In diesem Protokoll stellen wir die Verfahren in Muskeldystrophie 1 Myoblasten Modelle Gründung, einschließlich optimierte C2C12 Zell Wartung, Gen-Transfektion / Transduktion und Myozyten-Differenzierung.
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In diesem Protokoll stellen wir die Verfahren in Muskeldystrophie 1 Myoblasten Modelle Gründung, einschließlich optimierte C2C12 Zell Wartung, Gen-Transfektion / Transduktion und Myozyten-Differenzierung.
Muskeldystrophie 1 (DM1) ist eine häufige Form der Muskeldystrophie. Obwohl mehrere Tiermodelle haben für DM1, Myoblasten Zellmodelle sind nach wie vor wichtig, weil sie eine effiziente zelluläre Alternative für die Untersuchung zellulärer und molekularer Ereignisse bieten etabliert. Obwohl in großem Umfang Zellen C2C12 Myoblasten verwendet myogenesis, Resistenz gegen Gen-Transfektion oder virale Transduktion zu studieren, behindert die Forschung in C2C12-Zellen. Hier beschreiben wir ein optimiertes Protokoll, das die tägliche Wartung umfasst, Transfektion und Transduktion Verfahren Gene in C2C12 Myoblasten und die Induktion von myocyte Differenzierung einzuführen. Gemeinsam ermöglichen diese Verfahren am besten Transfektion / Transduktionseffizienzen sowie konsequente Differenzierung Ergebnisse. Das Protokoll bei der Einrichtung DM1 Myoblasten Zellmodelle beschrieben würde die Studie von Muskeldystrophie zugute kommen, sowie andere Muskelerkrankungen.
Muskeldystrophie (DM) ist eine autosomal dominante Erkrankung , die mehrere Systeme betrifft, vor allem Herz- und Skelettmuskulatur 1. Es gibt zwei Subtypen dieser Krankheit, DM1 und DM2. DM1 ist häufiger und hat 2 eine schwere Manifestation als DM2. Die genetische Mutation DM1 zugrunde liegt , ist eine Erweiterung der CUG Triplett - Wiederholungen in der 3' - untranslatierten Region liegt (UTR) von DM - Proteinkinase - Gen (DMPK) 3. Der CUG Wiederholungszahl in nicht betroffenen Individuen variiert von 5 bis 37. Im Gegensatz dazu erhöht sich auf mehr als 50, und manchmal bis zu Tausenden in DM1 Patienten 4. Als Ergebnis RNA-bindende Proteine, wie muscle-like 1 (MBNL1), CUGBP und Elav-like Familie 1 (Celf1) falsch reguliert sind. Aufgrund der Sequestrierung auf den CUG repeats erweitert, verliert seine Fähigkeit MBNL1 5 alternatives Spleißen zu regulieren. Celf1, andererseits wird 6,7 hochreguliert. Die Überexpression von Celf1 mit Muskelverlust verbundenund Schwäche, die zum Verlust nicht von MBNL1 Funktion zugeschrieben werden. Tiermodelle DM1 bedingte Veränderungen Simulieren, einschließlich DMPK 3'-UTR CUG Expansion, Verlust von MBNL1 und Überexpression von Celf1, festgelegt wurden. Allerdings bietet die Modellierung DM1 in Myoblasten eine effiziente Alternative, vor allem für Sezieren DM1 bezogenen zellulären und molekularen Ereignisse.
C2C12 Myoblasten - Zelllinie wurde zum ersten Mal von verletzten C3H Maus Muskel isoliert und weit verbreitete Muskeldifferenzierung 8,9 zu studieren. C2C12 Zellen vermehren sich rasch in fötalem Rinderserum (FBS) Medien -haltigen und leicht Differenzierung durchmachen, wenn FBS erschöpft ist. Doch dieses Myoblastendifferenzierung Modell stellt zwei Herausforderungen: C2C12-Zellen sind oft resistent gegen Gen-Transfektion / Virusübertragung; und leichte Variationen in die Handhabung von Zellen und Differenzierungsverfahren kann zu deutlichen Veränderungen in Myotube Bildung führen.
Unser Labor routinemäßig verwendet C2C12 Myoblasten als acell - Modell und hat Protokolle entwickelt , die effektiv Gene durch Plasmidtransfektion 10, retrovirale Transduktion und lentivirale Transduktion in C2C12 - Zelllinie zu liefern. Im Video zeigen wir die optimierte Verfahren für die Transfektion / Transduktion C2C12-Zellen und die Differenzierung Konsistenz beibehalten in Modellen DM1 Myoblasten zu etablieren.
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1. C2C12 Zellkultur
2. C2C12 Zelltransfektion / Transduktion und Selektion
3. C2C12 Zelldifferenzierung
4. RNA Isolation und Quantitative RT-PCR
| Komponente | Volumen (ul) | Endkonzentration |
| 2x Reaktionspuffer | 10 | 1x |
| Vorwärtsprimer | 0,5 | 200 nM |
| Reverse-Primer | 0,5 | 200 nM |
| Sonde | 0,5 | 200 nM |
| Reverse Transkriptase und RNase Inhibitor | 0,1 | 0,25 U / ml |
| Vorlage | 1 | 100 ng Gesamt-RNA |
| RNase freies Wasser | 7.4 | N / A |
| insgesamt Mix | 20 |
Tabelle 1 : Quantitative RT-PCR Master Mix Herstellungs
| Reverse Transkriptionsschritt | 30 min, 48 ° C |
| DNA-Polymerase Aktivierung / Reverse-Transkriptase-Inaktivierung | 10 min, 95 ° C |
| 40 Zyklen | 15 sec, 95 ° C |
| 1 min, 60 ° C |
Tabelle 2. Quantitative RT-PCR - Thermoprofil
5. Immunostaining
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C2C12-Zellen wurden mit GFP-CUG5 oder GFP-CUG200 transfiziert. Nach Medikamentenresistenz Selektion wurden stabile Pools hergestellt, das durch die GFP - Expression (Abbildung 1A) sichtbar gemacht werden kann. Myotube Bildung in den differenzierten Myoblasten wurde von Myosin schwere Kette Immunofärbung 10 (1B) detektiert. Die Quantifizierung der Myotube Bildung zeigte , dass Fusions Indizes von 35,4 ± 4,1% auf 2,6 ± 1,1% und Myotube Bereiche ...
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C2C12 - Zelllinie wurde als Modell verwendet worden myogenesis 11-14 zu studieren. Diese Zellen behalten einen Fibroblasten-ähnliche Aussehen, proliferieren schnell in den Medien 20% fötales Rinderserum enthält , und unterscheiden sich leicht in Medien mit 2% Pferdeserum 15. Das schnelle Wachstum und die Differenzierung sind vorteilhafte Eigenschaften in einem myogenesis Zellmodell. Hier zeigen wir die Verwendung des Plasmids, retroviralen und lentiviralen Vektoren einzuführen cDNA, 3'-UTR und ...
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Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Wir danken Dr. Tom Cooper vom Baylor College of Medicine, Mani S. Mahadevan von der University of Wisconsin-Madison und Didier Trono von der Universität Genf für die Reagenzien. Diese Arbeit wird von einem Startup-Fonds der University of Houston (YL), einem Stipendium der American Heart Association (YL, 11SDG5260033) und der National Natural Science Foundation of China (XP, 81460047) unterstützt.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| DMEM, hoher Glukosegehalt | Life Technologies | 11965-084 | für Kulturmedium |
| Fötales Kälberserum - Premium | Atlanta Biologicals | S11150 | für Kulturmedium |
| Penicillin-Streptomycin-Glutamin (100x) | Life Technologies | 10378-016 | für Kulturmedium |
| Insulin aus der bovinen Bauchspeicheldrüse | Sigma Aldrich | I6634-100MG | für Differenzierungsmedium |
| Equine Serum | Atlanta Biologicals | S12150 | für Differenzierungsmedium |
| FuGENE HD-Transfektionsreagenz | Promega | E2311 | zur Transfektion |
| G418 Sulfat | Gold Biotechnologie | G-418-10 | für die arzneimittelresistente Selektion |
| Puromycin-Dihydrochlorid | Sigma Aldrich | sc-108071 | für die arzneimittelresistente Selektion |
| NuPAGE Novex 4 - 12% Bis-Tris Protein Gele, 1,0 mm, 15 Well | Life Technologies | NP0323BOX | für Western Blot |
| NuPAGE Transfer Buffer (20x) | Life Technologies | NP00061 | für Western Blot |
| NuPAGE MES SDS Running Buffer (20x) | Life Technologies | NP0002 | für Western Blot |
| Amersham Protran Supported 0,2 NC, 300 mm x 4 m | GE Healthcare Life Science | 10600015 | für Western Blot |
| MF 20 | Entwicklungshybridom Bank | MF 20 | primäres Ab für die Immunfärbung |
| Ziegen Anti-Maus IgG (H+L) Sekundärantikörper, Texas Red-X Konjugat | Thermo Fisher Scientific | T-862 | sekundäres Ab für Immunfärbung |
| Einstufige qRT-PCR MasterMix | AnaSpec | 05-QPRT-032X | für qRT-PCR |
| TriPure Isolierung Reagenz | Roche 11667165001 | für RNA-Isolierung | |
| CUG-BP1 Antikörper (3B1) | santa cruz | sc-20003 | primär Ab Western Blot |
| Aktin Antikörper | Santa Cruz | sc-1615 | polyklonales IgG aus Ziege für die Ladekontrolle |
| 293T Ecopack | Clontech | 631507 | Zellen zur Herstellung von Retroviren |
| pMSCV-puro | Clontech | 634401 | leerer retroviraler Vektor zur Herstellung von Retroviren |
| pMSCV-Celf1Flag-puro | hauskonstruierter | nicht | verfügbarer retroviraler Vektor, der für Celf1Flag kodiert |
| von Didier Trono | nicht verfügbar | für die Lentivirus-Zubereitung | |
| pMD2.G | Geschenk von Didier Trono | nicht verfügbar | für Lentivirus-Präparat |
| GFP-CUG5 | Geschenk von M.S. Mahadevan | nicht verfügbar | Details in Referenz 10 |
| GFP- CUG200 | Geschenk von M.S. Mahadevan | nicht verfügbar | Details in der Referenz 10 |
| Triton X-100 | Sigma Aldrich | X100 | für die Immunfärbung |
| von Paraformaldehyd | Sigma Aldrich | P6148 | für die Immunfärbung |
| TWEEN 20 | Sigma Aldrich | P9416 | für die Immunfärbung |
| DAPI | Sigma Aldrich | D9542 | für die Immunfärbung |
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