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Article de méthode

Profilage de l'expression génique spécifique au type cellulaire dans le foie de souris

7.5K vues

DOI :

10.3791/60242

17 septembre 2019

Dans cet article

Résumé

La traduction de la purification d'affinité de ribosome (TRAP) permet l'isolement rapide et efficace de l'ARNm de traduction de type de cellule-spécifique. Ici, nous démontrons une méthode qui combine l'injection hydrodynamique de queue-veine dans un modèle de souris de repeuplement de foie et de TRAP pour examiner le profil d'expression des hépatocytes repoptant.

Résumé

Le repeuplement du foie après une blessure est une caractéristique cruciale des mammifères qui empêche l'échec immédiat des organes et la mort après l'exposition des toxines environnementales. Une meilleure compréhension des changements dans l'expression des gènes qui se produisent pendant le repeuplement pourrait aider à identifier des cibles thérapeutiques pour favoriser la restauration de la fonction hépatique dans le cadre des blessures. Néanmoins, les méthodes pour isoler spécifiquement les hépatocytes repoptant sont inhibées par un manque de marqueurs cellulaires, un nombre limité de cellules, et la fragilité de ces cellules. Le développement de la technologie de purification d'affinité de ribosome de traduction (TRAP) en conjonction avec le modèle fah-/souris pour récapituler le repeuplement dans le cadre des dommages de foie permet le profilage d'expression de gène du repopulating Hépatocytes. Avec TRAP, l'ARNm de traduction spécifique au type cellulaire est rapidement et efficacement isolé. Nous avons développé une méthode qui utilise TRAP avec l'isolement basé sur l'affinité de traduire l'ARNm des hépatocytes qui expriment sélectivement la protéine fluorescente verte (GFP)-étiquetée protéine ribosomal (RP), GFP:RPL10A. TRAP contourne la longue période de temps nécessaire pour le tri cellulaire activé par la fluorescence qui pourrait changer le profil d'expression génique. En outre, puisque seuls les hépatocytes repopant s'expriment la protéine de fusion GFP:RPL10A, l'ARNm isolé est dépourvu de contamination par les hépatocytes blessés environnants et d'autres types de cellules dans le foie. L'ARNm purifié par affinité est de haute qualité et permet l'analyse en aval du séquençage PCR ou à haut débit de l'expression génique.

Introduction

En tant qu'organe métabolique principal chez les vertébrés, le foie est responsable de l'homéostasie du glucose, de la synthèse des protéines du sérum, de la sécrétion d'acide biliaire et du métabolisme et de la désintoxication xénobiotiques. Le foie possède une capacité extraordinaire de régénérer le parenchyme blessé lors de l'exposition aux toxines pour prévenir l'insuffisance hépatique immédiate1. Cependant, l'échec de la régénération peut se produire dans le cadre de l'acétaminophène ou la surconsommation d'alcool, qui peut conduire à une insuffisance hépatique aigue2. En outre, les dommages chroniques de foie provo....

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Protocole

Toutes les méthodes qui impliquent l'utilisation de souris sont conformes aux lignes directrices fournies par l'IACUC du Penn Office of Animal Welfare de l'Université de Pennsylvanie.

1. Préparation de réactif

  1. Cycloheximide Cycloheximide
    1. Pour faire 500 oL de cycloheximide de 0,1 g/mL, suspendre 50 mg de cycloheximide dans 500 l de méthanol.
      MISE EN GARDE: Le cycloheximide est extrêmement toxique pour l'environnement et peut causer une malformation congénitale. Tous les déchets et tampons contenant du cycloheximide doivent être collectés pour une élimination appropriée.
      REM....

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Résultats

Pour profiler l'expression des gènes dans les hépatocytes repopuants du Fah-/souris, la fusion Gfp:Rpl10a et les transgènes Fah sont co-livrés dans un plasmide8 contenant des transposons (vecteur TRAP) aux foies par injection hydrodynamique (Figure 1A). L'élimination de la nitisinone induit une lésion hépatique toxique qui crée une pression de sélection pour les hépatocytes exprima.......

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Discussion

TRAP-seq est une technique pour l'isolement de type cellulaire spécifique de traduire l'ARNm par l'intermédiaire de ribosomes épitope-marqués et présente une alternative aux approches FACS, car il contourne des limitations telles que des exigences de temps de FACS9. Au lieu de cela, TRAP permet l'isolement rapide et efficace de l'ARN directement à partir des tissus en vrac, aidant à éviter toute altération de l'expression des gènes. TRAP-seq est particulièrement bien adapté pour une utilisation da.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par les subventions suivantes: F31-DK113666 (AWW), K01-DK102868 (AMZ), K08-DK106478 (KJW), et P30-DK050306 (Subvention pilote à KJW).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Broyeur de tissus de 10 ml, Potter-Elv, CoatedDWK Life Sciences (Wheaton)358007
Absolutely RNA Miniprep KitAgilent400800
Anticorps anti-GFPMemorial Sloan-Kettering Anticorps & Bioresource CoreGFP Ab #19C8 et GFP Ab #19F7
Albumine sérique bovine, sans IgG, sans protéaseJackson ImmunoResearch001-000-162
cOmplete, Mini, sans EDTA Cocktail inhibiteur de protéase Roche11836170001
CycloheximideMillipore SigmaC7698
Acide désoxycholique, DOCMillipore SigmaD2510
D-Glucose, DextroseFisher ScientificD16
DL-DithiothreitolMillipore SigmaD9779
Dynabeads MyOne Streptavidin T1Thermo Fisher Scientific65602
Fisherbrand Boîtes de Pétri avec couvercle transparentFisher ScientificFB0875712
HBSS (10x), calcium, magnésium, sans rouge de phénolThermo Fisher Scientific14065-056
HEPES, solution 1 M, pH 7,3, qualité biologie moléculaire, ultrapure, Thermo ScientificThermo Fisher ScientificAAJ16924AE
magnésium, MgCl2sp ;Millipore SigmaM8266
MéthanolFisher ScientificA452
NanoDrop 2000/2000c SpectrophotomètreThermo Fisher ScientificVV-83061-00
NEBNext Poly(A) Module d’isolation magnétique d’ARNmNew England BioLabsE7490S
NEBNext Kit de préparation de bibliothèque d’ARN Ultra pour IlluminaNew England BioLabsE7530S
Polyéthylène glycol nonylphényle, NP-40. IGEPAL CA-630Millipore SigmaI8896
Eau sans nucléases, non traitée au DEPCAmbionAM9932
Agitateur suspenduDWK Life Sciences (Wheaton 903475
Tampon PBS (10x), pH 7,4AmbionAM9625
Percer la protéine recombinante L, biotinyléeThermo Fisher Scientific29997
Chlorure de potassium, KClMillipore SigmaP4504
RNA 6000 Pico Kit & RéactifsAgilent5067-1513
RNaseZap RNase Solution de décontaminationInvitrogenAM9780
RNasin Inhibiteurs de la ribonucléasePromegaN2515
Azoture de sodium, NaN3Millipore SigmaS2002
Bicarbonate de sodium, NaHCO3Millipore SigmaS6297
SUPERase· ; Dans l’inhibiteur de la RNaseInvitrogenAM2694
chlorure de

Références

  1. Taub, R. Liver regeneration: from myth to mechanism. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 5 (10), 836-847 (2004).
  2. Lee, W. M. Etiologies of acute liver failure. Seminars in Liver Disease. 28 (2), 142-152 (2008).
  3. Sanyal, A. J., Yoon, S. K., Lencioni, R.

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

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