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Artículo de método

Un protocolo para la producción de vectores lentivirales integrasa deficientes para CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout en dividir las células

16K vistas

DOI:

10.3791/56915

12 de diciembre de 2017

En este artículo

Resumen

Describimos la estrategia de producción de vectores lentivirales integrasa deficientes (IDLVs) como vehículos para la entrega de CRISPR/Cas9 a las células. Con una capacidad para mediar la edición rápido y robusto gene en células, IDLVs actualmente un seguro y plataforma igualmente eficaz vector de genes en comparación con vectores competentes integrasa.

Resumen

Vectores lentivirales son una opción ideal para la entrega de componentes de edición de genes a las células debido a su capacidad para estable transducción de una amplia gama de células y mediadores altos niveles de expresión génica. Sin embargo, su capacidad para integrarse en el genoma de la célula huésped aumenta el riesgo de mutagénesis de insertional plantea preocupaciones de seguridad y limita su uso en contextos clínicos. Además, la expresión persistente de los componentes gene-edición había entregada por estos aumentos de vectores lentivirales integración competente (ICLVs) la probabilidad de promiscuo gene targeting. Como alternativa, se ha desarrollado una nueva generación de vectores lentivirales integrasa deficientes (IDLVs) que se ocupa de muchas de estas preocupaciones. Aquí el protocolo de producción de una plataforma IDLV nueva y mejorada para la edición de genes mediada por CRISPR y lista los pasos involucrados en la purificación y concentración de tales vectores se describe su transducción y eficacia gene-edición usando HEK-293T células fue demostrada. Este protocolo es fácilmente escalable y puede usarse para generar IDLVs de alto título que son capaces de transducción de las células in vitro y en vivo. Además, este protocolo puede ser fácilmente adaptado para la producción de ICLVs.

Introducción

Edición precisa gen constituye la piedra angular de los avances biomédicos importantes que implican el desarrollo de nuevas estrategias para hacer frente a enfermedades genéticas. En la vanguardia de las tecnologías de edición de gene es el método apoyándose en el uso de la clustered regularly -nterspaced short palindromic repeats (CRISPR) / sistema de Cas9 que inicialmente fue identificado como un componente de inmunidad bacteriana contra la invasión de material genético viral (revisado en las referencias1,2). Una ventaja importante del sistema CRISPR/Cas9....

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Protocolo

1. cultivo de células HEK-293T y siembra para transfección

Nota: Riñón embrionario humano 293T (HEK-293T) las células son cultivadas en DMEM, medios de comunicación de alta glucosa suplementado con suero de ternera 10% suplementado con promotores de crecimiento y hierro y solución de antibiótico-antimicótico 1 x (100 x solución contiene penicilina unidades 10.000 estreptomicina 10 mg y 25 μg de anfotericina B por mL). Los medios de comunicación también se complementa con piruvato de sodio x 1, mezcla de aminoácidos no esenciales 1 x y 2 mM L-glutamina (dipéptido stock 200 mM L-Alanil-L-glutamina en 0,85% NaCl). Las células se cultivan en plac....

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Resultados

Validación de la eficacia de nocaut de vectores IDLV-CRISPR/Cas9
Utilizamos células 293T GFP-expresando como un modelo para validar la eficacia de knockout de genes CRISPR/Cas9-mediada. Las células GFP + fueron generadas por transducción de células HEK-293T con pLenti-GFP (vBK201a) en una MOI de 0.5 (figura 3b, el panel "no virus"). El cassette sgRNA-GFP/Cas9 todo-en-uno vector fue empaquetado en partículas IDLV o ICLV y p24 ELI.......

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Discusión

IDLVs han comenzado a emerger como el vehículo de elección en vivo gene-la edición, especialmente en el contexto de enfermedades genéticas, debido en gran parte al bajo riesgo de mutagénesis asociado con estos vectores respecto a la integración de las plataformas de entrega22 , 28. en el manuscrito actual, intentamos detallar el protocolo asociado con la producción del todo-en-uno IDLV-CRISPR/Cas9 sistema mejorado que se desarrolló recientemente en nuest.......

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Divulgaciones

USC-499-P de la patente (1175) fue presentada por la Universidad de Carolina del sur en relación con el trabajo descrito en este manuscrito.

Agradecimientos

Nos gustaría agradecer al Departamento de Neurobiología, Duke University School of Medicine y del Decanato de ciencias básicas, Universidad de Duke. También agradecemos a los miembros de la base de Vector Viral de duque para comentarios sobre el manuscrito. Plásmido pLenti CRISPRv2 fue regalo Feng Zhang (Broad Institute). El sistema LV-packaging incluyendo el psPAX2 de plásmidos, VSV-G, pMD2.G y pRSV-Rev fue un amable regalo de Didier Trono (EPFL, Suiza). Apoyo financiero para este trabajo fue proporcionado por la Universidad de Carolina del sur Facultad de medicina, conceder RDF18080-E202 (B.K).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Equipment
Optima XPN-80 UltracentrífugaBeckman CoulterA99839
Allegra 25RBeckman Coulter369434
xMark Microplate Lector de placas de absorbanciaBio-Rad 1681150
BD FACSBecton Dickinson338960
Microscopio de fluorescencia invertidaLeicaDM IRB2
0.45-μ unidad de filtro m, 500 mlTubos deCorning 430773
Seton Scientific5067
Adaptadores de tubo cónicoSeton ScientificPN 4230
SW32Ti rotor de cubo oscilanteBeckman Coulter369650
Tubos de centrífuga cónicos de 15 mLCorning430791
cónicos de 50 ml tubos de centrífugaCorning430291
Placas de alta ligereza de 96 pocillosCorning3366
150 mm Placas de cultivo celular tratadas con TC con rejilla de 20 mmCorning353025
placa de cultivo tratada con TC de 100 mmCorning430167
0,22 μ Unidad de filtro M,1LCorning 430513
QIAprep Spin Miniprep Kit (50)Qiagen27104
Pipetas para cultivo de tejidos, 5 mLCorning4487
Pipetas para cultivo de tejidos, 10 mLCorning4488
Pipetas para cultivo de tejidos, 25 mLCorning4489
Hemacitómetro con cubreobjetosCole-ParmerUX-79001-00
NombreCompañíaNúmero de catálogoComentarios
Reactivos de cultivo celular
Riñón embrionario humano 293T (HEK 293T) célulasATCCCRL-3216
293FTcélulasThermo Fisher ScientificR70007
DMEM, medios con alto contenido de glucosaGibco11965
Suero cósmico de terneraHycloneSH30087.04
Solución antibiótica-antimicótica, 100XSigma AldrichA5955-100ML
Piruvato de sodioSigma AldrichS8636-100ML
Aminoácido no esencial (NEAA)HycloneSH30087.04
RPMI 1640 mediosThermo Fisher Scientific11875-085
GlutaMAXThermo Fisher Scientific35050061
Tripsina-EDTA 0.05%Gibco25300054
BES (N, N-bis (2-hidroxietil)-2-amino-etanosulfónico)Sigma AldrichB9879 - BES
GelatinaSigma AldrichG1800-100G
NameCompany>Número de catálogoComentarios
>p24 Reactivos ELISA
Monoclonal anti-p24 anticuerporeactivos de referencia e investigación sobre el SIDA de los NIH3537
Normas sobre el VIH-1 Programa dereactivos de referencia e investigación sobre el SIDA de los NIHSP968F
Anticuerpo policlonal anti-p24Programa de reactivos de investigación y referencia del SIDA de los NIHSP451T
rábano picante anti-conejo de cabra IgGSigma Aldrich12-348 Concentración detrabajo 1:1500
Suero de ratón normal, Estéril, 500mLEquitech-BioSM30-0500
Suero de Cabra, Estéril, 10mLSigmaG9023Concentración de trabajo 1:1000
TMB Sustrato de peroxidasaKPL5120-0076Concentración de trabajo 1:10,000
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Plasms
psPAX2Addgene12260
pMD2.GAddgene12259
pRSV-RevAddgene12253
lentiCRISPR v2Addgene52961
NameCompany Número de catálogo>Comments
Enzimas de restricción
BsrGINew England BiolabsR0575S
BsmBINew England BiolabsR0580S
EcoRVNew England BiolabsR0195S
KpnINueva Inglaterra BiolabsR0142S
PacINew England BiolabsR0547S
SphINew England BiolabsR0182S
ultracentrifugación de fondo cónico Programa de Peroxidasa de

Referencias

  1. Horvath, P., Barrangou, R. CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea. Science. 327 (5962), 167-170 (2010).
  2. Marraffini, L. A., Sontheimer, E. J. CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea. Nat Rev Genet. 11 (3), 1....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Knockout g nico mediante CRISPR Cas9producci n de vectores viralespurificaci n por ultracentrifugaci nseparaci n por gradiente de sacarosaensayo ELISA de p24transducci n de HEK 293Tcuantificaci n del t tulo viraltransfecci n con fosfato de calcioconcentraci n de part culas virales