בפרוטוקול זה, אנו מציגים את ההליכים בהקמת מודלי myoblast myotonic ניוון 1, כוללים תחזוקת תא מותאם C2C12, transfection גן / תמרה, והבחנת myocyte.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
בפרוטוקול זה, אנו מציגים את ההליכים בהקמת מודלי myoblast myotonic ניוון 1, כוללים תחזוקת תא מותאם C2C12, transfection גן / תמרה, והבחנת myocyte.
Myotonic ניוון 1 (DM1) היא צורה נפוצה של ניוון שרירים. למרות במודלים של בעלי חיים כמה הוקמו DM1, מודלי תא myoblast הם עדיין חשובים משום שהם מציעים אלטרנטיבה הסלולר ביותר ללימוד אירועים תאיים ומולקולריים. למרות תאים myoblast C2C12 כבר בשימוש נרחב ללמוד myogenesis, עמידות transfection הגן, או התמרה ויראלית, מעכבת מחקר בתאי C2C12. כאן אנו מתארים פרוטוקול אופטימיזציה הכולל תחזוקה יומית, נהלי transfection התמר להציג גנים לתוך myoblasts C2C12 ואת האינדוקציה של בידול myocyte. ביחד, נהלים אלה לאפשר יעילות transfection / תמרה הטובות ביותר, כמו גם תוצאות בידול עקביות. הפרוטוקול המתואר בהקמת מודלי תא myoblast DM1 ירוויח לחקר ניוון myotonic, כמו גם מחלות שרירים אחרות.
ניוון Myotonic (DM) הוא מחלה דומיננטית אוטוזומלית המשפיעה מערכות מרובות, בעיקר שרירי לב שלד 1. ישנם שני תת סוגים של המחלה הזאת, DM1 ו DM2. DM1 נפוץ יותר ויש לו ביטוי חמור יותר DM2 2. המוטציה הגנטית הבסיסית DM1 היא רחבה של חזרות שלישיית CUG הממוקמות באזור המתורגם '3 (UTR) של גן החלבון קינאז DM (DMPK) 3. מספר חוזרי CUG אצל אנשים לא מעושה משתנה בין 5 ל 37. לעומת זאת, היא מגדילה ליותר מ -50, ולפעמים עד אלף בחולי DM1 4. כתוצאה מכך, חלבונים קושרי RNA, כגון muscleblind דמוי 1 (MBNL1), CUGBP, ו Elav-כמו משפחה 1 (Celf1), הם misregulated. בשל התפיסה על חזרות CUG המורחבות, MBNL1 מאבד את יכולתו לווסת שחבור חלופי 5. Celf1, ומצד שני, הוא למעלה מוסדר 6,7. התבטאות יתר של Celf1 קשורה לאובדן שרירחולשה, אשר אינן מיוחסות אובדן תפקוד MBNL1. במודלים של בעלי חיים לדמות שינויים הקשורים DM1, ובכלל זה, הרחבת DMPK 3'-UTR CUG, אובדן MBNL1, ואת יתר של Celf1, הוקמו. עם זאת, דוגמנות DM1 ב myoblasts מציעה אלטרנטיבה יעילה, במיוחד עבור לנתח הקשורות DM1 אירועים תאיים ומולקולריים.
C2C12 שורת תאי myoblast בודד לראשונה מ שריר עכבר C3H נפצע בשימוש נרחב ללמוד 8,9 בידול myogenic. תאי C2C12 להתרבות במהירות בסרום שור עובר (FBS) המכיל תקשורת לעבור התמיינות בקלות כאשר FBS ייגמר. עם זאת, באמצעות מודל בידול myoblast זה מציג שני אתגרים: תאי C2C12 הם בדרך כלל עמידים בפני transfection גן / תמרה ויראלית; ו שינויים קלים טיפול תא הליך בידול יכולים להוביל לשינויים חדים בהשקעות myotube.
המעבדה שלנו באופן שגרתי משתמש myoblasts C2C12 כמו acell מודל פתח פרוטוקולים להעברת גנים ביעילות על ידי transfection פלסמיד, תמרת retroviral, תמרת lentiviral לתוך תא C2C12 קו 10. בסרטון, אנחנו מדגימים את הנהלים אופטימיזציה עבור transfecting / transducing C2C12 תאים ושמירה על עקביות בידול בהקמת מודלים myoblast DM1.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תרבית תאי C2C12
2. Transfection Cell C2C12 / התמרה בחירה
3. התמיינות תאים C2C12
בידוד RNA 4. וכמותי RT-PCR
| רְכִיב | נפח (μl) | ריכוז סופי |
| מאגר התגובה 2x | 10 | 1x |
| פריימר קדימה | 0.5 | 200 ננומטר |
| פריימר הפוך | 0.5 | 200 ננומטר |
| בְּדִיקָה | 0.5 | 200 ננומטר |
| הפוך transcriptase & RNase אינהיביטור | 0.1 | 0.25 U / ml |
| תבנית | 1 | 100 RNA סך ng |
| מים חינם RNase | 7.4 | NA |
| מערבבים סה"כ | 20 |
טבלה 1. כמותי RT-PCR מיקס מאסטר הכנה
| צעד שעתוק הפוך | 30 דקות, 48 ° C |
| פולימר DNAאיון ASE הפעלה / הפוך transcriptase | 10 דקות, 95 ° C |
| 40 מחזורים | 15 שניות, 95 ° C |
| 1 דק ', 60 ° C |
טבלה 2. כמותי פרופיל תרמי RT-PCR
5. Immunostaining
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תאי C2C12 היו transfected עם GFP-CUG5 או GFP-CUG200. לאחר בחירת התרופה-התנגדות, ברכות יציבות הוקמו, אשר ניתן דמיינו ידי ביטוי של GFP (איור 1 א). היווצרות Myotube ב myoblasts הבדיל זוהה על ידי שרירן שרשרת כבדה immunostaining 10 (איור 1 ב). כימות של היווצרות myotube הראו כי מדדי היתוך היו ירד מ 35.4 ± 4.1% ל -2.6 ± 1.1% ובאזורים myotube היו ירד מ 35.6 ± 2.2% ל -2.7 ± 0.8% על ידי הרחבת CUG חריגה GFP-CUG200 ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שורת תאים C2C12 נוצל בעבר כמודל ללמוד myogenesis 11-14. תאים אלה לשמור על המראה כמו-פיברובלסטים, להתרבות במהירות מדיה המכילה 20% בסרום שור העובר ולבדל בקלות מדיה המכילה 2% נסיוב סוס 15. הצמיחה וההתבדלות מהר הם מאפייני יתרון מודל תא myogenesis. הנה, אנחנו מדגימים את השימוש פלסמיד, retroviral, ו וקטורים lentiviral להציג cDNA, 3'-UTR, ו shRNA לתאים C2C12. הנקודות הקריטיות עבור transfection / התמרה ותחזוקה של עקביות הבידול מודגשות מתחת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים לד"ר טום קופר ממכללת ביילור לרפואה, למאני ס. מהדבן מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון ולדידייה טרונו מאוניברסיטת ז'נבה על הריאגנטים. עבודה זו נתמכת על ידי קרן סטארט-אפ של אוניברסיטת יוסטון (YL), מענק של איגוד הלב האמריקאי (YL, 11SDG5260033) והקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (XP, 81460047).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM, גלוקוז גבוה | Life Technologies | 11965-084 | למדיום תרבית |
| סרום בקר עוברי - פרימיום | אטלנטה ביולוגית | S11150 | למדיום תרבית |
| פניצילין-סטרפטומיצין-גלוטמין (100x) | Life Technologies | 10378-016 | למדיום תרבית |
| אינסולין מלבלב בקר | סיגמא אולדריץ' | I6634-100MG | עבור סרום סוסים בינוני התמיינות |
| אטלנטה ביולוגית | S12150 | עבור מדיום התמיינות | |
| FuGENE מגיב טרנספקציה HD | Promega | E2311 | עבור טרנספקציה |
| G418 סולפט | גולד ביוטכנולוגיה | G-418-10 | לבחירה עמידה לתרופות |
| Puromycin dihydrochloride | Sigma Aldrich | sc-108071 | לבחירה עמידה לתרופות |
| NuPAGE Novex 4 - 12% Bis-Tris ג'ל חלבון, 1.0 מ"מ, 15 באר | Life Technologies | NP0323BOX | עבור כתם מערבי |
| NuPAGE Transfer Buffer (20x) | Life Technologies | NP00061 | עבור כתם מערבי |
| NuPAGE MES SDS מאגר ריצה (20x) | Life Technologies | NP0002 | עבור כתם מערבי |
| Amersham Protran נתמך 0.2 NC, 300 מ"מ x 4 מ' | GE בריאות מדעי החיים | 10600015 | עבור כתם מערבי |
| MF 20 | בנק היברידומה התפתחותי | MF 20 | Ab ראשוני לצביעה חיסונית |
| עז נגד עכבר IgG (H+L) נוגדן משני, טקסס אדום-X מצומד | תרמו פישר סיינטיפיק | T-862 | משני Ab עבור צביעה חיסונית |
| צעד אחד qRT-PCR MasterMix | AnaSpec | 05-QPRT-032X | עבור qRT-PCR |
| ריאגנט בידוד TriPure | Roche | 11667165001 | לבידוד RNA |
| נוגדן CUG-BP1 (3B1) | סנטה קרוז | SC-20003 | כתם ראשי Ab מערבי |
| נוגדן אקטין סנטה | קרוז | SC-1615 | עז פוליקלונלי IgG לבקרת טעינה |
| 293T Ecopack | Clontech | 631507 | תאים להכנת רטרו-וירוס |
| pMSCV-puro | Clontech | 634401 | וקטור רטרו-ויראלי ריק להכנת רטרו-וירוס |
| pMSCV-Celf1Flag-puro | שנבנה בבית | לא זמין | קידוד וקטור רטרו-ויראלי Celf1Flag, המשמש להכנת רטרו-וירוס |
| psPAX2 | מדידייה טרונו | אינה זמינה | להכנת וירוס |
| pMD2.G | מאת דידייה טרונו | אינה זמינה | להכנת וירוס הלנטי |
| GFP-CUG5 | מ- MS Mahadevan | אינה זמינה | פרטים בהפניה 10 |
| GFP- מתנת CUG200 | מ-M.S. Mahadevan | לא ניתן לקבל | פרטים בהפניה 10 |
| טריטון X-100 | Sigma Aldrich | X100 | לצביעה חיסונית |
| paraformaldehyde | Sigma Aldrich | P6148 | לצביעה חיסונית |
| TWEEN 20 | סיגמא אולדריץ' | P9416 | לצביעה חיסונית |
| DAPI | סיגמא אולדריץ' | D9542 | לצביעה חיסונית |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.