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Methodenartikel

Genomweite Analyse von HDAC-Inhibitor-vermittelten Modulation der Micro-RNAs und mRNAs in B Zellen induziert unterziehen Class-Schalter DNA-Rekombination und Plasma-Zell-Differenzierung

5.8K Ansichten

DOI:

10.3791/55135

20. September 2017

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Epigenetische Faktoren können mit genetischen Programme zu modulieren Genexpression und regulieren die Funktion der B-Zellen interagieren. Durch die Kombination von in-vitro- B-Zell-Stimulation, qRT-PCR, und Hochdurchsatz-RNA-Sequenz und mRNA-Sequenz Ansätze, analysieren wir die epigenetische Modulation von MiRNA und gen-Expression in B-Zellen.

Zusammenfassung

Antikörperreaktionen werden durch mehrere wichtige B-Zell-inneren Prozesse, einschließlich somatische Hypermutation (SHM), Class-Schalter DNA Rekombination (CSR) und Plasma-Zell-Differenzierung durchgeführt. In den letzten Jahren epigenetische Modifikationen oder Faktoren wie Histon Deacetylation und Mikro-RNAs (MiRNAs), nachweislich mit B-Zelle genetische Programme zur Form Antikörperantworten interagieren, während die Dysfunktion des epigenetischen Faktoren gefunden wurde, um zu führen Autoantikörper Antworten. Genomweite MiRNA und mRNA Expression in B-Zellen als Reaktion auf epigenetischen Modulatoren Analyse ist wichtig für das Verständnis der epigenetischen Regulation der B-Zell-Funktion und Antikörper-Reaktion. Hier zeigen wir ein Protokoll für die Induktion B-Zellen zu CSR und Plasmazelle Differenzierung zu unterziehen, behandeln diese B-Zellen mit Histon-Deacetylase (HDAC)-Inhibitoren (HDIs) und Analyse von mRNA und MicroRNA Ausdruck. In diesem Protokoll analysieren wir direkt komplementäre DNA (cDNA) Sequenzen mit mRNA Sequenzierung der nächsten Generation (mRNA-Seq) und MiRNA-Seq Technologien, Zuordnung der Sequenzierung liest, das Genom und quantitative reverse Transkription (qRT)-PCR. Mit diesen Ansätzen haben wir festgelegt, dass in B-Zellen induziert CSR und Plasma-Zell-Differenzierung zu unterziehen, HDI, einen epigenetischen Regulator selektiv MiRNA und mRNA Ausdruck moduliert und CSR und Plasmazelle Differenzierung verändert.

Einleitung

Epigenetischen Markierungen oder Faktoren, z. B. DNA-Methylierung und Histon posttranslationale Modifikationen nicht-kodierende RNAs (unter anderem Micro-RNAs) modulieren Zellfunktion durch Veränderung der gen-Expression-1. Epigenetische Modifikationen regulieren die Funktion von B-Lymphozyten, z. B. Immunglobulin Class-Schalter DNA Rekombination (CSR) und somatische Hypermutation (SHM) Differenzierung zu B-Gedächtniszellen oder Plasmazellen, damit Modulation der Antikörper und Autoantikörper Antworten2,3. CSR und SHM erfordern kritisch Aktivierung-induzierte Cytidin Deaminase (AID, kod....

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Protokoll

das Protokoll erfolgt nach den Richtlinien der Tierpflege die institutionelle Tier Pflege und Nutzung Ausschüsse der University of Texas Health Science Center in San Antonio.

1. Stimulation des Maus-B-Zellen für CSR, Plasma-Zell-Differenzierung und HDI Behandlung

  1. Vorbereitung der Milz Zellsuspensionen
    Hinweis: führen Sie alle Schritte in einer Laminar-Flow-Kapuze mit Ausnahme von Maus Sterbehilfe und Dissektion.
    1. Einschläfern der spezifischen Pathogen-freies C57BL/6J Maus (8-12 Wochen alt) durch CO 2 Inhalation.
    2. Legen Sie die Maus auf sezierenden Board mit dem Bauch nach oben.....

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Ergebnisse

Mit unserem Protokoll B-Zellen mit LPS platziert gereinigt (3 µg/mL) und IL-4 (5 ng/mL) für 96 h 30-40 % der CSR zu IgG1 und ~ 10 % der Plasma-Zell-Differenzierung induzieren können. Nach der Behandlung mit HDI (500µM VPA), die CSR zu IgG1 auf 10-20 % gesunken, während Plasma-Zell-Differenzierung auf ~ 2 % zurückgegangen (Abbildung 1). HDI-vermittelte Hemmung der CSR wurde weiter bestätigt durch eine verminderte Anzahl von Post-Rekombination Iμ-Cγ1 und Reifen VH

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Diskussion

Dieses Protokoll bietet umfassende Ansätze zur B-Zelle Klasse wechseln und Plasma-Zell-Differenzierung zu induzieren; Ihre Auswirkungen durch epigenetische Modulatoren, nämlich HDI zu analysieren; und die Wirkung von HDI auf mRNA und MiRNA Ausdruck in diesen Zellen zu erkennen. Die meisten dieser Ansätze können auch verwendet werden, um die Auswirkungen der epigenetischen Faktor auf menschlichen B-Zell-Funktion und mRNA/MiRNA Ausdruck zu analysieren. Die qRT-PCR und mRNA-Seq/MiRNA-Seq Ansätze können auch verwendet werden.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessenkonflikte.

Danksagungen

Diese Arbeit von NIH-Stipendien AI 105813 und AI 079705 (auf PC) unterstützt wurde, gewähren die Allianz für Lupus Forschung Zielkennzeichnung in Lupus Grant ALR 295955 (auf PC) und der National Research Foundation Arthritis-Forschung (HZ). TS wurde unterstützt von Kinderheilkunde Medical Center, zweite Xiangya Krankenhaus, Central South University Changsha, China, im Rahmen des Programms Xiangya-UT Schule von Medizin San Antonio Medizinstudent besuchen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
C57BL/6 MäuseJackson Labs664
Corning cellgro RPMI 1640 Medium (Mod.) 1X mit L-Glutamin (Größe: 6 x 500mL; Mit L-Glutamin)Fisher ScientificMT 10-040-CV 
FBSHycloneSH300
HyClone Antibiotische Antimykotische Lösung 100 mLFisher Scientific - HycloneSV3007901 
β-MercaptoethanolFisher Scientific44-420-3250ML
Falcon ZellsiebeFisher Scientific21008-952   
Trypanblauer Fleck 0,04 %GIBCO/Life Technologies/Inv15250
ACK LysepufferFisher ScientificBW10-548E 
Hausser Scientific Bright-Line-ZählkammerFisher Scientific02-671-51B
EasySep MagnetStem Cell Technologies18000
Falcon Polystyrol-Röhrchen mit rundem Boden und KappeFisher Scientific14-959-1A
EasySep Maus B-Zell-IsolationskitStem Cell Tech19854
BD Nadel nur 18 Gauge 1,5 Zoll KURZE ABSCHRÄGUNG 100 / Karton  BD Biowissenschaften 
PE/Cy7 Anti-Maus-CD138 (Syndecan-1) AntikörperBioLegend 142513 (25 μg)
PE-Cy7 B220 AntikörperBioLegend103222
7-AAD (1 mg)Sigma AldrichA9400-1MG
APC Anti-Maus/humaner CD45R/B220 AntikörperBiolegend103212
Maus APC-IgG1 200 & Mikro; gBiolegend406610
FITC Anti-Maus IgM AntikörperBiolegend406506
FITC Anti-Maus/Mensch CD45R/B220 AntikörperBiolegend103206
PE Anti-Mensch/Maus CD45R (B220) (RA3-6B2)Biolegend103208
HBSS 1XFisher ScientificMT-21-022-CM
Rinderserumalbumin, Fraktion V, Hitzeschock behandelt Fisher ScientificBP1600-100
LPS 25mg (Lipopolysaccharide aus Escherichia coli 055:B5)Sigma AldrichL2880-25MG
Rekombinante Maus IL-4 (trägerfrei)BioLegend574302 (Größe: 10 ug)
Valproinsäure-NatriumsalzSigma AldrichP4543
SterilGARD e3 Klasse II Typ A2 BiosicherheitswerkbankThe Baker CompanySG404
2 Inkubator mit großer Kapazität Thermo Scientific3950
Isotemp Wasserbäder mit digitaler Steuerung: Modell 205Fisher Scientific15-462-5Q
5 ml Reagenzglas aus Polystyrol mit rundem BodenFisher Scientific Scientific  14-959-5
Corning CentriStar 15ml Zentrifugenröhrchen  Fisher Wissenschaftlich 05-538-59A
1,7 mL Mikroröhrchen, klarGenesee22-282
Easy Reader Kunststoff-Zentrifugenröhrchen mit höherer Geschwindigkeit 50 mlFisher Scientific06-443-18
ELMI SkySpin CM-6MTELMICM-6MT
Rotor 6MELMI6M
Rotor 6M.06ELMI6M.06
Drummond Portable Pipet-Aid XP PipettierhilfeDrummond Scientific4-000-101
Serologische Pipettenspitzen mit 25 mlFisher Scientific89130-900
Serologische Pipettenspitzen mit 10 mlFisher Scientific89130-898
Serologische Pipettenspitzen mit 5 mlFisher Scientific898130-896
48-Well-PlattenFisher Scientific07-200-86
Allegra 6 Tischzentrifuge, ungekühltBeckman Schar366802
GH-3.8A Rotor, horizontal, ARIES Smart BalanceBeckman Schar366650
Allegra 25R Tischzentrifuge,Beckman Schar369434
TA-15-1.5 Rotor, fester WinkelBeckman Schar368298
Fisher Scientific AccuSpin Micro 17Fisher Scientific13-100-675
Fisher Scientific Analoger Vortex-Mischer Fisher Scientific02-215-365
miRNeasy Mini Kit (50)Qiagen217004
Direct-Zol RNA MiniPrep KitZymo ResearchR2050
Chloroform (ca. 0,75 % Ethanol als Konservierungsmittel/Molekularbiologie)Fisher ScientificBP1145-1
Rnase-freies Dnase-Set (50)QIAGEN79254
NanoDrop 2000 SpektralphotometerThermo ScientificND-2000
Superscript III Erststrang-Synthesesystem RT-PCRInvitrogen175013897
iTaq Universal SYBR Green SupermixBio-Rad 172-5121
Fisherbrand 96-Well PCR-Platten mit halbem Rand, Karton mit 25Fisher14-230-244
Microseal 'B' KlebedichtungenBio-RadMSB-1001
MyiQ OptikmodulBio-Rad170-9744
iCycler ChassisBio-Rad170-8701
Optisches KitBio-Rad170-9752
BD LSR II Durchflusszytometrie-AnalysatorBD Biosciences
FACSDiva-SoftwareBD Biosciences
FlowJo 10BD Biosciences
2100 BioanalysatorAgilent TechnologiesG2943CA
S200 Fokussierter UltraschallgerätCovarisS200
SPRIworks Fragment Library System I für IlluminaBeckman CoulterA288267
cBot Cluster Generation StationilluminaSY-312-2001
HiSeq 2000 GenomeSequencer IlluminaSY-401-1001
TruSeq RNA Library Prep Kit v2IlluminaRS-122-2001
TruSeq Small RNA Library Prep KitIlluminaRS-200-0012
NEXTflex Illumina Small RNA-Sequenzierungskit v3Bioo Scientific5132-05
2200 TapeStationAgilentG2964AA
305199 CO gekühlt

Referenzen

  1. Allis, C. D., Jenuwein, T. The molecular hallmarks of epigenetic control. Nat Rev Genet. 17, 487-500 (2016).
  2. Li, G., Zan, H., Xu, Z., Casali, P. Epigenetics of the antibody response. Trends Immunol. 34, 460-470 (2013).
  3. Zan, H., Casali, P.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

B Zell DifferenzierungKlassenwechsel RekombinationHDAC Inhibitor BehandlungmRNA SequenzierungmiRNA SequenzierungDurchflusszytometrie AnalyseRNA IsolationskitqRT PCR AnalysePlasmazellbildungepigenetische Regulation