ويصف هذا البروتوكول وسيلة تحقيق إدماج مورثة فائدة مستقرة في الجينوم البشري نظام النائمة للتنظيم ترانسكريبتيونالي. وترد إعداد التكامل ناقلات لينتيفيرال المعيبة، وتوصيل في المختبر للخلايا البشرية والمقايسة الجزيئية في الخلايا ترانسدوسيد.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ويصف هذا البروتوكول وسيلة تحقيق إدماج مورثة فائدة مستقرة في الجينوم البشري نظام النائمة للتنظيم ترانسكريبتيونالي. وترد إعداد التكامل ناقلات لينتيفيرال المعيبة، وتوصيل في المختبر للخلايا البشرية والمقايسة الجزيئية في الخلايا ترانسدوسيد.
ينقول النائمة (س. ب) نظام تكامل غير فيروسية مع أثبتت فعاليتها لنقل الجينات والجينوم الوظيفي. لتحسين إليه ينقول SB، يعملون ترانسبوساسي مفرط التنظيم ترانسكريبتيونالي (SB100X)، والمستندة إلى T2 ينقول. عادة، يتم توفير ترانسبوساسي وينقول عابر من تعداء بلازميد والتعبير SB100X تحركها مروج تأسيسي. وهنا، يمكننا وصف طريقة فعالة لتوصيل المكونات بينالي الشارقة إلى الخلايا البشرية التي مقاومة للعديد من الأساليب الفيزيائية والكيميائية تعداء، التحكم في التعبير SB100X وإدماج [ستبلى] مورثة للفائدة (غوي) من خلال SB "قص ولصق" إليه. يتم التعبير عن ترانسبوساسي مفرط رقابة مشددة من جانب النظام على تيت، تستخدم على نطاق واسع للتحكم في التعبير الجيني منذ عام 1992. الجينات للاهتمام هو محاط يكرر مقلوب (الأشعة تحت الحمراء) من ينقول T2. يتم حزم كلا العنصرين بينالي الشارقة في التكامل ناقلات لينتيفيرال المعيبة عابر تنتج في الخلايا HEK293T. الخلايا البشرية، أما من خطوط الخلايا أو الخلايا الأولية من الأنسجة البشرية، في المختبر ترانسدوسيد عابر مع النواقل الفيروسية. عند إضافة الدوكسي (دوكس، التتراسيكلين التناظرية) في المتوسط الثقافة، يقاس الضبط الدقيق للتعبير ترانسبوساسي والنتائج في على تكامل طويلة الأمد للجينات للفائدة في جينوم الخلايا المعالجة. هذا الأسلوب يتسم بالكفاءة وتنطبق على خط الخلية (مثل خلايا هيلا) والخلايا الأولية (مثلاً، الكيراتينيه الأولية البشرية)، ويمثل بالتالي أداة قيمة للهندسة الوراثية ونقل الجينات العلاجية.
تم بالفعل استخدام ترانسبوساسي SB100X مفرط بالإضافة إلى ينقول المستندة إلى T2 في الجينات السريرية العلاج التطبيقات1،2،3، الجينوم التعديلات4،5، و المستحثة pluripotent الخلايا الجذعية (اللجنة التوجيهية) إعادة برمجة6،7. عادة، مكونات SB توفرها عابر تعداء بلازميد ومروج تأسيسي قوية التعبير عن ترانسبوساسي محركات الأقراص. ومع ذلك، يظل تقديم النظام المكون الثاني على الرغم من تحسين أساليب جديدة من تعداء، تحديا للعديد من التطبيقات. وهكذا، قد وضع بروتوكول جديد بإيصال اهتماما متزايداً. بالإضافة إلى طرق تعداء بلازميد8 ومرناً9، الفيروسية التسليم استناداً إلى أدينوفيرال10،11، مرتبطة بالغدد الفيروسية (إف)12، باكولوفيروس13، جاماريتروفيرال14 وناقلات لينتيفيرال15 وقد اقترح في الماضي. جدير بالذكر أن نظام الاختيار يجب أن تضمن عملية تسليم عابر لمكونات SB دون التكامل بين النواقل الفيروسية. ومع ذلك، التعبير التأسيسي من ترانسبوساسي يثير الشواغل المتعلقة بالسلامة بسبب خطر ريهوبينج لا يمكن السيطرة عليها ينقول.
ولذلك، تنظيم النسخي SB100X بنظام على تيت المكرر هو التحدي الأول. مروج تيت مراعية معدلة، التي تم الحصول عليها عن طريق استبدال المروج المتقدمة الحد الأدنى الفيروس المضخم للخلايا (CMV) الأصلي مع المروج (-81) الحد الأدنى من الجينات تيميديني كيناز (المعارف التقليدية) من فيروس "الحلأ البسيط"-1 (هامبورغ-1)16، هو استنساخ المنبع كدنا SB100X (pTetOTKSB100X). تحور عكس-التتراسيكلين-ترانساكتيفاتور rtTA2s-أعرب عن M217 تحت سيطرة قوي التأسيسي المروج (المروج فوسفوجليسيراتي، PGK) المستنسخة في بلازميد مختلفة (بتشل-PGKrtTA2S-M2). عند إضافة إلى متوسط الثقافة، يربط دوكس rtTA2s-المغير M2 والحبال المروج تيت المعقدة، أو الناتجة عن ذلك في شكل محكم التنظيم الاستقراء من التعبير SB100X18.
التحدي الرئيسي الثاني ينشأ من تعداء الكفاءة البشرية الابتدائية الخلايا بالعديد من الأساليب الفيزيائية والكيميائية. لكفاءة تسليم ترانسبوساسي في الخلايا البشرية مقاومة تعداء، SB100X و rtTA2s-شرائط التعبير M2 يتم حزم في اثنين التكامل ناقلات لينتيفيرال المعيبة (إيدلفس)19: إيدلفتكسب و IDLVrtTA2s- M2. يتم إنتاج النواقل الفيروسية عابر كناقلات الجيل الثالث في الخلايا HEK293T20 وبسيودوتيبيد مع بروتين سكري ز فيروس التهاب الفم فيسسيكولار (منظمة-ز)، الذي يمنح طائفة عريضة من العدوى. ناقل الجزيئات هي تتركز تنبيذ فائق ومعاير بفيروس نقص المناعة البشرية-1 "اسكت" إيمونوكابتوري p24. جسيمات ناقلات الرصاصية مع بوليبريني ترانسدوسي خطوط الخلايا والخلايا الأولية، وهي المحتضنة مع الخلايا المستهدفة في وجود أو عدم وجود دوكس. تفعيل مدمني المخدرات من التعبير SB100X في الخلايا ترانسدوسيد تقاس بكمية RT-PCR (قرة-PCR)18.
تحويل غوي (مثلاً، أخضر نيون البروتين، التجارة والنقل) إلى جينوم الخلية المستهدفة بمجرد يتجلى التعبير ينظم تيت SB100X، يتبع الأحداث الجزيئية وضوح المخططة ب باك وميكيلسن21. ثالث إيدلف ناقلات تحمل كاسيت تعبير لحكومة الهند استنساخ بين مصلحة الضرائب T2-ينقول (IDLVT2) وقد شيدت وتعبئتها كما هو مذكور أعلاه. وأخيراً، يمكن استخدام ثلاث ناقلات إيدلف كفاءة ترانسدوسي الخلايا البشرية (مثلاً، الكيراتينيه الأولية) في المختبر وإدماج غوي حضور الدوكسيسيكلين18.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-والبلازميدات المستخدمة
ملاحظة: بلازميد بتشل-PGKrtTA2S-M2 كان يرجى قدمها الأستاذ زابافيجنا (جامعة مودينا وريدجو إميليا، مودينا، إيطاليا). بلازميد pCMVSB100X تحمل الترميز تسلسل ترانسبوساسي مفرط وبلازميد ينقول pT2/البوسنة والهرسك قدمت تفضلت بزين Z. إيفيكس (معهد بول ايرليك، أنغن، ألمانيا)، والأستاذ الدكتور زهير إيزفاك (ماكس ديلبروك مركز "الطب الجزيئي"، برلين، ألمانيا).
2. إنتاج النواقل الفيروسية
ملاحظة: يتم إنتاج جميع ناقلات المرض الفيروسي في غطاء واقية على مستوى احتواء BSL2 السلامة الأحيائية، وفقا للقواعد المؤسسية والأنظمة.
3-توصيل خطوط الخلايا البشرية (مثل خلايا هيلا)
ملاحظة: خلايا هيلا تستزرع في متوسطة النسر معدلة دولبيكو لتستكمل مع مصل العجل الجنين 10% و 100 يو/مليلتر البنسلين-ستربتوميسين الجلوتامين 2 مم. ويلخص الجدول 1 جميع موجهات المستخدمة في هذا البروتوكول. ويرد وصف لكل ناقل. توصيل خلايا هيلا يسمح تحقق تنظيم النسخي س. ب ترانسبوساسي في الجرعة أفضل مزيج من موجهات إيدلف اثنين. قد تكون متعلقة اختلاف جرعة إيدلف المتجهات المعايرة الجسيمات ونوع الخلية الهدف.
4-توصيل الخلايا الأولية البشرية (على سبيل المثال، الكيراتينيه)
ملاحظة: يتم المصنف الكيراتينيه الأولية البشرية على دكت المشع 3T3-J2 الخلايا (وحدة تغذية طبقة)23، هدية نوع من براندون يان (لوزان، لوزان، سويسرا).
5-سيتوفلوريميتريك تحليل الكيراتينيه الابتدائية ترانسدوسيد
ملاحظة: سيتوميتير تدفق تكوينه باستخدام ليزر أزرق (488 نانومتر)، ليزر أحمر (633 نانومتر) ومرشحات ليعمل الكشف عن الأسفار التجارة والنقل، وآسيا والمحيط الهادئ (انظر الجدول المواد).
6-شبه كمي RT-PCR
ملاحظة: استخدم بكر cycler حرارية.
7-الكمية RT-PCR (قرة-PCR)
ملاحظة: يعمل "نظام الكشف عن تسلسل" التجارية. [بكر] كبسولة تفجير، ومسبار 6-كاربوكسيفلوريسسين (الاتحاد الماليزي) لنازعة 3-فوسفات جليسيرالديهيدي (جابده) يتم شراؤها تجارياً.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استخدام الإجراء المعروضة هنا، ثلاث ناقلات إيدلف تحمل مكونات بينالي الشارقة ينظم (SB100X، rtTA2S-ينقول M2 وبروتينات فلورية خضراء-T2) تم تعبئتها واستخدامها لكفاءة تقديم وتنظيم أحكام نظام بينالي الشارقة في الخلايا البشرية. ويبين الشكل 1A مخطط في المختبر توصيل خلايا هيلا، الذي أجرى لتقييم تنظيم النسخي س. ب ترانسبوساسي مع الجرعة أفضل مزيج من موجهات إيدلف اثنين (ذكر في الجدول 2). تنظيم النسخي SB100X كان يقاس قرت-بكر (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا، يمكننا وصف منهجية متاحة على نطاق واسع لإدماج غوي ستابلي في جينوم الخلايا المستهدفة الجمال النائم-بوساطة تبديل. على الرغم من أن وضع نظام بينالي الشارقة لتوفير أسلوب فاجيناليس للتحرير الجينوم، تسليم كفاءة إليه التكامل (ترانسبوساسي وينقول T2) إلزامي. ولذلك، استخدام نظام بينالي الشارقة على الخلايا الأولية لا يكاد ترانسفيكتابل، جرت متابعة عملية تسليم فيروسية لمكونات SB في السنوات الأخيرة10،،من1215. غير أن أيا من النواقل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونشكر الأستاذ زابافيجنا وجامعة مودينا ريجيو إميليا، مودينا، إيطاليا لتزويدنا بما بتشل-PGKrtTA2S-بلازميد M2. ونعترف أيضا زين Z. إيفيكس (معهد بول الريش، أنغن، ألمانيا)، والأستاذ الدكتور زهير إيزفاك (ماكس ديلبروك مركز "الطب الجزيئي"، برلين، ألمانيا) والبلازميدات pCMVSB100X و pT2/البوسنة والهرسك. أيد هذا العمل ديبرا الدولية ووزارة الجامعة والبحث الإيطالية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| دولبيكو s النسر المعدل s متوسط مع 4.5 جم / لتر من الجلوكوز بدون L-Glutamine | Lonza | BE12-614F | وسط زراعة الخلية. |
| مصل HyClone Fetal Bovine (الولايات المتحدة) ، يتميز | GE Healthcare Life | Sciences SH30071.03 | المصل المستخدم HEK293T زراعة الخلايا لإنتاج الجسيمات الفيروسية. |
| البنسلين 10.000 UI / مل Streptomycin 10.000 UI / ml | كواشف Lonza | DE17-602E | لوسط زراعة الخلايا. |
| كاشف L-Glutamine 200mM | Lonza | BE17-605E | لوسط زراعة الخلايا. |
| كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) كاشف | سيجما-ألدريتش | S7653 | لتحضير HBS 2X. |
| HEPES Buffer ، مخزون 1M في كاشف Lonza | BE17-737E | العادي لتحضير HBS 2X. | |
| هيدرات فوسفات الهيدروجين ثنائي الصوديوم (Na2HPO4· 2H 2 < / sub >O) ، كاشف 99.5٪ | Merck | 106580 | لإعداد HBS 2X. |
| حمض الهيدروكلوريك - كاشف ACS 37٪ (HCl) | كاشف 320331 سيجما ألدريتش | لتحضير HBS 2X. | |
| ماء معقم للحقن | كاشف فريسينيوس كابي | لإعداد HBS 2X. | |
| 0.45 وميكرو ؛ مرشح م PESS | Whatman | 10462100 | مرشحات تستخدم لإزالة بقايا الخلايا من المواد الطافية الفيروسية. |
| أنابيب Polyallomer Beckman | Beckman Coulter | 326823 | Tubes لتركيز نواقل IDLV عن طريق الطرد المركزي الفائق. |
| PBS-1X بدون Ca ، Mg | Lonza | BE17-516F | عازلة لغسل الخلايا وإعادة تعليق الجسيمات الفيروسية. |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | (اختياري) عازلة لإعادة تعليق الجسيمات العدسية. |
| مجموعة التقاط المناعة لفيروس نقص المناعة البشرية -1 Gag p24 | NEK50001KT Perkin Elmer | لمعايرة جسيمات IDLV. | |
| كاشف 107689 Polybrene | Sigma-Aldrich | لتعزيز كفاءة التحويل. | |
| التربسين (10X) 2.5٪ في HBSS بدون Ca ، | GIBCO | BE17-160E | لفصل خلايا HeLa (محلول مخزون ، يتم تخفيفه). |
| ملح ثنائي الصوديوم حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك (EDTA) | 100938B | كاشف AnalaR BDH | لإعداد محلول عمل التربسين. |
| 0.5٪ تريبسين EDTA ، بدون فينول أحمر (10X) | كاشف GIBCO | 15400-054 | لفصل الخلايا الكيراتينية (محلول مخزون ، يتم تخفيفه). |
| مصل الأبقار المتبرع ، نيوزيلندا المنشأ | GIBCO | 16030-074 | مصل لزراعة الخلايا الفأر السويسري 3T3-J2 (طبقة مغذية). |
| لحم الخنزير s F12 media | GIBCO | 21765 | متوسط للخلايا الكيراتينية. |
| مصل الأبقار الجنيني | Lonza | DE14-801F | لوسط زراعة خلايا HeLa. |
| مصل الأبقار الجنينية ، مؤهل ، مصل | جيبكو | 10099-141 | أسترالي لوسط زراعة الخلايا الكيراتينية الأولية البشرية. |
| الأنسولين من البنكرياس البقري | سيجما ألدريتش | I5500 | الكواشف لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| الأدينين | VWR | 1152-25 | الكواشف لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| الهيدروكورتيزون | VWR | 3867-1 | لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| توكسين الكوليرا من ضمة الكوليرا | سيجما ألدريتش | C8052 | الكواشف لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| كواشف ثلاثي يودوثيرونين | سيجما-ألدريتش | T5516 | لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| البشرية EGF | البيولوجية الأسترالية | GF-010-9 | لنمو الخلايا الكيراتينية. |
| الفأر أحادي النسيلة APC مترافق الأجسام المضادة المضادة للتغذية | Miltenyi Biotech | 130-096-099 | لتسمية طبقة التغذية. |
| طقم تنقية RNeasy Plus Mini Kit | Qiagen | 74134 | RNA. |
| SuperScript III Reverse Transcriptase | Life Technologies | 18080051 | مجموعة النسخ العكسي. |
| مزيج ديوكسي نوكليوتيد ، 10 ملي مولار (dNTP) | سيجما-ألدريتش | D7295 | لتفاعل البوليميراز المتسلسل شبه الكمي. |
| الماء المقطر الخالي من DNase / RNase | (أي) | فائق النقاء لتفاعل البوليميراز المتسلسل شبه الكمي وqRT-PCR. | |
| جوتك جي 2 هوت ستارت بوليميراز | بروميجا | M740B | تاك بوليميراز. |
| Agarose ، للبيولوجيا الجزيئية | كاشف Sigma-Aldrich | A9539 | للرحلان الكهربائي لهلام الاغاروز. |
| UltraPure TBE Buffer ، كاشف | 15581028 | Invitrogen | للرحلان الكهربائي لهلام الاغاروز ، ليكون مخففا (1X) في ddH2O. |
| بروميد الإيثيديوم | سيجما ألدريتش | E1510 | للرحلان الكهربائي لهلام الاغاروز. |
| دوكسيسيكلين | سيجما-ألدريتش | D-9891 | دواء للحث على التعبير عن الترانسبوزاز في خلايا هيلا وفي الخلايا الكيراتينية |
| TaqMan Universal PCR Master Mix | Applied Biosystem | 4304437 | TaqMan Universal PCR Master Mix بما في ذلك الاشعال والمسبار. |
| طرد مركزي من مادة البولي بروبيلين عالي الوضوح سعة 15 مل ، قاع مخروطي الشكل ، مع غطاء برغي ختم القبة ، | 352096 | فالكون | لجمع الخلايا وإعداد تخفيف النواقل. |
| طبق ثقافة الخلايا المعالج TC مقاس 150 مم مع شبكة 20 مم ، | 353025 | صقر | معقم لإنتاج الفيروسات. |
| 6 لوحة ثقافة الخلايا متعددة الآبار ذات القاع المسطح الشفاف جيدا ، مع غطاء ، ملفوف بشكل فردي ، | 353046 | الصقر | ل HeLa ونقل الخلايا الكيراتينية الأولية البشرية. |
| أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ذات القفل الآمن ، الحجم 1.5 مل | Eppendorf | 0030 120.086 | أنابيب لإعداد التخفيف. |
| أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ذات القفل الآمن ، الحجم 2 مل | Eppendorf | 0030 120.094 | أنابيب لإعداد التخفيف. |
| PCR سعة 0.2 مل مع أغطية مسطحة ، RNase ، DNase ، DNA و PCR المثبطات الخالية | (أي) | من | الأنابيب لتفاعل البوليميراز المتسلسل شبه الكمي. |
| لوحة تفاعل بصرية سريعة من MicroAmp بسعة 96 برا مع رمز شريطي ، نظام حيوي مطبق 0.1 مل | 4346906 | 96 بئر ل qRT-PCR. | |
| أنبوب بوليسترين دائري القاع سعة 5 مل ، بدون أنابيب | 352052 | BD Falcon | للحصول على قياس التدفق الخلوي. |
| ماصات مصلية يمكن التخلص منها ، بوليسترين ، ملفوفة بشكل فردي ، معقمة (أحجام مختلفة) | (أي) | - | ماصات لتطبيقات زراعة الأنسجة المعقمة. |
| نصائح التصفية ، المعقمة ، و RNase ، DNase ، DNA و Pyrogen الخالية (أحجام مختلفة) | (أي) | - | نصائح التصفية لمجموعة الأنسجة المعقمة وتطبيقات البيولوجيا الجزيئية. |
| مقياس الأس الهيدروجيني | (أي) | - | معدات لقياس HBS 2X درجة الحموضة. |
| PCR Thermal | cycler (any) | - | معدات لتفاعل البوليميراز المتسلسل شبه الكمي. |
| معدات الرحلان الكهربائي لهلام الاغاروز | (أي) | - | معدات الرحلان الكهربائي لهلام الاغاروز من تفاعل البوليميراز المتسلسل شبه الكمي. |
| BD FACS Canto II 2LSR 4/2 | BD-Flow | Cytometer. | |
| 7900HT نظام PCR سريع في الوقت الحقيقي | تطبيق Biosystem | 7900HT | لجهاز qRT-PCR. |
| أجهزة الطرد المركزي على الطاولة لمعالجة العينات بكفاءة في تطبيقات زراعة الخلايا ، المبردة ، مع دلاء صفيحة دقيقة. | (أي) | - | أجهزة الطرد المركزي لمعالجة زراعة الخلايا وتلقيحها. |
| جهاز طرد مركزي فائق Optima L-90K مجهز بدوار SW32TI | Beckman Coulter-Ultra | Centrifuge لإنتاج الجسيمات الفيروسية. | |
| معدات لزراعة الخلايا ومختبر البيولوجيا الجزيئية (على سبيل المثال ، غطاء التدفق الصفحي من الفئة الثانية المصمم للعمل الذي يتضمن مواد BSL2 وحاضنة زراعة الخلايا والثلاجات والمجمدات (+4 درجة ؛ ج ، -20 درجة ؛ ج ، -80 درجة ؛ ج) ، الماصات الدقيقة ومساعدات الماصات). | |||
| معاطف المختبر الواقية والقفازات وحماية الوجه وفقا لقواعد المعهد وأنظمته، ولا سيما لإنتاج الجسيمات الفيروسية ونقلها. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.