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Artículo de método

ShRNAs combinados pantalla para reactivación de MeCP2 en el cromosoma de X inactivo

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DOI:

10.3791/56398

2 de marzo de 2018

En este artículo

Resumen

Divulgamos una pequeña horquilla RNA (shRNA) y el siguiente protocolo basado en la secuencia de generación para la identificación de reguladores de la inactivación del cromosoma x en una línea celular murina con luciferasa de luciérnaga y genes de resistencia a Higromicina fusionado a la metil CpG Unión proteína 2 ( MeCP2) gen en el cromosoma X inactivo.

Resumen

Avance genéticos pantallas usando genes del reportero insertados en la heterocromatina se han utilizado para investigar los mecanismos de control epigenético en organismos modelo. Tecnologías incluyendo horquilla corta RNAs (shRNAs) y agrupadas regularmente otro corto palindrómico repeticiones (CRISPR) han permitido que tales pantallas en células de mamíferos diploides. Aquí describimos una pantalla shRNA a gran escala de los reguladores de la inactivación del X-cromosoma (XCI), utilizando una línea celular murina con luciferasa de luciérnaga y genes de resistencia a Higromicina golpeó en el c-término de la proteína de unión a CpG de metilo 2 (MeCP2) gene en el cromosoma x inactivo (Xi). Reactivación de la construcción en la línea celular de reportero confiere ventaja de supervivencia en selección de higromicina B, lo que nos permite una biblioteca grande de shRNA y identificar reguladores que reactivaron el reportero midiendo su selección posterior enriquecimiento utilizando secuenciación de próxima generación. Las horquillas enriquecidas entonces fueron validadas individualmente por prueba de su capacidad para activar el reportero de luciferasa en Xi.

Introducción

Una las formas más comunes de deficiencia mental hereditaria en las mujeres, el síndrome de Rett, es causada por mutaciones heterozigóticas en MeCP2, un gen del cromosoma x que codifica una proteína esencial para la función neuronal normal1. Un enfoque potencial para el tratamiento de este trastorno sería la reactivación del alelo tipo salvaje de MeCP2 en la Xi, como restauración de expresión MeCP2 fue demostrado revertir déficits neurológicos en un modelo de ratón de esta enfermedad1, 2 , 4. sin embargo, silenciamiento epige....

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Protocolo

Todos los pasos que involucran animales se llevaron a cabo utilizando protocolos de actuación aprobados por el Fred Hutchinson cáncer Research Center institucional Animal cuidado y el Comité uso (IACUC). No reactivos utilizados aquí conocen a riesgos significativos para la salud humana a excepción de la 5-azacitidina (5-AZA).

1. generar una línea de celular de reportero con MeCP2- LUC-HR transgen en el Xi

  1. Preparación de fibroblastos de ratón tendón de una hembra X /XMeCP2-LUC-HR MeCP2 ratón
    1. Eutanasia a un día de 10-12-vieja hembra X /XMeCP2-LUC-HRratón deMe....

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Resultados

Fibroblastos de ratón del tendón se cosecharon de descrita X /XMeCP2-LUC-HRratón hembra deMeCP2 , inmortalizado por transducción retroviral de oncogenes E6 y E7 de HPV-16 virus7, clonado usando dilución limitante y probados para actividad de luciferasa y expresión del salvaje-tipo proteína MeCP2 (figura 1A y 1B). Actividad de luciferasa fue robusto si el reportero estaba en Xa e imperceptibles si en Xi; la expresión nativa de MeCP2 exhibieron un patrón .......

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Discusión

En nuestro estudio reciente6, hemos generado una línea celular murina con luciferasa y genes de resistencia a Higromicina fusionado a MeCP2 en el Xi y transduced con una biblioteca de > 60.000 shRNAs dirigidos a > 25.000 genes. Se encontraron 30 genes cuya ventaja en la supervivencia conferida precipitación en higromicina B selección, sugiriendo su papel en el control de MeCP2 y silenciamiento del cromosoma x. Estos resultados fueron validados por transducción de la línea celular.......

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Divulgaciones

Dr. Leko contribuyó a este artículo como un empleado del Fred Hutchinson Cancer Research Center.  Las opiniones expresadas son sus propia y no necesariamente representan las opiniones de los institutos nacionales de salud o el gobierno de Estados Unidos

Agradecimientos

Agradecemos a Ross Dickins de la Universidad de Melbourne para proporcionar amablemente la biblioteca shRNA utilizada en la pantalla. Este trabajo fue financiado por Rett síndrome Research Trust (A.B.).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
293FT Línea celularInvitrogenR700-07
5-AzacitidinaSigmaA2385-100MG
Agencourt AMPure XPBeckman-CoulterA63881
Anticuerpo anti-MECP2Millipore07-013
ColagenasaSigmaC2674-1G
Corning Microplacas de poliestireno blanco sólido de 96 pocillosFisher Scientific07-200-336
Dulbecco's Modified Eagle MediumGibco11965-092
Detención de la expresión Vector retroviral adaptado al microARN (pMSCV)Open BiosystemsEAV4679
Detención de la expresión pSM2 Biblioteca de shRNAmir OpenBiosystemsRMM3796
Suero fetal bovinoFisherbrand03-600-511
HiSeq 2500IlluminaSY– 401 y ndash; 2501O equivalente
Higromicina BCalbiochem400051-1MU
Lipofectamina 2000Invitrogen11668-019
Sistema de ensayo de luciferasa Bright-GloPromegaE2610Ensayo homogéneo para el cribado de colonias
ensayo de luciferasaPromegaE4530Ensayo no homogéneo para el ensayo de horquillas individuales
Luminómetro TopCount NXTPerkin ElmerN/AO luminómetro similar
MiSeq Reactivo Kit v2IlluminaMS-102-2001Kit de uso compatible con su equipo
Opti-MEMGibco31985-070
Penicilina-EstreptomicinaGibco15140-122
pMD2.GAddgene#12259VSV-G vector de envoltura
PolybreneSigmaTR-1003-G
PolietileniminaPolysciences23966-1
psPAX2Addgene#12260Vector de embalaje
PuromicinaGibcoA11138-02
Tripsina-EDTA (0,05%), rojo fenolGibco25300-054
Sistema de

Referencias

  1. Amir, R. E., et al. Rett syndrome is caused by mutations in X-linked MECP2, encoding methyl-CpG-binding protein 2. Nat Genet. 23, 185-188 (1999).
  2. Guy, J., Gan, J., Selfridge, J., Cobb, S., Bird, A. Reversal of neurological defects in a mouse model of Rett....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Inactivación del cromosoma Xreactivación de MeCP2reportero de luciferasaselección con higromicinasecuenciación de nueva generaciónWestern blottransducción lentiviralcultivo celularfibroblastos de tendón de ratón