في هذا البروتوكول، ونحن تقديم الإجراءات في تأسيس العضلي ضمور 1 نماذج بالخلايا العضلية الجذعية، بما في ذلك تحسين صيانة C2C12 الخلية، ترنسفكأيشن الجينات / التنبيغ، والتمايز العضلية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
في هذا البروتوكول، ونحن تقديم الإجراءات في تأسيس العضلي ضمور 1 نماذج بالخلايا العضلية الجذعية، بما في ذلك تحسين صيانة C2C12 الخلية، ترنسفكأيشن الجينات / التنبيغ، والتمايز العضلية.
العضلي ضمور 1 (DM1) هو شكل شائع من الضمور العضلي. على الرغم من أن وضعت عدة نماذج حيوانية لDM1، ونماذج خلية بالخلايا العضلية الجذعية لا تزال مهمة لأنها توفر بديلا الخلوي فعال لدراسة الأحداث الخلوية والجزيئية. على الرغم من الخلايا بالخلايا العضلية الجذعية C2C12 استخدمت على نطاق واسع لدراسة تكون العضل، ومقاومة للترنسفكأيشن الجينات، أو تنبيغ الفيروسية، يعيق البحوث في الخلايا C2C12. هنا، نحن تصف بروتوكول الأمثل الذي يتضمن إجراءات الصيانة اليومية، ترنسفكأيشن والتنبيغ لإدخال الجينات إلى myoblasts C2C12 وتحريض التمايز العضلية. بشكل جماعي، وتمكن هذه الإجراءات أفضل الكفاءات ترنسفكأيشن / تنبيغ، فضلا عن نتائج المفاضلة متسقة. بروتوكول صفها في إنشاء DM1 نماذج الخلايا بالخلايا العضلية الجذعية يمكن أن تستفيد الدراسة من الضمور العضلي، فضلا عن غيرها من أمراض العضلات.
العضلي الضمور (DM) هو مرض وراثي جسمي قاهر التي تؤثر على أنظمة متعددة، وأهمها القلب والهيكل العظمي العضلات 1. هناك نوعين من هذا المرض، DM1 وDM2. DM1 هو أكثر شيوعا، ولها مظهر أكثر شدة من DM2 2. الطفرة الوراثية الكامنة DM1 هو التوسع في تكرار ثلاثية CUG تقع في منطقة غير مترجمة 3 '(UTR) من DM بروتين كيناز الجين (DMPK) 3. عدد CUG تكرار في الأفراد تتأثر يختلف من 5 إلى 37. في المقابل، ترتفع إلى أكثر من 50 عاما، وأحيانا تصل إلى الآلاف في المرضى الذين يعانون DM1 4. ونتيجة لذلك، والبروتينات ملزم RNA، مثل muscleblind مثل 1 (MBNL1)، CUGBP، وElav مثل العائلة 1 (Celf1)، هي misregulated. بسبب الحراسة على تكرار CUG الموسعة، MBNL1 يفقد قدرته على تنظيم الربط البديل 5. Celf1، من ناحية أخرى، يصل ينظم 6،7. ويرتبط overexpression من Celf1 مع فقدان العضلاتوالضعف، والتي لا تنسب إلى فقدان وظيفة MBNL1. النماذج الحيوانية محاكاة التعديلات المتعلقة DM1، بما في ذلك DMPK 3'-UTR CUG التوسع، وفقدان MBNL1، وoverexpression من Celf1، أنشئت. ومع ذلك، والنمذجة DM1 في myoblasts يوفر بديلا فعالا، خاصة بالنسبة للتشريح الأحداث الخلوية والجزيئية ذات الصلة DM1.
تم عزل C2C12 خط الخلية بالخلايا العضلية الجذعية أول من أصيب العضلات C3H الماوس وتستخدم على نطاق واسع لدراسة عضلي 8،9 التمايز. خلايا C2C12 تتكاثر بسرعة في مصل بقري جنيني (FBS) المحتوية على وسائل الإعلام وبسهولة الخضوع التمايز عندما يتم استنفاد FBS. بعد، وذلك باستخدام هذا النموذج بالخلايا العضلية الجذعية التمايز يقدم تحديين: خلايا C2C12 مقاومة لترنسفكأيشن الجينات / تنبيغ الفيروسية كثير من الأحيان؛ وهناك اختلافات طفيفة في معالجة الخلايا وإجراء المفاضلة يمكن أن يؤدي إلى تغيرات ملحوظة في تشكيل myotube مركزيا.
مختبرنا يستخدم بشكل روتيني myoblasts C2C12 كما ميلانوقد وضعت الذراع نموذج والبروتوكولات التي تقدم على نحو فعال الجينات ترنسفكأيشن البلازميد، تنبيغ فيروسات، وتنبيغ lentiviral إلى خط الخلية C2C12 10. في الفيديو، ونحن لشرح إجراءات الأمثل لtransfecting / transducing C2C12 الخلايا والحفاظ على التمايز الاتساق في إنشاء DM1 نماذج بالخلايا العضلية الجذعية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. C2C12 خلية ثقافة
2. C2C12 خلية ترنسفكأيشن / تنبيغ والاختيار
3. C2C12 تمايز الخلايا
عزل 4. RNA والكمي RT-PCR
| مكون | الحجم (ميكرولتر) | تركيز النهائي |
| رد فعل العازلة 2X | 10 | 1X |
| التمهيدي إلى الأمام | 0.5 | 200 نانومتر |
| التمهيدي عكسي | 0.5 | 200 نانومتر |
| مسبار | 0.5 | 200 نانومتر |
| عكس الناسخ وريبونوكلياز المانع | 0.1 | 0.25 U / مل |
| قالب | 1 | 100 الحمض النووي الريبي مجموع نانوغرام |
| ريبونوكلياز المياه مجانا | 7.4 | NA |
| إجمالي ميكس | 20 |
الجدول 1. الكمية RT-PCR ماستر تحضير مزيج
| خطوة النسخ العكسي | 30 دقيقة، 48 ° C |
| الحمض النووي البوليمرتفعيل بورصة عمان / الناسخ العكسي تعطيل | 10 دقيقة، 95 ° C |
| 40 دورات | 15 ثانية، 95 ° C |
| 1 دقيقة، 60 ° C |
الجدول 2. الكمية RT-PCR ملف الحرارية
5. المناعية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
و transfected خلايا C2C12 مع GFP-CUG5 أو GFP-CUG200. بعد اختيار مقاومة المخدرات، تم إنشاء مجمعات مستقرة، والتي يمكن أن تصور من قبل التعبير GFP (الشكل 1A). تم الكشف عن تشكيل myotube مركزيا في myoblasts متباينة من قبل الميوسين السلسلة الثقيلة المناعية 10 (الشكل 1B). أظهر الكمي لتشكيل myotube مركزيا أن مؤشرات الاندماج وانخفضت من 35.4 ± 4.1٪ إلى 2.6 ± 1.1٪ وكانت انخفضت المناطق myotube مركزيا من 35.6 ± 2.2٪ إ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم استخدام خط الخلية C2C12 كنموذج لدراسة تكون العضل 11-14. هذه الخلايا تحتفظ نظرة تشبه الخلايا الليفية، تتكاثر بسرعة في وسائل الإعلام التي تحتوي على 20٪ الجنين المصل البقري والتفريق بسهولة في وسائل الإعلام التي تحتوي على 2٪ مصل الخيول 15. نمو سريع والتمايز هي الخصائص مفيدة في نموذج خلية تكون العضل. هنا، ونحن لشرح استخدام البلازميد، فيروسات، وناقلات lentiviral لتقديم كدنا]، 3'-UTR، وshRNA إلى خلايا C2C12. ويسلط الضوء على النقاط الحرجة لترنسفكأيشن / تنب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
نشكر الدكتورين توم كوبر من كلية بايلور للطب ، وماني س. ماهاديفان من جامعة ويسكونسن ماديسون ، وديدييه ترونو من جامعة جنيف على الكواشف. يتم دعم هذا العمل من قبل صندوق بدء التشغيل بجامعة هيوستن (YL) ، ومنحة جمعية القلب الأمريكية (YL ، 11SDG5260033) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (XP ، 81460047).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| DMEM ، تقنيات الحياة عالية الجلوكوز | 11965-084 | للثقافة المتوسطة | |
| مصل الأبقار الجنينية - Premium | Atlanta Biologicals | S11150 | للثقافة المتوسطة |
| البنسلين - الستربتومايسين - الجلوتامين (100x) Life | Technologies | 10378-016 | للثقافة المتوسطة |
| الأنسولين من البنكرياس البقري | Sigma Aldrich | I6634-100MG | ل التمايز متوسط |
| مصل الخيول | أتلانتا البيولوجية | S12150 | لوسط التمايز |
| FuGENE ؛ كاشف التعداء عالي الدقة | Promega | E2311 ؛ | للتعداء |
| G418 كبريتات | التكنولوجيا الحيوية الذهبية | G-418-10 | للاختيار المقاوم للأدوية |
| بوروميسين ثنائي هيدروكلوريد | سيجما ألدريتش | sc-108071 | للاختيار المقاوم للأدوية |
| NuPAGE Novex 4 - 12٪ هلام البروتين Bis-Tris ، 1.0 مم ، 15 بئر | Life Technologies | NP0323BOX | للبقعة الغربية |
| NuPAGE Transfer Buffer (20x) | Technologies | NP00061 | للبقعة الغربية |
| NuPAGE MES SDS تشغيل العازلة (20x) | Life Technologies | NP0002 | للبقعة الغربية |
| Amersham Protran مدعومة 0.2 NC ، 300 مم × 4 م | 10600015 علوم الحياة للرعاية الصحية | GE للبقعة الغربية | |
| MF 20 | Developmental Hybridoma Bank | MF 20 | الأساسي Ab لتلطيخ |
| الماعز المضاد للفأر IgG (H + L) الجسم المضاد الثانوي ، تكساس ريد-إكس المترافق | ثيرمو فيشر العلمي | T-862 | الثانوي Ab ل التلوين المناعي |
| خطوة واحدة qRT-PCR MasterMix | AnaSpec | 05-QPRT-032X | ل qRT-PCR |
| TriPure عزل كاشف | Roche | 11667165001 | لعزل الحمض النووي الريبي |
| CUG-BP1 الجسم المضاد (3B1) | سانتا كروز | SC-20003 | الابتدائي Ab Western blot |
| الأجسام المضادة الأكتين | سانتا كروز | sc-1615 | الماعز متعدد النسيلة IgG للتحكم في التحميل |
| 293T Ecopack | خلايا 631507 Clontech | لإعداد الفيروسات القهقرية | |
| pMSCV-puro | Clontech | 634401 | ناقل فيروسات قهقرية فارغ لإعداد الفيروسات القهقرية |
| pMSCV-Celf1Flag-puro | المنزل | غير متوفر | ترميز ناقلات الفيروسات القهقرية Celf1Flag ، تستخدم في تحضير الفيروسات القهقرية |
| هدية psPAX2 | من ديدييه ترونو | غير | متوفرة لإعداد الفيروسات العنقية |
| pMD2.G | من ديدييه ترونو | غير متوفرة | لإعداد فيروس العدسات |
| GFP-CUG5 | من MS Mahadevan | غير | متوفرة التفاصيل في المرجع 10 ؛ |
| GFP- هدية CUG200 | من MS Mahadevan | غير متوفرة | التفاصيل في المرجع 10 ؛ |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | X100 | للتلوين المناعي |
| paraformaldehyde | Sigma Aldrich | P6148 | للتلوين المناعي |
| TWEEN ؛ 20 | سيجما ألدريتش | P9416 | للتلوين المناعي |
| DAPI | Sigma Aldrich | D9542 | للتلوين المناعي |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.