Name: Lentivirale-vermittelte Knockdown Während Ex Vivo Erythropoese von humanen hämatopoetischen Stammzellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-07-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 22 s
Description: Lernen Sie die lentivirale Knockdown-Methode während der Ex-vivo-Erythropoese von humanen hämatopoietischen Stammzellen. Dieses Protokoll ermöglicht die Untersuchung der Rolle von Transkriptionsfaktoren wie TAL1 bei der Blutbildung.

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Wir danken L. Douay und MC Giarratana (Université Paris VI, Frankreich) für Beratung bei der ex vivo erythroiden Differenzierung, D. Allan und H. Atkins (Ohří, Kanada) für die Bereitstellung von Blutproben (erhalten unter der Ottawa Hospital Research Ethics Board # 2007804-01H), D. Trono (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) für die Bereitstellung der lentiviralen Vektoren und FJ Dilworth (Ohří, Kanada) für die kritische Durchsicht des Manuskripts. Dieses Projekt wurde von einem CIHR gewähren (MOP-82813), um MBCGP finanziert ist ein Empfänger einer Ontario Research Fund Computational Regulomics Ausbildung Postdoktoranden-Stipendium. MB hält den Canada Research Chair in der Regulation der Genexpression.

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<li>Mazurier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+analysis+and+efficient+selection+of+human+transduced+primitive+hematopoietic+cells+using+the+humanized+S65T+green+fluorescent+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Gene+Ther%22%5BJournal%5D)">Rapid analysis and efficient selection of human transduced primitive hematopoietic cells using the humanized S65T green fluorescent protein.</a> Gene Ther. 5, 556-562 (1998).</li>
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</ol>

Eine Reihe von Methoden wurden bereits zu erythroiden Zellen in Kultur zu differenzieren mit variabler Grad von Erfolg eingesetzt. Zum Beispiel können einige Protokolle ohne Co-Kultur auf MS-5 Ausbau der erythroiden Zellen sind aber nicht in der Herstellung von voll ausgereiften entkernte rote Blutkörperchen 12-17 effizient. Während bei anderen Methoden effizienter Enukleation ermöglichen, ist es auf Kosten der Verbreitung 18,19. Die Methode, die wir hier verwendet haben, zunächst von der Douay Lab...

lentivirale-vermittelte knockdown während ex vivo erythropoese von humanen hämatopoetischen stammzellen

Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells

Erythropoese ist eine häufig verwendete Modellsystem zur Untersuchung der Zelldifferenzierung. Während Erythropoese, pluripotenten adulten humanen hämatopoetischen Stammzellen (HSZ) in oligopotent Vorfahren, engagiert Vorläufern und reifen roten Blutkörperchen Zellen 1 zu unterscheiden. Dieser Prozess ist für einen großen Teil auf der Ebene der Genexpression, wobei spezifische Transkriptionsfaktoren aktivieren Linie-spezifischer Gene reguliert, während gleichzeitig unterdrücken Genen, die spezifisch für andere Zelltypen 2 sind. Studien über Transkriptionsfaktoren regulieren Erythropoese sind oft unter Verwendung von humanen und murinen Zelllinien, stellen zum Teil erythroiden Zellen zu bestimmten Stadien der Differenzierung 3-5. Allerdings transformierten Zelllinien nur teilweise imitieren erythroiden Zellen und vor allem sie nicht erlauben es, nachvollziehbar Studie der dynamischen Veränderungen, die als Zellen des Fortschritts ist möglich durch viele Stadien zu ihrer endgültigen erythroiden Schicksal. Somit bleibt eine aktuelle Herausforderung der Entwicklung eines Protokolls zu relativ homogenen Populationen von primären HSC und erythroiden Zellen in verschiedenen Stadien der Differenzierung zu erhalten, die in Mengen, die ausreichen, Genomik und Proteomik Experimente durchzuführen sind. Hier beschreiben wir eine Ex-vivo-Zellkultur-Protokoll zu erythroiden Differenzierung von humanen hämatopoetischen Stammzellen / Vorläuferzellen, die aus entweder Nabelschnurblut, Knochenmark oder dem peripheren Blut Erwachsener mit G-CSF (Leukapherese) mobilisiert wurden, isoliert zu induzieren. Diese Kultur zeichnet sich anfänglich durch die Douay Labor 6 entwickelt, nutzt Zytokine und Co-Kultur auf mesenchymale Zellen in die Knochenmark-Mikroumgebung nachahmen. Mit dieser ex vivo Differenzierung Protokoll, beobachten wir eine starke Verstärkung von erythroiden Vorläuferzellen, eine Induktion der Differenzierung ausschließlich auf die erythroiden Linie und eine vollständige Reifung auf der Bühne des entkernten roten Blutkörperchen. So bietet dieses System die Möglichkeit, den molekularen Mechanismus der Regulation der Transkription als hämatopoetische Stammzellen Fortschritte auf dem erythroiden Linie zu studieren. Studieren Erythropoese auf der Transkriptionsebene erfordert auch die Fähigkeit, über-express oder Knockdown spezifische Faktoren in primären erythroiden Zellen. Zu diesem Zweck verwenden wir ein Lentivirus-vermittelte Gentransfer-System, das für die effiziente Infektion von beiden Teilen und nicht teilende Zellen 7 ermöglicht. Hier zeigen wir, dass wir in der Lage, effizient Knockdown des Transkriptionsfaktors TAL1 in primären humanen erythroiden Zellen sind. Darüber hinaus zeigt die GFP-Expression mit einem Wirkungsgrad von lentiviralen Infektion fast 90%. So bietet unser Protokoll ein sehr nützliches System für die Charakterisierung des regulatorischen Netzwerkes von Transkriptionsfaktoren, die Steuerung der Erythropoese.

Ein<em&gt; Ex vivo</em&gt; Protokoll zur Erzeugung reifen menschlichen roten Blutkörperchen aus hämatopoetischen Stammzellen / Vorläuferzellen beschrieben. Zusätzlich beschreiben wir eine effiziente lentivirale-Delivery-Methode Knockdown des Transkriptionsfaktors TAL1 in primären erythroiden Zellen. Die Effizienz der Lentivirus vermittelten Gentransfer nachgewiesen wird, mit GFP-exprimierenden Viren.

Lentivirale-vermittelte Knockdown Während Ex Vivo Erythropoese von humanen hämatopoetischen Stammzellen

Die Erythropoese ist ein häufig verwendetes Modellsystem zur Untersuchung der Zelldifferenzierung. Während der Erythropoese differenzieren pluripotente hämatopoetische Stammzellen eines erwachsenen Menschen ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, humane hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen entlang der erythroiden Linie zu differenzieren und während der ex vivo Erythropoese einen bestimmten Transkriptionsfaktor herunterzuregulieren. Dies wird erreicht, indem zunächst CD34-positive humane Stamm- und Vorläuferzellen aus Nabelschnurblut, Knochenmark oder peripherem Blut, das mit GCSF mobilisiert wurde, isoliert werden. Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, diese hämatopoetischen Stammzellen mittels eines vierstufigen Zellkultursystems entlang der erythroiden Linie zu differenzieren, das spezifische Zytokine kombiniert mit einer Ko-Kultur auf einer Stromazellschicht verwendet, um die Mikroumgebung des Knochenmarks nachzuahmen.Bereiten Sie anschließend lentivirale Vektorpartikel vor, die ein HRNA-Molekül gegen den Transkriptionsfaktor der Untersuchung, ein zufällig geordnetes HRA-Molekül als negativen Kontrollfaktor sowie das GFP-Protein zur Kontrolle der Infektionseffizienz des Virus exprimieren. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, primäre humane erythroide Zellen in einem bestimmten Differenzierungsstadium mit lentiviralen Partikeln zu infizie

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

In diesem Video demonstrieren wir eine Methode zur Transduktion von lentiviralen shRNA-Vektoren, um stabile Knockdown-Zelllinien in immortalisierten hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (iHSPCs) zu erhalten.

Short Hairpin RNA-vermittelter Gen-Knockdown in iHSPCs in vitro: Ein Lentivirus-basiertes shRNA-Expressionssystem zur Verabreichung in iHSPCs für den Knockdown der spezifischen Genexpression

Wir stellen ein in-vitro-Maus fötalen Leber Erythroblasten Kultursystem, das die frühen und späten Stadien der Erythropoese Anschluß seziert. Dieses System erleichtert die funktionelle Analyse von spezifischen Genen in verschiedenen Entwicklungsstadien.

Maus fötalen Leberkultursystem zur Ziel Gen-Funktionen in der frühen und späten Stadien der Klemme Erythropoese Dissect

Die Manipulation der temporalen Genexpression in differenzierenden embryonalen Stammzellen (ESCs) kann mit induzierbaren Gensystemen erreicht werden. Die Erzeugung dieser Zelllinien ist jedoch kostspielig und zeitaufwändig. Dieses Protokoll erreicht eine schnelle Expression eines Transgens bei der Differenzierung von ES-abgeleiteten Zellen und die anschließende Analyse der nachgeschalteten hämatopoetischen Differenzierung.

Retrovirale Infektion von murinen embryonalen Stammzellen abgeleitete Embryoidkörper Zellen für die Analyse von hämatopoetischen Differenzierung

Dieses Protokoll beschreibt die effiziente Induktion von hämogenem Endothel und multipotenten hämatopoetischen Vorläuferzellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen durch die erzwungene Expression von Transkriptionsfaktoren.

Direkte Induktion von Hemogenic Endothel und das Blut durch die Überexpression von Transkriptionsfaktoren in der Personal pluripotenten Stammzellen

Hier stellen wir Ihnen unser Protokoll für Herstellung von induzierten erythroiden Vorläuferzellen (iEPs) von Maus Erwachsenen Fibroblasten mit Transkription Faktor-driven direkte Abstammung Neuprogrammierung (DLR).

Direkte Linie Reprogrammierung von adulten Maus-Fibroblasten zu erythroiden Vorläuferzellen

Beschrieben werden Protokolle für die hocheffiziente Genombearbeitung von murinen hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPC) durch das CRISPR/Cas9-System zur schnellen Entwicklung von Mausmodellsystemen mit hämatopoetischen systemspezifischen Genmodifikationen.

Lentiviral CRISPR/Cas9-Vermittelte Genombearbeitung zur Untersuchung hämatopoetischer Zellen in Krankheitsmodellen

Dieses Protokoll demonstriert die Induktion eines hämogen Programms in humanen dermalen Fibroblasten durch erzwungene Expression der Transkriptionsfaktoren GATA2, GFI1B und FOS zur Erzeugung hämatopoetischer Stamm- und Vorläuferzellen.

Hämogene Reprogrammierung menschlicher Fibroblasten durch erzwungene Expression von Transkriptionsfaktoren

Hier stellen wir ein Protokoll für das Screening potenzieller Transkriptionsfaktoren zur Verfügung, die an der Entwicklung dendritischer Zellen (DC) beteiligt sind, unter Verwendung der lentiviralen Transduktion von shRNA, um stabile Knockdown-Zelllinien für die In-vitro-DC-Differenzierung zu erhalten.

Untersuchung der dendritischen Zellentwicklung durch kurze Haarnadel RNA-vermittelte Gen-Knockdown in einem hämatopoetischen Stamm und Vorläuferzelllinie In vitro

Unter Verwendung des kostengünstigen kationischen Polymers Polyethylenimin (PEI) produzierten wir lentivirale Partikel für die stabile Expression von shRNAs in H9-humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) und transienten H9-abgeleiteten neuralen Vorläuferzellen (NPCs) mit hoher Effizienz.

Lentiviral vermittelte Abgabe von shRNAs an hESCs und NPCs unter Verwendung des kostengünstigen kationischen Polymers Polyethylenimin (PEI)

Das vorliegende Protokoll beschreibt ein optimiertes hämatopoetisches Stamm- und Vorläuferzell-Kulturverfahren (HSPC) für die robuste Anpflanzung von geneditierten Zellen in vivo.

CRISPR/Cas9-Gen-Editing von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen für gentherapeutische Anwendungen

Die Modellierung der Erythropoese bietet eine wertvolle Möglichkeit, die biologische Bedeutung der Akteure in diesem Prozess zu verstehen und neue therapeutische Ansätze zu evaluieren, die Differenzierungsdefekte lindern können. Hier beschreiben wir eine einfache und zuverlässige Methode, um CD34+ hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen ex vivo effizient zu differenzieren.

Eine umfassende Pipeline zur Bewertung der Effizienz der menschlichen Erythropoese in vitro und ex vivo

Lernen Sie die lentivirale Knockdown-Methode während der Ex-vivo-Erythropoese von humanen hämatopoietischen Stammzellen. Dieses Protokoll ermöglicht die Untersuchung der Rolle von Transkriptionsfaktoren wie TAL1 bei der Blutbildung.

Lentivirale-vermittelte Knockdown Während Ex Vivo Erythropoese von humanen hämatopoetischen Stammzellen

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