פרוטוקול זה מדגים כיצד לטהר חוץ-תאי מיקרו Rna מאמצעי התרבות התא עבור שיפוצים קלים של ספריית RNA ורצף הדור הבא. מחסומים בקרת איכות שונים מתוארים כדי לאפשר לקוראים להבין למה לצפות כאשר עובדים עם דגימות קלט נמוך כמו exRNAs.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מדגים כיצד לטהר חוץ-תאי מיקרו Rna מאמצעי התרבות התא עבור שיפוצים קלים של ספריית RNA ורצף הדור הבא. מחסומים בקרת איכות שונים מתוארים כדי לאפשר לקוראים להבין למה לצפות כאשר עובדים עם דגימות קלט נמוך כמו exRNAs.
RNAs חוץ-תאית, מחזורי (exRNA) מיוצרים על ידי סוגי תאים רבים של הגוף, קיימים רבים בנוזלי גוף שונים כגון, פלזמה, סרום, חלב שתן ורוק. תת-קבוצה אחת של אלה RNAs הן הרגולטורים posttranscriptional – מיקרו Rna (miRNAs). להתוות את miRNAs המיוצר על ידי סוגי תאים ספציפיים, מערכות התרבות במבחנה ניתן לקצור, פרופיל exRNAs נגזר ערכה אחת של תאים. הגורמים המופרש של גזע mesenchymal הם מעורבים שיכוך במחלות רבות ומשמשת כמערכת מודל במבחנה כאן. מאמר זה מתאר את התהליך של איסוף, טיהור של RNA קטנים, ספריית לדור רצף miRNAs חוץ-תאית. ExRNAs ממדיה תרבות שונים מ- RNA הסלולר על ידי כך נמוך דגימות קלט של RNA, שלאיראן נהלים מיטביים. פרוטוקול זה מספק מדריך מקיף כדי exRNA קטן רצף ממדיה תרבות, מציג בקרת איכות מחסומים בכל שלב במהלך טיהור exRNA ורצף.
חוץ-תאית ופיזור RNAs (exRNAs) הן נוכח נוזלי גוף שונים עמידים לכיוון RNases1,2. שפע גבוהה, היציבות וקלות הנגישות שלהם הם אטרקטיביים להערכה קלינית סמנים אבחון ו prognostic3. מצב התחבורה עבור exRNAs כוללים חוץ-תאית שלפוחית (EVs), שיוך lipoproteins (כגון ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה; HDL) ואת מתחמי ribonucleoprotein (כגון עם מתחמי Argonaute2)4.
תת-קבוצה של exRNAs הם מיקרו Rna (miRNAs), אשר הם קטנים ללא קידוד RNAs של 22 nt המווסתים ביטוי גנים posttranscriptional. לשעבר-miRNAs היו מעורבים תקשורת ורגולציה של הומאוסטזיס תא5. לדוגמה, ה-HDL מספק לשעבר-מיר-223 לתאי אנדותל להדחיק אדהזיה המערכת מולקולה 1 (ICAM-1) ודלקת6. מעניין, מיר-223 גם נתפסת מועבר על ידי שלפוחית חוץ-תאי של לויקוציטים לתאי סרטן ריאות, תכנות אותם לקחת על פנוטיפ פולשניים יותר7. לפיכך, transcriptome של לשעבר-miRNAs מ בנוזלי הגוף השונים, תא תרבות בינוני ישפרו הבנתנו לשעבר-miRNA איתות.
RNA קטנים רצף (seq RNA קטנים) הוא כלי רב עוצמה שיכול לשמש כדי להבין את transcriptomics של RNAs קטן. לא רק דוגמאות שונות ניתן להשוות בין ביטוי באופן שונה RNAs ידוע, אבל הרומן RNAs קטן גם ועוזרת מאופיין. כתוצאה מכך, זה גם שיטה חזקה כדי לזהות באופן שונה ביטוי miRNAs בתנאים שונים. עם זאת, אחד הקשיים של seq RNA קטנים הוא הקושי ליצירת ספריות seq RNA קטנות של נוזלים קלט exRNA נמוך כמו נוזלים מוחי שדרתי, רוק, שתן, חלב, סרום ומדיה תרבות. פרוטוקול TruSeq RNA קטנים הספרייה במכינה מ אילומינה דורש כ 1 µg של RNA סך באיכות גבוהה ודורשת פרוטוקול NEBNext קטן RNA הספרייה במכינה להגדיר מ ניו אינגלנד Biolabs 100 µg ng-1 /8,רנ א9. לעיתים קרובות, RNA הכולל מדגימות אלו הם מתחת למגבלה זיהוי עבור מכשירים UV-vis קונבנציונלי.
לשעבר-miRNAs נגזר נוזלי הגוף הם סמנים prognostic ואבחון פוטנציאל טוב. עם זאת, על מנת לחקור את ההשפעות פונקציונלי או כדי לקבוע את מקור ספציפי לשעבר-miRNAs, מערכות התרבות תאים משמשים לעתים קרובות במקום. גזע mesenchymal (MSCs) נחקרו בהרחבה כי היו מעורבים שלהם EVs שיכוך במחלות רבות, כולל אוטם שריר הלב, מחלת אלצהיימר, שתל מול מארח מחלות10. כאן, נדגים הטיהור של לשעבר-miRNAs מ MSCs הנגזרות מח העצם (BMSCs) והשלבים ספציפיים השתמשו כדי לייעל הבנייה ספריית RNA קטנים, רצף וניתוח נתונים (איור 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: מדיום הגידול של תא גזע Mesenchymal (MSC מדיה) מוכן מראש כמצוין בטבלה של חומרים.
1. תרבית תאים
הערה: ניתן לקבל גזע אנושי mesenchymal מח העצם, רקמת שומן או מקורות אחרים11. לחלופין, ניתן לקנות hMSCs דרך הספק. BMSCs בשימוש פרוטוקול זה נגזר ממח העצם של חולים, קנה מחברה.
2. EVs ואוסף מולקולות RNA-הקשורים
הערה: EV אוסף המדיה הוא הכין מראש (בינוני ששינה הנשר של Dulbecco [DMEM] עם 10% סרום שור בעובר [FBS] ו 1% פניצילין/סטרפטומיצין [P/S]). EV אוסף המדיה מדיה MSC נורמלי, אך המוכנים FBS מדולדל EV מסחרי (טבלה של חומרים). זה כדי למנוע זיהום exRNA שור מ FBS, אשר בדרך כלל מכילה exRNAs המשויך EVs ribonucleoproteins, lipoproteins. הכנה קטנה RNA ספריה, נדרשים exRNAs נגזר 5 מבחנות confluent של MSCs כדי לאפשר בניית ספריה.
3. EVs ואוסף מולקולות RNA-הקשורים תאים
הערה: EVs ו- RNA הקשורים מולקולות ניתן גם שנאסף מהתקשורת התרבות התא ואילו התאים עוברים התמיינות. הדוגמה מתואר בפרוטוקול מתאר בידול osteoblastic ואוסף exRNA ביום 0 ו- 7 של בידול. אם אין בידול נדרשת, לאחר מכן לדלג על סעיף 3, ללכת בסעיף 4.
4. RNA החילוץ ובקרת איכות
5. ספריית בנייה ובקרת איכות
הערה: ספריות RNA קטנים בנויים באמצעות ערכות מסחריות (טבלה של חומרים) עם התאמות בשל הרנ א נמוכה קלט. ספריית בנייה מתבצע על הבלוק צוננת.
6. ביואינפורמטיקה צינור
הערה: זהו צינור ללא צורך במיקור חוץ ואת התוכניות המשמשות כאן מופיעים ברשימה טבלה של חומרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה המתוארת ב פרוטוקול זה ממוטבת כדי לאסוף exRNA מתרבות MSC עבור רצף הדור הבא. המזימה של זרימת העבודה באיור 1 בצד השמאל, המחסומים בקרת איכות המתאימים נמצאים בצד הימין.
המורפולוגיה של תאי ביום של אוסף עבור מובחן (איור 3 א), מבודלים (איור 3B) והתאים מוצגים. יתר על כן, נציג מנורמל רמות של ALP פעילות של תאים המושרה במשך 7 ימים גם מוצגים (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, אנו מתארים את פרוטוקול עבור רצף הדור הבא של exRNAs המאפשרת ניתוח דיפרנציאלית ביטוי מדגימות קלט נמוך. הקפדה על פרוטוקול ספציפי לבידוד EV ו exRNA חשוב כי שינויים קטנים אפילו (קרי, השלב ultracentrifugation או שינוי בסוג רוטור) יכולים להשפיע על transcriptome, miRNA רמות13,14'. לפיכך, ללא קשר איך exRNA הוא מבודד, חשוב להחיל את ההליך ניסיוני, bioinformatic על כל הדגימות בניסוי כדי שניתן יהיה להשוות את התוצאות.
RNA שלמות בדרך כלל שקובעת-...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
אנו מודים על מר קלאוס אוטובוס, גב' ריטה Rosendahl-iNANO לסיוע טכני שלהם. תודה מיוחדת ד ר דניאל Otzen להתרת השימוש שלו ultracentrifuge תכופים. מחקר זה נתמך על ידי קרן חדשנות דנמרק (מסדר פרוייקט).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תאי גזע מזנכימליים שמקורם במח עצם | ATCC | PCS-500-012 | תאים המשמשים בפרוטוקול זה נקנו מ-ATCC |
| MSCGM BulletKit | Lonza | PT-3001 | המכונה מדיום גידול תאי גזע מזנכימליים (מדיה MSC) |
| מדולל אקסוזום FBS | Gibco | A2720801 | |
| ExRNA מדיה לאיסוף מדיה: MSCGM אך עם FBS מוחלף ב-FBS | |||
| Trypsin-EDTA | Gibco | 25200056 | |
| T175 בקבוק | Sarstedt | 833,912 | |
| פניצילין-סטרפטומיצין | Gibco | 15140122 | |
| פוספט חוצץ | מלח סיגמא | 806552 | |
| אולטרה-צנטריפוגה | בקבוק פוליקרבונט בקמן קולטר | ||
| עם מכלול פקק | בקמן קולטר | 355618 | |
| בקמן קולטר סוג 60 Ti | רוטור בשימוש כאן | ||
| NucleoCounter | Chemometec | NC-3000 | Cell Counter |
| &-glycerophosphate | Calbiochem | 35675 | רכיבים של אמצעי ההתמיינות האוסטיאוגני |
| Dexamethasone | Sigma | D4902-25MG | רכיבים של אמצעי ההתמיינות האוסטיאוגנית |
| 2-פוספו-L-אסקורבי מלח טריסודיום חומצי | Sigma | 49752-10G | רכיבים של אמצעי ההתמיינות האוסטיאוגני |
| 1α,25-Dihydroxyvitamin D3 | Sigma | D1530-1MG | רכיבים של מדיית ההתמיינות האוסטיאוגנית |
| miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | miRNA וערכת טיהור RNA כוללת לשלב 4.8 |
| Agilent RNA 6000 Pico Kit | Agilent Technologies | 5067-1514 | מכונת אלקטרופורזה נימית מבוססת שבב ושבבים לניתוח RNA ו-DNA |
| Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies | G2939BA | מכונת אלקטרופורזה נימית מבוססת שבב ושבבים לניתוח RNA ו-DNA |
| ערכת DNA ברגישות גבוהה של Agilent | Technologies | 5067-4626 | מכונת אלקטרופורזה נימית מבוססת שבב ושבבים לניתוח RNA ו-DNA |
| ערכות כימות ספריית KAPA Roche | KK4824 | ערכת כימות ספרייה המשמשת כאן | |
| ערכת הכנה לספריית RNA קטנה של TruSeq -Set A (24 rxns) (סט A: אינדקסים 1-12) | Illumina | RS-200-0012 | ערכת הכנה לספריית RNA קטנה המשמשת בפרוטוקול זה - משמשת בשלב 5 |
| Pippin Prep | Sage Science | מחלץ ג'ל DNA אוטומטי המשמש בפרוטוקול זה; ניתן לבצע מיצוי ידני גם | |
| MinElute PCR ערכת טיהור | Qiagen | 28004 | PCR בשלב 5.17 |
| FASTX_Toolkit | מעבדת | זמירה קריאות באיכות נמוכה בשלב 6 | |
| cutadapt | הסרת מתאם בשלב 6 | ||
| עניבת | מיפוי של קריאות נקיות בשלב 6 | ||
| כדי ליצור את פרופיל הביטוי בשלב 6 | Bedtools | ||
| כדי ליצור את פרופיל הביטוי בשלב 6 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה