A expressão das variantes E1A muda de acordo com o período de infecção adenoviral19,20.
Já mostramos anteriormente que tanto os isoformes nek4 interagem com fatores de emenda como SRSF1 e hnRNPA1 e, embora a isoforme 2 mude o emendamento alternativo minigene E1A, o isoforme 1 não tem efeito nesse21. Como o isoforme 1 é a isóforme mais abundante e altera a resistência à quimioterapia e a resposta a danos no DNA, avaliamos se ele poderia mudar a emenda alternativa minigene E1A em uma condição de estresse.
O ensaio minigene é um método simples, de baixo custo e rápido, uma vez que só precisa de extração de RNA, síntese de CDNA, amplificação e análises de gel de agarose, e pode ser uma ferramenta útil para avaliar, uma vez que um possível efeito sobre a emenda alternativa por uma proteína de interesses até o efeito de diferentes tratamentos no padrão de emenda alternativa celular.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 pb DNA Ladder</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15628-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 wells plate</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>833920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9539-250G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cisplatin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4394</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DEPC water</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>AM9920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>11965118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dNTP mix</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>10297-018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum - FBS</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>12657029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DMIL LED FLUO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel imaging acquisition system - ChemiDoc Gel Imagin System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GFP - pEGFPC3</td>
			<td>Clontech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEK293 stable cells - HEK293 Flp-In</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Generated from Flp-In&#8482; T-REx&#8482; 293 - Invitrogen and described in ref 21</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hygromycin B</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>10687010</td>
			<td>Used for Flp-In cells maintenemant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image processing and analysis software - FIJI software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>ref. 32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipid- based transfection reagent - jetOPTIMUS Polyplus Reagent</td>
			<td>Polyplus</td>
			<td>117-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligo DT</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>18418020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paclitxel</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P3456</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate Reader/ UV absorbance</td>
			<td>Biotech</td>
			<td></td>
			<td>Epoch Biotek/ Take3 adapter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pMTE1A plasmid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Provided by Dr. Adrian Krainer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pMTE1A F</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>&#160;5&#8217; -ATTATCTGCCACGGAGGTGT-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pMTE1A R</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>5&#8217; -GGATAGCAGGCGCCATTTTA-3&#8217;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerated centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>F5810R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reverse Transcriptase - M-MLV</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>28025013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reverse transcriptase - Superscript IV</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>18090050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ribunuclease inhibitor RNAse OUT</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>10777-019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNA extraction phenol-chloroform based reagent - Trizol</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>15596018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SybrSafe DNA gel stain</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>S33102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq Platinum</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>10966026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetracyclin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T3383</td>
			<td>Used for Flag empty or Nek4- Flag expression induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocycler Bio-Rad</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>T100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T4799</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using the e1a minigene tool to study mrna splicing changes

O processamento de mRNA envolve múltiplas etapas simultâneas para preparar o mRNA para tradução, como 5'capping, adição poli-A e emenda. Além do emendamento constitutivo, o emendamento alternativo de mRNA permite a expressão de proteínas multifuncionais de um gene. Como os estudos interactome são geralmente a primeira análise para proteínas novas ou desconhecidas, a associação da proteína isca com fatores de emenda é uma indicação de que ela pode participar do processo de emenda mRNA, mas determinar em que contexto ou quais genes são regulados é um processo empírico. Um bom ponto de partida para avaliar esta função é usar a ferramenta minigene clássica. Aqui apresentamos o uso de minigene Adenoviral E1A para avaliar as mudanças alternativas de emenda após diferentes estímulos de estresse celular. Avaliamos o splicing de minigene E1A em HEK293 exprimidamente superexpressando proteína Nek4 após diferentes tratamentos de estresse. O protocolo inclui transfecção de minigene E1A, tratamento celular, extração de RNA e síntese de CDNA, seguido de análise de PCR e gel e quantificação das variantes emendadas E1A. O uso deste método simples e bem estabelecido combinado com tratamentos específicos é um ponto de partida confiável para lançar luz sobre processos celulares ou quais genes podem ser regulados por emendas mRNA.

Um ensaio de 5' locais de emenda utilizando minigene E1A foi realizado para avaliar mudanças no perfil de emenda nas células após a exposição da quimioterapia. O papel de Nek4 - isoform 1 na regulação AS em células estáveis HEK293 após o tratamento paclitaxel ou cisplatina foi avaliado.
A região Adenoviral E1A é responsável pela produção de três mRNAs principais de um precursor de RNA devido ao uso de diferentes ...

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Using the E1A Minigene Tool to Study mRNA Splicing Changes

Este protocolo apresenta uma ferramenta rápida e útil para avaliar o papel de uma proteína com função não caracterizada na regulação alternativa de emenda após o tratamento quimioterápico.

Usando a ferramenta E1A Minigene para estudar alterações de emenda mRNA

mRNA processing involves multiple simultaneous steps to prepare mRNA for translation, such as 5&#180;capping, poly-A addition and splicing. Besides ...

O objetivo geral deste protocolo é fornecer orientação detalhada para usar o minigene E1A2 para avaliar as mudanças globais de emenda mRNA. Trata-se de uma ferramenta rápida, barata e simples para avaliar a função da proteína-alvo na regulação alternativa de emendas sem a necessidade de regimes especiais ou condições laboratoriais. Comece por estacionar células HEK 293 com expressão estável do gene de interesse.Divida as células usando 0,25% de trippsina EDTA, depois a placa 300.000 células por poço em placas de seis poços e incuba-as por 24 horas a 37 graus Celsius em 5% de dióxido de carbono. Após 24 horas, verifique a confluência e transfete as células estáveis HEK 293 somente quando 70 a 80% confluentes. Remova cuidadosamente o meio de cultura celular com uma pipeta, em seguida, adicione dois mililitros de meio DMEM completo sem antibióticos e coloque a placa de volta na incubadora.Prepare um tubo com o tampão de transfecção, em seguida, adicione dois microgramas de DNA pMTE1A, vórtice, e adicione dois microliters de reagente de transfecção. Vórtice novamente e incubar por 10 minutos em temperatura ambiente. Retire as placas da incubadora e adicione cuidadosamente a mistura de transfecção em termos de gota.Seis horas após a transfecção, adicione tetraciclina às células estáveis HEK 293 para indução de expressão nek4. 24 horas após a transfecção, verifique a morfologia celular e a eficiência da transfecção usando um microscópio fluorescente. Use uma pipeta para remover o meio de cultura celular e adicione meio de cultura celular com a quimioterápico.Incubar as células por mais 24 horas. Para coletar RNA, descarte o meio de cultura celular e adicione 0,5 a 1 mililitro de reagente de extração de RNA diretamente ao poço. Se os poços forem muito confluentes, use um mililitro de reagente de extração de RNA para melhorar a qualidade do RNA.Homogeneize as células com uma pipeta e transfira-as para um tubo centrífuga de 1,5 mililitro. Prossiga imediatamente para a extração de RNA, ou armazene as amostras a menos 80 graus Celsius. Descongele as amostras em um capô de fumaça e incuba por cinco minutos em temperatura ambiente.Adicione 0,1 a 0,2 mililitros de clorofórmio e se agitar vigorosamente, depois incubar por três minutos em temperatura ambiente. Centrífuga por 15 minutos a 12.000 vezes G e quatro graus Celsius, depois colete a fase aquosa superior e transfira-a para um novo tubo centrífuga de 1,5 mililitro. Coletar cerca de 60% do volume total, mas não coletar o DNA ou a fase orgânica.Adicione 0,25 a 0,5 mililitros de isopropanol e agitar a amostra por inversão quatro vezes. Incubar por 10 minutos à temperatura ambiente, depois centrífuga a 12.000 vezes G por 10 minutos a quatro graus Celsius e descartar o supernaspe. Lave a pelota de RNA duas vezes com etanol, e centrífuga a 7.500 vezes G por cinco minutos, depois descarte o etanol.Remova o excesso de etanol invertendo o tubo em uma toalha de papel, depois deixe o tubo aberto dentro de um capô de fumaça para secar parcialmente a pelota por cinco a 10 minutos. Suspenda a pelota de RNA em 15 microliters de água tratada com DEPC. Quantifique o RNA total e verifique a qualidade do RNA medindo a absorvância em 230, 260 e 280 nanômetros.Para verificar a qualidade total do RNA, execute um gel de 1%agarose pré-tratado com 1,2% de uma solução de hipoclorito de sódio de 2,5% por 30 minutos. Realize a síntese de CDNA usando um a dois microgramas de RNA total. Combine RNA, um microliter de oligo d-T, um microliter de DNTP, e água sem nuclease a 12 microlitadores.Incubar a reação no Thermo Cycler por cinco minutos a 65 graus Celsius. Remova amostras do Thermo Cycler e adicione quatro microliters de buffer de transcriptase reversa, dois microliters de DTT e um microliter do inibidor de ribonuclease. Incubar a 37 graus Celsius por dois minutos.Adicione um microliter de transcriptase reversa termo-estável e incubar a 37 graus Celsius por 50 minutos. Inativar a enzima a 70 graus Celsius por 15 minutos. Realize o PCR como descrito no manuscrito do texto, em seguida, carregar 20 a 25 microliters do produto PCR em um gel de 3%agarose contendo mancha de ácido nucleico, e executado a 100 volts por aproximadamente uma hora.Fotografe o gel, evitando qualquer saturação de banda, e quantifique as bandas usando um software de processamento de imagem. As bandas com 631, 493 e 156 pares de base correspondem aos isoforms 13S, 12S e 9S, respectivamente. No menu Arquivo do software, abra o arquivo de imagem e converta-o em escala cinza.Ajuste o brilho e o contraste e remova o ruído mais estranho, se necessário. Desenhe um retângulo ao redor da primeira faixa com a ferramenta de seleção de retângulos e selecione-o através do comando Analisar, Gels e Selecionar Primeira Faixa, ou usando o atalho do teclado. Use o mouse para clicar e segurar no meio do retângulo na primeira pista e arrastá-lo para a próxima pista.Vá para Analisar, Gels e Selecionar Próxima Pista. Repita esta etapa para todas as faixas restantes. Depois de todas as faixas serem destacadas e numeradas, vá até Analyze, Gels e Plot Lanes para desenhar um enredo de perfil de cada pista.Use a ferramenta de seleção em linha reta para desenhar uma linha através da base de cada pico, correspondendo a cada banda, deixando de fora o ruído de fundo. Depois de todos os picos de cada pista terem sido fechados, selecione a ferramenta varinha e clique dentro de cada pico. As medições devem aparecer na janela de resultados para cada pico destacado.Considere apenas os picos de 13S, 12S e 9S correspondentes a 631, 493 e 156 bandas de pares de base. Copie dados de intensidade para um editor de planilhas e ressira a intensidade das três bandas para cada amostra e, em seguida, calcule a porcentagem de cada isoforme em relação ao total. Plote as porcentagens de cada isoforme ou as diferenças na porcentagem em relação às amostras não tratadas.Utilizou-se um plasmid contendo o minigene de E1A para observar o efeito sobre o splicing alternativo, avaliando a proporção de mRNA de cada isoforme produzido. A expressão basal das variantes isoformas E1A dependia da linha celular e do tempo de expressão E1A. A linha de células estáveis HEK 293, ou HEK 293 recombinase contendo o local, mostrou uma expressão mais elevada de 13S em comparação com as células HeLa, mas mostrou níveis semelhantes de isoformes 13S e 12S após 48 horas de expressão E1A.Células expostas à cisplatina mostraram uma mudança em cinco seleção de splicing S-S prime favorecendo a expressão 12S. Este efeito foi observado em HEK 293 expressando o vetor vazio da Bandeira, bem como isoforme um de Nek4. As mudanças na emenda alternativa após o tratamento do paclitaxel foram muito discretas, mas as direções das mudanças foram opostas nas células expressas Flag e Nek4.Ao executar este protocolo, é importante usar controles de transcriptase não transtrafetos e não reversos para evitar interpretações erradas com expressão Endógena E1A, principalmente quando se usa células HEK 293. Após a obtenção de resultados positivos, pode-se avaliar o splicing alternativo de genes específicos relacionados à resposta quimioterápico. Quando algum efeito é observado, este protocolo simples pode direcionar esses estudos para caminhos mais consistentes, onde a proteína desempenha um papel regulando a emenda alternativa na resposta à quimioterapia, por exemplo.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Coculture Assays to Study Macrophage and Microglia Stimulation of Glioblastoma Invasion

Co-cultura Ensaios para estudar macrófagos e Microglia Estimulação do Glioblastoma Invasion

Glioblastoma multiforme (grade IV glioma) is a very aggressive human cancer with a median survival of 1 year post diagnosis. Despite the increased ...

Pesquisa do câncer

Conditional Knockdown of Gene Expression in Cancer Cell Lines to Study the Recruitment of Monocytes/Macrophages to the Tumor Microenvironment

Knockdown condicional de expressão gênica em linhas de células de câncer para estudar o recrutamento de monócitos/macrófagos para o microambiente do Tumor

siRNA and shRNA-mediated knock down (KD) methods of regulating gene expression are invaluable tools for understanding gene and protein function. However, ...

Using the Dot Assay to Analyze Migration of Cell Sheets

Usando o ensaio de ponto para analisar a migração de células de folhas

Although complex organisms appear static, their tissues are under a continuous turnover. As cells age, die, and are replaced by new cells, cells move ...

Dried Blood and Serum Spots As A Useful Tool for Sample Storage to Evaluate Cancer Biomarkers

Secas de sangue e soro manchas como uma ferramenta útil para o armazenamento de amostra avaliar biomarcadores de câncer

Blood sample quality is crucial to ensure accurate downstream analyses such as real-time PCR or ELISA. Correct storage of biological materials is the ...

Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

Utilizando 18F-FDG PET-CT Imaging e histologia quantitativa para medir mudanças dinâmicas no metabolismo glicose em modelos de Mouse de câncer de pulmão

A hallmark of advanced tumors is a switch to aerobic glycolysis that is readily measured by [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography ...

A Syngeneic Pancreatic Cancer Mouse Model to Study the Effects of Irreversible Electroporation

Um modelo de Mouse Syngeneic câncer pancreático para estudar os efeitos da eletroporação irreversível

Pancreatic cancer (PC), a disease which kills approximately 40,000 patients each year in the US, has successfully evaded several therapeutic approaches ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Imagem latente da viver-pilha ensaios de migração de células-tronco do estudo Glioblastoma cerebral Tumor e invasão

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

In Vitro Assay to Study Tumor-macrophage Interaction

Ensaio in vitro para estudo do tumor-interação macrófago

Tumor associated macrophages (TAMs) account for a large percentage of cells in the tumor mass for different types of cancers. Glioblastoma (GBM), a ...

Using the Chicken Chorioallantoic Membrane In Vivo Model to Study Gynecological and Urological Cancers

Utilização da membrana chorioallantoico de frango em modelo vivo para estudar cânceres ginecológicos e urológicos

Mouse models are the benchmark tests for in vivo cancer studies. However, cost, time, and ethical considerations have led to calls for alternative in vivo ...

Portal Vein Injection of Colorectal Cancer Organoids to Study the Liver Metastasis Stroma

Portal Injeção de Veia de Organoides de Câncer Colorretal para Estudar o Estroma metástase hepática

Hepatic metastasis of colorectal cancer (CRC) is a leading cause of cancer-related death. Cancer-associated fibroblasts (CAFs), a major component of the ...