הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה של הכלאה פלואורסצנטית באתרו של RNA כדי למקם את lncRNA בתאי אוסטאוסרקומה אנושיים.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה של הכלאה פלואורסצנטית באתרו של RNA כדי למקם את lncRNA בתאי אוסטאוסרקומה אנושיים.
התפקידים החשובים של RNA ארוך שאינו מקודד (lncRNAs) בסרטן נחקרו, כגון ויסות ההתפשטות, מעבר אפיתל-מזנכימלי (EMT), הגירה, חדירה ואוטופגיה של תאים סרטניים. זיהוי לוקליזציה של lncRNA בתאים יכול לספק תובנה לגבי תפקודיהם. על ידי תכנון רצף שרשרת האנטיסנס הספציפי ל-lncRNA ואחריו תיוג בצבעים פלואורסצנטיים, ניתן ליישם הכלאה פלואורסצנטית באתרו של RNA (FISH) כדי לזהות את הלוקליזציה התאית של lncRNAs. יחד עם התפתחות המיקרוסקופ, טכניקות RNA FISH מאפשרות כעת אפילו הדמיה של lncRNA מבוטא בצורה גרועה. שיטה זו יכולה לא רק לזהות לוקליזציה של lncRNA לבד, אלא גם לזהות את הלוקליזציה של RNA אחרים, DNA, או חלבונים באמצעות צבע כפול או multicolor immunofluorescence. כאן, כללנו את הליך הפעולה הניסויי המפורט ואת אמצעי הזהירות של RNA FISH באמצעות lncRNA גרעין קטן RNA מארח גן 6 (SNHG6) בתאי אוסטאוסרקומה אנושיים (143B) כדוגמה, כדי לספק התייחסות לחוקרים שרוצים לבצע ניסויים RNA FISH, במיוחד lncRNA דגים.
הבנתנו את הגנום האנושי הורחבה מאוד על ידי ההתקדמות האחרונה בטכנולוגיית הגנום השלם. כ-93% מהגנום האנושי ניתן לשעתוק לרנ"א, אך רק 2% מהרנ"א ניתן לתרגם לחלבונים; 98% הנותרים של RNA שאין להם פונקציית תרגום חלבונים נקראים RNA לא מקודד (ncRNA)1. כקבוצה של רנ"א לא מקודד (ncRNAs), ncRNA ארוך (lncRNAs), המכיל מעל 200 נוקלאוטידים2, משכו תשומת לב גוברת בשל מעורבותם בתהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים רבים של התאים, כגון התמיינות, בקרת מחזור, אפופטוזיס, הגירה ופלישה 3,4,5. LncRNA ממלאים את תפקידם באמצעות מנגנונים שונים, כגון ויסות מבנה הכרומטין וביטוי גנים גרעיניים, שליטה בתהליך השחבור mRNA, ושינוי לאחר שעתוק6. LncRNAs מווסתים את ההתרחשות, ההתפתחות והגרורות של ממאירויות הן ברמת השעתוק והן ברמת השעתוק שלאחר השעתוק. ויסות השעתוק מתממש בגרעין על ידי השפעה על שעתוק RNA באמצעות קשירה למבנים הכרומוזומליים, בעוד שהוויסות שלאחר השעתוק מתממש בציטופלסמה על ידי שליטה בגני המטרה באמצעות מנגנון RNA תחרותי אנדוגני(ceRNA) 5,7,8. CeRNA חשפה מנגנון חדש של אינטראקציית RNA, כלומר ש-lncRNA יכול לשמש כספוג כדי לספוח miRNA ולעכב את הפירוק בתיווך miRNA של גני מטרה קשורים9. לכן, המידע לגבי לוקליזציה תת-תאית של lncRNAs, האם lncRNA מסוים ממוקם בציטופלסמה או בגרעין, חשוב כדי לסייע בזיהוי הפונקציות הביולוגיות שלהם.
כיום, לוקליזציה של lncRNA מזוהה בעיקר על ידי שתי שיטות, האחת היא על ידי בדיקת בידוד שברים גרעין/ציטופלסמה, והשנייה היא על ידי RNA FISH. בראשון, RNAs בשברים הציטופלזמיים והגרעיניים מופקים בהתאמה, ולאחר מכן הגברה PCR מבוצעת עם פריימרים ספציפיים lncRNA כדי לזהות את היחס של lncRNA בציטופלסמה ובגרעין. היתרון של שיטה זו הוא יעילות הזמן, בעוד החיסרון הוא כי לוקליזציה lncRNA בפועל אינו משתקף ישירות על ידי החלק היחסי של lncRNA בציטופלסמה ובגרעין. RNA FISH יכול לזהות לוקליזציה של lncRNA בתאים באמצעות תכנון רצפי שרשרת אנטיסנס ספציפיים ל-lncRNA ולאחר מכן תיוג בצבעים פלואורסצנטיים10. שיטות RNA FISH שופרו עם התקדמות בטכניקות בדיקה ושיטות זיהוי, כולל ערכות בדיקה מרובות אוליגו11 המסומנות בפלואורופור, בדיקות LNA 12 ובדיקות DNA מסועף (bDNA)13. RNA FISH יכול לא רק לזהות לוקליזציה של lncRNA, אלא גם לזהות את הלוקליזציה של RNAs אחרים, DNA, או חלבונים באמצעות צבע כפול או צבעוני immunofluorescence14.
בעבודה זו, כללנו את פרוטוקול זיהוי הלוקליזציה התוך-תאי המפורט של lncRNA גן מארח גרעין קטן RNA 6 (SNHG6) בתאי אוסטאוסרקומה (143B) על ידי RNA FISH כדוגמה. SNHG6 הוא lncRNA נוקלאוטיד 600-730 בצורתו השחבור הבוגר ומזוהה כאונקוגן חדשני במגוון סוגי סרטן אנושיים, כולל סרטן המעי הגס, סרטן קיבה, קרצינומה של תאים צלולים בשחלות, אוסטאוסרקומה וקרצינומה הפטוצלולרית15,16,17,18. מחקרים אישרו את מעורבותו של SNHG6 בהתנהגויות ביולוגיות של תאים סרטניים, כגון התפשטות, EMT ואוטופגיה, והראו לוקליזציה ציטופלזמית של SNHG6 שם הוא עשוי להשפיע על גני המטרה על ידי קשירה (ספוג) של miRNA15,16,17. פרוטוקול זיהוי מפורט זה של לוקליזציה תוך-תאית SNHG6 על ידי RNA FISH מוצג כאן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עיין בטבלת החומרים לקבלת פרטים על כל החומרים, הריאגנטים והמכשירים המשמשים בפרוטוקול זה. איור 1 מראה את הפרוטוקול הכולל של דגי RNA; טבלה 1 מכילה את ההרכב של כל הפתרונות וטבלה 2 מכילה את רצפי הפריימר המשמשים בפרוטוקול זה.
1. הכנת בדיקה
2. הכנת תאים
3. הכלאה פלואורסצנטית באתרו (FISH)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מוצגות תמונות מייצגות של דגי SNHG6 בתאי אוסטאוסרקומה אנושיים (איור 2). השליטה השלילית מטופלת עם בדיקת Ctrl שלילית; בקרה חיובית מטופלת עם U6 probe 20. בדיקת SNHG6 וגשושית U6 מסומנות ב- Cy3, הפולט פלואורסצנטיות אדומה. DAPI הוא צבע שמכתים את הדנ"א, אשר פולט פלואורסצנטיות כחולה. תוצאה זו מראה כי SNHG6 הוא מקומי בעיקר בציטופלסמה, ומידע זה יכול לספק כיוון חשוב למחקר נוסף של SNHG6.
אם משתמשים בריכוז גבוה מאוד של בדיקה, ניתן לראות צבע רקע תחת המיקר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול RNA FISH זה יכול לא רק לזהות לוקליזציה של lncRNA בתאים, אלא גם לזהות את הקולוקליזציה של RNAs אחרים, DNA, או חלבונים בתאים, אשר יכול לשמש גם כדי לזהות את המיקום של lncRNA ברקמות משובצות פרפין. עם זאת, הפרוטוקול הספציפי במקרים כאלה שונה מכיוון שהרקמות המשובצות בפרפין צריכות להיות בשעווה21. הליך ניסיוני זה יכול להיות מיושם בצלחות של 48 או 96 בארות, אך צלחות 384 בארות קטנות מכדי שניתן יהיה להשתמש בהן כאן.
יש לציין מספר שלבים קריטיים של שיטה זו, כולל הסביבה נטולת RN...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכת על ידי מענקים מ (1) תוכנית המו"פ הלאומית של סין (2020YFE0201600); (2) הקרן הלאומית למדעי הטבע (81973877 ו-82174408); (3) מרכז שנגחאי לחדשנות שיתופית של טרנספורמציה תעשייתית של הכנת TCM בבית חולים; (4) פרויקטים מחקריים במסגרת תקציב אוניברסיטת שנגחאי לרפואה סינית מסורתית (2021LK047).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מונה תאים אוטומטי | שנחאי Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | ספירת תאים |
| צלחת תרבית תאים-12 | שנחאי YueNian ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 3513, קורנינג | הנח את הכיסויים בצלחת |
| קו תאים (143B) | בנק התאים של האקדמיה הסינית למדעים | CRL-8303 | אוסטאוסרקומה סרטן קו תאים |
| צינור צנטריפוגה (15 מ"ל, 50 מ"ל) | שנחאי YueNian ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 430790, | צנטריפוגה קורנינג התאים |
| Coverslips | שנחאי YueNian ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | abs7026 | התאים נזרעים על הכיסויים |
| Cy3 תווית-SNHG6 בדיקת DNA | שנחאי GenePharma ושות', בע"מ | A10005 | זיהוי SNHG6 |
| מיקום DMEM מדיה | שנחאי YueNian ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | LM-E1141 | תרבית תאים בינונית |
| חממת | אמבטיה יבשההיימן קיילין-בל מעבדה מכשירים ושות', בע"מ | DKT200-2 | דגירה בטמפרטורות גבוהות שונות |
| אתנול 100% | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10009218 | התייבשות |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי | שנחאי Waihai ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | אולימפוס BX43 מצויד במצלמה של Olympus U-TV0.5XC-3 (SN:5J01719), תצפית אולימפוס | ומיצוב |
| חממת | שנחאי Yiheng Scientific Instrument Co., LTD | DHP-9051 | הדגימות הודגרו בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. |
| הרכבה בינונית | סנגון ביוטק (שנחאי) ושות', בע"מ | E675004 | חבר את הכיסויים לשקופית |
| שייקר | היימן קיילין-בל מעבדה מכשירים ושות', בע"מ | TS-8S | כביסה מדגם |
| שקופית | שנחאי YueNian ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 188105 | הכיסויים מונחים על השקופית |
| Triton X-100 | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A600198 | קרום חדיר וממברנה גרעינית |
| טריפסין (0.25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | טריפסין טיפול בתאים |
| Tween-20 | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | חומר ניקוי | A600560 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה