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Mit CRISPR/Cas9 gen untersuchen die Onkogene Aktivität des mutierten Calreticulin in Cytokine abhängigen hämatopoetischen Zellen bearbeiten

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DOI:

10.3791/56726

5. Januar 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Gezielte gen bearbeiten CRISPR/Cas9 hat das Verständnis der biologischen Funktionen der Gene erheblich erleichtert. Hier nutzen wir die CRISPR/Cas9-Methodik zu Modell Calreticulin Mutationen in hämatopoetischen Zellen Zytokin-abhängige um ihre onkogenen Aktivität zu studieren.

Zusammenfassung

Gruppierte regelmäßig dazwischen kurze palindromische Wiederholungen (CRISPR) ist eine adaptive Immunsystem in Prokaryoten, die von Wissenschaftlern, RNA-geführte Nukleasen wie CRISPR-assoziierten (Cas) 9 für standortspezifische eukaryotische Genom zu generieren umgewidmet worden bearbeiten. Genom-Engineering von Cas9 wird verwendet, um effizient, leicht und robust endogene Gene in vielen biomedizinisch relevante Säugetieren Zelllinien und Organismen ändern. Hier zeigen wir ein Beispiel dafür, wie die CRISPR/Cas9 Methode um zu verstehen, die biologische Funktion von bestimmten genetischen Mutationen zu nutzen. Wir modellieren Calreticulin (Carl) Mutationen im murinen Interleukin-3 (mIL-3) abhängigen Pro-B (Ba/F3) Zellen durch Lieferung von einzelnen Guide RNAs (SgRNAs) gezielt den endogenen Carl Locus in der jeweiligen Region wo einsetzen und/oder Löschung (Indel ) Carl Mutationen bei Patienten mit myeloproliferative Neoplasmen (MPN), eine Art Blutkrebs. Die SgRNAs erstellen Doppelstrang Brüche (DSB) in der gezielten Region, die von nicht-homologe Ende verbinden (NHEJ) um Indels in verschiedenen Größen geben ausgebessert werden. Dann setzen wir den standard Ba/F3 zellulären Transformation Assay, die Wirkung der physiologischen Ebene Ausdruck von Carl Mutationen auf hämatopoetischen zellulären Transformation zu verstehen. Dieser Ansatz kann auf andere Gene, ihre biologische Funktion in verschiedenen Säugetieren Zelllinien zu studieren angewendet werden.

Einleitung

CRISPR/Cas9 hat vor kurzem revolutioniert gezielte Genom-Bearbeitung in lebenden Zellen und Organismen. Es ist ein äußerst leistungsfähiges Werkzeug für die biomedizinische Forschung geworden und wird derzeit als ein möglicher Weg für Therapie von Erbkrankheiten1genutzt werden. Die Grundlage für alle Genome editing-Tools stützt sich auf die Schaffung einer Nuklease-induzierten DNA gestrandeten Doppelunterbrechung (DSB) auf der genomischen Lokus geändert werden. Die DSB können durch nicht-homologe Ende verbinden (NHEJ) oder unter der Regie von Homologie Reparatur (HDR)2,3repariert werden....

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Protokoll

(1) SgRNA mittels Online-Designtools13

  1. Design SgRNAs gezielt das gen des Interesses mit frei verfügbaren Online-Tools.
    1. Kopieren und Einfügen der NCBI Referenzsequenz des Gens von Interesse in der Broad Institute SgRNA Designer Web-Tool: (http://portals.broadinstitute.org/gpp/public/analysis-tools/sgrna-design).
      Hinweis: Dieses Tool identifiziert SgRNA Sequenzen mit Spaltstellen innerhalb der Exons und diejenigen, die sich aber immer noch die Intron/Exon-Grenze erstrecken Spalten innerhalb der Exon.
    2. Download und öffnen Sie die Textdatei für die Ausgabe in excel.
    3. Fokus auf die Spalten....

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Ergebnisse

Mit Hilfe der beschriebenen Methode hier ist das Ziel dieses Experiments, die funktionellen Auswirkungen der Einführung von Indel Mutationen an den endogenen Carl -Locus auf hämatopoetischen Zellen Transformation zu studieren. Das CRISPR/Cas9-System dient als Werkzeug erstelle endogene Carl Mutationen in Ba/F3 Zellen. Zwei SgRNAs wurden ausgewählt, um gezielt Exon 9 von Carl (Abbildung 1), in der Region wo Einfügungen und/oder Lösch.......

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Diskussion

Hier zeigen wir die Verwendung von CRISPR/Cas9 gen bearbeiten, um die biologische Funktion von Carl Mutationen in hämatopoetischen Zellen zu untersuchen. Der Erfolg dieses Protokolls ist stark abhängig von mehreren Faktoren ab. Erstens ist es wichtig zu wissen, welche Arten von Mutationen für den Phänotyp verantwortlich sind, die gewünscht wird. In diesem Protokoll die Anzeige ist die Umwandlung von Ba/F3 Zellen mIL-3 Unabhängigkeit und die Arten von Mutationen sind Indels im Exon 9 von Carl. Wenn die g.......

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Offenlegungen

Wir haben keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Bericht.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von den NIH (R01HL131835), dem Damon Runyon Klinischer Prüfarzt Award und Starr Cancer Consortium unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
BsmBINew England BiolabsR0580L
BlasticidinSigma Aldrich15025
PuromycinLife TechnologiesA1113803
Stbl3 ZellenLife TechnologiesC737303
TransIT-LT1Thermo Fisher ScientificMIR2300
Opti-MEMLife Technologies
RPMIThermo Fisher ScientificMT10040CV
DMEMThermo Fisher Scientific10-017-CV
Fötales Rinderserum (FBS)Omega ScientificFB-11
Penicillin/Streptomycin/L-GlutaminLife Technologies10378016
mIL-3Peprotech213-13
psPAX2AddgenN/A
pCMV-VSV-GAddgenN/A
pLX_TRC311-Cas9AddgenN/A
PolybreneSigma AldrichH9268
pXPR-011AddgenN/A
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)Genessee Scientific25-507
TAE PufferThermo Fisher ScientificFERB49
LentiGuide-PuroAddgenePlasmid #52963
PNKNew England BiolabsM0201S
T4 LigaseNew England BiolabsM0202S
PCR-AufreinigungskitQiagen28104
Miniprep KitQiagen27104
51985034

Referenzen

  1. DeWitt, M. A., et al. Selection-free genome editing of the sickle mutation in human adult hematopoietic stem/progenitor cells. Sci Trans Med. 8, 360(2016).
  2. Sander, J. D., Joung, J. K. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and tar....

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Schlagwörter

Calreticulin MutationenTransformationsassay in Ba F3 ZellenDesign von Single Guide RNAsKonstruktion lentiviraler Vektorennicht homologes End Joiningdurchflusszytometrische AnalyseZellviabilit tsassaymurines Interleukin 3

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