מתוארות שיטות להערכת היעילות והרעילות של מולקולות RNA המכוונות לשלבים שלאחר האינטגרציה של מחזור השכפול של HIV-1. שיטות אלו שימושיות לסינון מולקולות חדשות ולאופטימיזציה של הפורמט של מולקולות קיימות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מתוארות שיטות להערכת היעילות והרעילות של מולקולות RNA המכוונות לשלבים שלאחר האינטגרציה של מחזור השכפול של HIV-1. שיטות אלו שימושיות לסינון מולקולות חדשות ולאופטימיזציה של הפורמט של מולקולות קיימות.
טיפולי RNA קטנים המכוונים לשלבים שלאחר האינטגרציה במחזור השכפול של HIV-1 הם בין המועמדים המובילים לטיפול גנטי ויש להם פוטנציאל לשמש כטיפולים תרופתיים לזיהום HIV-1. מעכבים לאחר אינטגרציה כוללים ריבוזימים, RNA סיכת ראש קצרה (sh), RNA מפריע קטן (si), RNA הפרעות U1 (U1i) ואפטמרים RNA. רבים מהם זוהו באמצעות מבחני טרנספקציה חולפים עם פלסמיד ביטוי HIV-1 וחלקם התקדמו לניסויים קליניים. בנוסף למדדי היעילות, RNA קטן הוערך על הפוטנציאל שלו להשפיע על ביטוי RNA אנושי, לשנות את צמיחת התאים ו/או התמיינות ולעורר תגובות חיסוניות מולדות. בפרוטוקולים המתוארים כאן, מתוארת קבוצה של מבחני טרנספקציה חולפים שנועדו להעריך את היעילות והרעילות של מולקולות RNA המכוונות לשלבים שלאחר האינטגרציה במחזור השכפול של HIV-1. השתמשנו במבחנים אלה כדי לזהות ריבוזימים חדשים ולייעל את הפורמט של shRNAs ו-siRNAs המכוונים ל-HIV-1 RNA. השיטות מספקות סט מהיר של בדיקות שימושיות לסינון RNA חדש נגד HIV-1 וניתן להתאים אותן לסינון מעכבים אחרים לאחר האינטגרציה של שכפול HIV-1.
הגבלה של טיפולי HIV-1 הנוכחיים היא שהם צריכים להתנהל באופן כרוני כדי למנוע התקדמות מחלה. להשתלות של HIV-1 עמיד לימפוציטים T, או תאי גזע hematopoietic, יש את הפוטנציאל לספק בקרה לטווח ארוך של שכפול HIV-1 בהעדר טיפול תרופתי 1,2 ויכול גם להיות גישה יעילה להשיג תרופה HIV-1 3. דרך אחת להפוך תאים עמידים שכפול HIV-1 היא להכניס גנים אחד או יותר קידוד עבור אנטי HIV-1 RNAs או פפטידים לתוך התאים של אדם שנדבק במהלך השתלה עצמית 4. כמה המועמד גנים אנטי HIV-1 עוצבו עם כמה ניסויים קליניים נכנסים שילובים של שני 5 או שלוש 6, כדי למנוע התפתחות של עמידות HIV-1 לכל גן יחיד.
RNAs-1 נגד HIV הוא בין המועמדים הבולטים עבור ריפוי גנטי שילוב בשל הפוטנציאל הנמוך שלהם לעורר תגובה חיסונית ובגלל שהםמשועתק מתוך רצפי גנים מאוד קצרים. חלק RNAs נגד HIV-1 עוצב למקד כניסה ושילוב ויראלי. עם זאת, רוב RNAs נגד HIV-1 למקד צעדים שלאחר אינטגרציה במחזור החיים של הנגיף (איור 1). מעכבי פוסט אינטגרציה כוללים RNAs דמה, מיקוד חלבונים רגולטוריים HIV-1 טאט או Rev 1, ו RNAs מבוססי antisense, מיקוד אתרים שונים HIV-1 RNA, כגון ribozymes 7, shRNAs 8 ו U1i 9 RNAs. שיטות שנוצלו כדי להשוות את היעילות של RNAs נגד HIV-1 כוללות ניטור שכפולה נגיפית בתאי transduced עם גני מקודדי RNAs מועמד למדידת ייצור נגיפי בתאי transfected זמני עם פלסמידים להביע RNAs מועמד פלסמיד ביטוי HIV-1 10 -13. השתמשנו בעבר assay ייצור HIV-1 להקרין HIV-1 RNA עבור אתרי היעד ribozyme חדש 13-15. שיטות אלה שוכללו מאז כדי לייעל את הפורמט של RNAמולקולת פרעות הביעה מ- DNA פלסמיד כקובץ shRNA או נמסרה בתור siRNA סינטטי 16. את assay מודד את הייצור של וירוסים בוגרים מן הכליות עובריות אנושיים (HEK) תאי 293T, וניתן להשתמש בו כדי להשוות את ההשפעות של מעכבים כי למקד צעדים שלאחר אינטגרציה במחזור שהכפול HIV-1 (איור 1). עבור מעכבים כי למקד צעדים מראש אינטגרציה, מבחנים חלופיים כגון assay infectivity תא TZM-bl 17 נדרשים להעריך יעילות אנטי.
חששות בטיחות סרן עבור המשלוח של אנטי HIV-1 RNAs במרפאת כוללים השפעות חוץ-היעד פוטנציאליות על RNAs אדם או חלבונים, והפעלה של חיישני חיסון מולדים. כדי להעריך את הרעילות של siRNAs נגד HIV-1, השתמשנו assay כדאיות התא שורות תאים שונות 16. כמו כן, אנו נמדדים הפעלה של החיישנים החיסוניים גדילי RNA הכפולים, R פרוטאין קינאז מופעל RNA (PKR) ו אגרה כמו 3 קולטן (TLR3), כמו גם לשעברpression של אינטרפרון מגורה גן, p150 ADAR1. מבחנים אלה יכולים לשמש כדי לאשר את היעילות של RNAs נגד HIV-1 הוא לא בשל השפעות עקיפות על כדאיויות תא או הפעלת חיישן חיסונית. הם גם שימושי למעט RNAs מועמד עם רעילות פוטנציאל להתפתח הלאה.
ב הפרוטוקולים הבאים, נהלים לזהות RNAs הטיפולית חדשות ולבצע אופטימיזציה של הפורמט של התנחלויות קיימות מתואר. השיטות שימושיות מעכבי אינטגרציה שלאחר מבוסס RNA הקרנת שכפול HIV-1 יכולות להיות מותאמות למסך מעכבים שלאחר אינטגרציה אחרות, כגון מולקולות קטנות מיקוד יצוא Rev בתיווך של רנ"א הנגיפי 18 או CRISPR / מערכות קאש שנועדו למקד משולבות HIV-1 DNA 19.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תאי transfections
2. Assay הפקה ויראלי
Assay כדאיות התא 3.
4. Assay ההפעלה החיסונית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
סכימטי הכללי של הנהלים מוצג באיור 2 עם תכנית transfection לדוגמה עבור שלושה RNAs ניסיוניים RNA מלא מסופק באיור 2B. עבור מבחני כדאיות התא ייצור ויראליות, מחוץ לקרוא לכל מבנה המבחן מנורמל כביקורת שלילית. משכפל הם transfected בסטים, כך שכל RNA המבחן מנורמל בקרה שלילית הסמוכים לה. הדבר נעשה על מנת למנוע נתונים לא מדויקים הקשור לעיתוי בין complexing ו transfection, אשר עלול לגרום אם, למשל, כל הבקרות השליליות הם transfec...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
את assay ייצור HIV-1 תיאר בוצעה באמצעות תאים HEK293T (איור 2), והוא דומה מבחני לשמש מסך HIV-1 RNA עבור ribozyme שנכנס לתוקף ב -13, shRNA 10,29, siRNA 30, ו U1i RNA 11,31 אתרי היעד. באמצעות שיטות שונות כדי לכמת ייצור HIV-1, רוב המחקרים מדדו ייצור ויראלי 48 שעות לאחר שיתוף transfection של פלסמיד ביטוי HIV-1 עם RNAs מועמד. בעקבות ייצור של HIV-1, virions בשלה לעבור מחשוף פרוטאוליטים של polyproteins שלהם על ידי הפרוטאז של ה- ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
העבודה המוצגת כאן נתמכה על ידי המכון הקנדי לבריאות מחקר (CIHR) (מעניק DCB-120,266, PPP-133,377 ו HBF-348,967 ל AG).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| DMEM HyClone | GE Healthcare | SH30243.01 | |
| FBS HyClone | GE Healthcare | SH30396.03 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין Gibco | Thermo Fisher | 15140-122 | |
| צלחות תרבית תאים, 96 באר, 24 באר, 6 באר. | קורנינג | 353075, 353047, 353043 | |
| מיקרו צינורות Axygen | Corning | 311-08-051 | |
| משקל מולקולרי נמוך Poly I:C | InvivoGen | 3182-29-6 | |
| DharmaFECT-1 | Dharmacon | T-2001-01 | מגיב טרנספקציה עבור RNA סינתטי |
| TransIT-LT1 | Mirus | MIR 2300 | מגיב טרנספקציה לפלסמידים |
| Nonidet P40 (NP-40) | USB | 19628 | |
| [32P]dTTP | Perkin Elmer | BLU505H | |
| תבנית RNA פולי(A) | Sigma-Aldrich | 10108626001 | |
| oligo(dT)12-18 פריימר DNA | Thermo Fisher | 18418-012 | |
| נייר מסנן DEAE | Perkin Elmer | 1450-522 | |
| מונה נצנוץ Microplate | Perkin Elmer | 1450-024 | |
| MTT | Sigma-Aldrich | M-2128 | |
| DPBS HyClone | GE Healthcare | SH30028.02 | |
| ספקטרופוטומטר | Microplate Bio-rad | 1706930 | |
| טבליות חיץ ליזה | Roche | 4693159001, 4906837001 | מעכבי פרוטאז ופוספטאז |
| מיקרוצנטריפוגה | Eppendorf | 5415R | |
| מגיב ברדפורד | Bio-rad | 500-0006 | |
| תא ריצה ג'ל | Hoefer | SE600 | |
| תא העברה חצי יבש | סולם חלבון Bio-rad | 1703940 | |
| EZ-Run | Thermo Fisher | BP3603-500 | |
| ממברנת ניטרוצלולוזה | Bio-rad | 162-0094 | |
| BSA | Sigma-Aldrich | A9647-1006 | |
| תמיסת הפשטת נוגדנים | Millipore | 2504 | |
| ECL - Pierce | Thermo Fisher | נוגדן | |
| PI32106 ADAR1 | מנוגדני ד"ר ב.ל. באס | ||
| פוספו-T446-PKR | Abcam | ab32036 | |
| נוגדן פוספו-S396-IRF3 | איתות תאים | 4947 | |
| נוגדן | מד"ר א. הובנסיאן | ||
| נוגדן IRF3 | איתות תאים | 11904 | |
| נוגדן אקטין | Millipore | MAB1501 | |
| עיזים נגד ארנב עם תווית פרוקסידאז | KPL | 474-1506 | |
| עיזים נגד עכברים עם תווית פרוקסידאז | KPL | 474-1806 | |
| Ponceau S | סיגמא-אולדריץ' | 6226-79-5 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.