Method Article

Una técnica optimizada de politransfección inversa basada en células madre embrionarias de ratón para la exploración rápida de las proporciones de ácidos nucleicos

DOI:

10.3791/65766

December 8th, 2023

In This Article

Summary

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El presente protocolo describe un método para la poli-transfección inversa de células madre embrionarias de ratón durante el cultivo con medios 2i y LIF. Este método produce una mayor viabilidad y eficiencia que los protocolos tradicionales de transfección directa, al tiempo que permite la optimización de las proporciones de plásmidos en un solo recipiente.

Abstract

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Debido a su relativa simplicidad y facilidad de uso, la transfección transitoria de líneas celulares de mamíferos con ácidos nucleicos se ha convertido en un pilar de la investigación biomédica. Si bien la mayoría de las líneas celulares ampliamente utilizadas tienen protocolos sólidos para la transfección en cultivos bidimensionales adherentes, estos protocolos a menudo no se traducen bien a líneas menos estudiadas o con morfologías atípicas y difíciles de transfectar. Utilizando células madre pluripotentes de ratón cultivadas en medios 2i/LIF, un modelo de cultivo ampliamente utilizado para la medicina regenerativa, este método describe un protocolo de transfección inversa rápido y optimizado capaz de lograr una mayor eficiencia de transfección. Aprovechando este protocolo, se realiza una politransfección de tres plásmidos, aprovechando la eficiencia más alta de lo normal en la administración de plásmidos para estudiar un rango ampliado de estequiometría de plásmidos. Este protocolo de poli-transfección inversa permite un método experimental de un solo recipiente, lo que permite a los usuarios optimizar las proporciones de plásmidos en un solo pocillo, en lugar de en varias co-transfecciones. Al facilitar la exploración rápida del efecto de la estequiometría del ADN en la función general de los circuitos genéticos administrados, este protocolo minimiza el tiempo y el costo de la transfección de células madre embrionarias.

Introduction

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La entrega de ADN y ARN a las células de mamíferos es un pilar fundamentalde la investigación biomédica. Un método común para introducir ácidos nucleicos exógenos (NA) en células de mamíferos es a través de la transfección transitoria 2,3. Esta técnica se basa en la mezcla de NA con reactivos de transfección disponibles en el mercado capaces de administrarlos en las células receptoras. Normalmente, la NA se administra a través de la transfección directa, en la que las células que se adhieren a una superficie bidimensional reciben el complejo de transfección. Si bie....

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Protocol

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1. Preparación de reactivos para cultivo de mPSC

  1. Prepara el suplemento de N2.
    1. En condiciones no estériles, prepare las siguientes soluciones madre (paso 1.1.1.1) en una campana de seguridad química. Agregue el polvo sólido de cada producto químico a un tubo cónico de 50 ml previamente pesado. Pesa cada tubo después de agregar el polvo y agrega una cantidad adecuada de solvente para lograr las concentraciones a continuación. Para un lote de medios, prepare la cantidad mínima indicada.
      NOTA: Los siguientes reactivos son peligrosos y deben manipularse de acuerdo con las pautas locales de seguridad química. Asegúrese de que el EPP sea ....

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Results

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Tanto las transfecciones directas como las inversas se basan en la interacción entre la membrana celular y los complejos de ADN reactivo de transfección entrante, lo que permite la entrega de NA a las células receptoras. Donde estas técnicas difieren es en el estado de la célula en el momento de la entrega: mientras que el ADN se entrega normalmente a las monocapas celulares adherentes en la transfección directa tradicional, la transfección inversa se basa en que el complejo reactivo-ADN se encuentre con las células mien.......

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Discussion

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Una razón clave para la adopción generalizada de protocolos de transfección es su reproducibilidad y accesibilidad; Sin embargo, estos protocolos requieren optimización en todos los contextos experimentales. No se mencionó anteriormente la prueba estándar requerida cuando se intenta transfectar una nueva línea celular por primera vez. En primer lugar, la elección del reactivo de transfección es clave, ya que los reactivos disponibles en el mercado no son iguales para todos y variará en la eficiencia de la viabilidad de l.......

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Disclosures

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Los autores no reportan conflictos de interés.

Acknowledgements

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Los autores desean reconocer las muchas contribuciones al campo que no se citaron en este trabajo debido a limitaciones de espacio, así como a las agencias de financiación que brindaron esta oportunidad. Los autores agradecen la financiación del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá (NSERC) y de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR), que apoyaron este trabajo. K.M. ha recibido una beca CGS-M de NSERC y una beca de doctorado Killam de la Universidad de Columbia Británica. N.S. ha recibido el premio Michael Smith Health Research BC Scholar Award.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Accutase MilliporeSigmaSCR005
Apotransferrina MilliporeSigmaT1147-500MG
B27 suplemento ThermoFisher Scientific 
Beta-mercaptoetanolThermoFisher Scientific 
BSA fracción V (7,5%)Gibco15260-037
CHIR99021 MilliporeSigmaSML1046-25MG
DMEM-F12MilliporeSigmaD6421-24X500ML
Perlas de estandarización de citometría de flujoSpherotechURCP-38-2K
Gelatina MilliporeSigmaG1890
Suplemento GlutaMAX ThermoFisher Scientific 
Insulina Gibco12585-0014
Lipofectamina 2000 Invitrogen11668-019Reactivo de transfección
Medios neurobasalesThermoFisher Scientific 
OptiMEM Invitrogen31985-070
PD0325901 MilliporeSigmaPZ0162-25MG
ProgesteronaMilliporeSigmaP8783Peligro químico: consulte las pautas de seguridad locales, asegúrese de usar el EPP adecuado y trabaje con la forma de polvo sólido solo en una campana de gases químicos
PutrescineMilliporeSigmaP6780Peligro químico: consulte las pautas de seguridad locales, asegúrese de usar el EPP adecuado y trabaje con la forma de polvo sólido solo en una campana
de gases químicosmLIF recombinante;BioTechne8878-LF-500/CF
Selenito de sodio MilliporeSigmaS5261-25GPeligro químico: consulte las pautas de seguridad locales, asegúrese de usar el EPP adecuado y trabaje con la forma de polvo sólido solo en una campana de gases químicos
Tripsina-EDTAThermoFisher Scientific 
1750404421985023350500612110304925200056

References

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  1. Shakiba, N., Jones, R. D., Weiss, R., Del Vecchio, D. Context-aware synthetic biology by controller design: Engineering the mammalian cell. Cell Systems. 12 (6), 561-592 (2021).
  2. Fus-Kujawa, A., et al. An overvie....

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