방법 논문

유도성 Tet-Off 조절 시스템: Tetracycline-Off 시스템을 사용하여 배양된 세포의 유전자 발현을 조절하는 In vitro 방법

2025년 7월 8일

이 논문에서

초록

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출처: Migneault, F. et al, 1차 폐포 상피 세포에서 mRNA 전사체의 안정성 조사를 위한 효율적인 전사 제어 플라스미드 발현 시스템. J. Vis. 특급. (2020).

이 동영상은 관심 유전자와 조절 플라스미드를 포함하는 플라스미드로 transfection하여 배양된 세포에서 유전자 발현을 조절하는 방법을 설명합니다. 이 플라스미드의 발현은 테트라사이클린 또는 그 합성 유사체에 의해 제어될 수 있으므로 이 시스템은 조절 가능한 유전자 발현을 연구하는 데 유용한 모델입니다.

프로토콜

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동물 모델과 관련된 모든 절차는 지역 기관 동물 관리 위원회와 JoVE 수의학 검토 위원회에서 검토되었습니다.

1. 관심유전자(GOI)를 발현하는 반응 플라스미드를 일차 폐포 상피 세포로 형질주입

  1. 쥐의 폐에서 II형 폐포 상피 세포를 분리합니다.
  2. 완전한 최소 필수 배지(완전한 MEM)를 사용하여 100mm 페트리 접시에 1 x 106 cells/cm2의 밀도로 세포를 파종합니다. Complete MEM은 10% FBS, 0.08mg/L 토브라마이신, Septra (3 μg/mL 트리메토프림 및 17 μg/mL 설파메톡사졸), 0.2% NaHCO3, 0.01 M HEPES(pH = 7.3) 및 2 mM L-글루타민이 보충된 MEM입니다. 가습 인큐베이터에서 37°C에서 24시간 동안 5%CO2로 세포를 배양합니다.
  3. 다음 날, 새로운 12 웰 플레이트의 각 웰에 항생제가 없는 완전한 MEM 500μL를 놓고 플레이트를 37°C에서 30분 동안 예열합니다. 이 단계에서는 테트라사이클린이 오염되지 않거나 유도를 방해할 수 없을 정도로 낮은 수준의 소 태아 혈청을 사용하는 것이 중요합니다.
  4. RT에서 웰당 1μg의 GOI 플라스미드와 1μg의 조절 벡터를 추가하여 유도성 GOI(GOI 플라스미드) 및 조절 벡터(예: pTet-Off)가 포함된 플라스미드를 포함하는 1.5mL 튜브를 준비합니다. RNA 결합 단백질(RBP)을 사용한 동시 발현 실험의 경우, 관심 RPB를 발현하는 구성 벡터(예: pcDNA3) 1μg을 DNA 믹스에 추가합니다(그림 4).
  5. 배지를 흡인하고 37 ° C에서 예열 된 PBS (칼슘 및 마그네슘 없음)로 세포를 부드럽게 헹굽니다.
  6. 37°C에서 예열된 0.05% 트립신 5mL를 추가하고 세포가 분리될 때까지(2-4분) 세포를 배양합니다. 항생제 없이 10mL의 완전한 MEM을 첨가하여 트립신을 중화합니다.
  7. 50mL 튜브에 세포 현탁액을 모으고, 페트리 접시를 4mL의 배지로 세척하여 가능한 한 많은 세포를 수집한 다음, 300 x g에서 5분 동안 세포 현탁액을 원심분리합니다.
  8. 상층액을 부드럽게 흡입하고 버리고 펠릿을 PBS 1mL에 재현탁합니다. 혈구계를 사용하여 세포 수를 세고 계산합니다.
  9. 300 x g에서 5분 동안 세포를 원심분리하고 상층액을 부드럽게 흡인하고 펠릿을 4 x 107 cells/mL의 농도로 재현탁액에 재현탁합니다. 2.4단계에서 준비한 1.5mL 튜브의 세포를 웰당 400,000개의 세포 농도로 첨가하고 위아래로 피펫팅하여 부드럽게 혼합합니다.
  10. 튜브를 전기천공법 장치에 넣고 3.5mL의 전해 완충액을 채웁니다.
  11. 피스톤을 완전히 눌러 금도금된 전극 팁을 피펫에 삽입합니다. 1.5mL 튜브의 내용물을 부드럽게 혼합하고 피펫으로 세포를 조심스럽게 흡인합니다. 기포가 팁으로 유입되지 않도록 주의하면 전기천공법 중에 전기 아크가 발생하고 형질주입 효율이 저하될 수 있습니다.
  12. 딸깍 소리가 날 때까지 피펫을 전기천공 스테이션에 삽입합니다.
  13. 1,450V의 펄스 전압과 20ms 너비의 펄스 2개에 해당하는 폐포 상피 세포에 적합한 electroporation 프로토콜을 선택하고 터치스크린에서 Start를 누릅니다.
  14. transfection 직후, 피펫을 제거하고 37°C로 예열된 항생제 없이 완전한 MEM으로 이전에 채워진 well로 세포를 옮깁니다.
  15. 나머지 샘플에 대해 1.11-1.14단계를 반복합니다.
  16. 플레이트를 부드럽게 흔들어 웰 표면에 세포를 고르게 펴 바릅니다. 가습 인큐베이터에서 37 ° C의 5 % CO2 세포를 배양합니다. 2일 후, 완전한 MEM이 있는 배지를 항생제로 교체하십시오.
  17. 형광 현미경에서 eGFP의 발현을 관찰하거나 control vector를 사용하여 유세포 분석으로 transfection의 성공 여부를 확인합니다(그림 1).
    메모: 이 단계는 선택 사항이며 pcDNA3-EGFP와 같은 eGFP를 발현하는 다른 플라스미드를 사용하는 추가 transfection 단계가 필요합니다.

2. GOI의 전사 억제 유도

참고: mRNA 안정성에 미치는 영향을 평가하기 위해 독시사이클린 유도 전에 세포를 원하는 처리로 전처리할 수 있습니다(그림 3).

  1. 탈이온수에 1mg/mL의 독시사이클린 원액을 준비합니다. 원액을 빛으로부터 보호되는 -20°C에서 보관하십시오. 테트라사이클린 유도체인 독시사이클린은 테트라사이클린보다 반감기(2x)가 길기 때문에 테트라사이클린 대신 사용됩니다. 또한, tet operon의 완전한 비활성화를 위해서는 더 낮은 농도의 독시사이클린이 필요합니다.
    메모: 독시사이클린은 내인성 GOI의 mRNA 발현에 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 확인하기 위해 폐포 세포에 대한 독시사이클린을 24시간 투여한 효과를 테스트하여 GOI 발현에 변화가 없는지 확인해야 합니다(그림 2).
  2. transfection 72시간 후 완전한 MEM에서 새로운 1μg/mL 독시사이클린 용액을 준비하고 37°C로 예열합니다.
  3. 배지를 웰당 1μg/mL 독시사이클린을 함유한 완전한 MEM 1mL로 교체하여 GOI의 전사를 억제합니다.
  4. GOI의 mRNA 반감기를 평가하기 위해 15분-6시간 동안 37°C에서 5% CO2로 여러 웰을 배양합니다.
  5. 처리가 끝나면 얼음처럼 차가운 PBS로 세포를 세척하고 웰당 500μL의 완충액을 추가하고 플레이트를 흔들어 세포를 균질화하여 시중에서 판매되는 페놀-클로로포름 RNA 추출 키트로 용해합니다.
  6. 제조업체의 프로토콜에 따라 RNA를 분리합니다. 230, 260 및 280nm에서 분광 광도계로 RNA 수율과 순도를 측정합니다. 260:230 및 260:280 비율이 각각 1.8 및 2.0인 RNA 샘플은 pure.
    로 간주됩니다. 메모: 여기에서 프로토콜을 일시 중지할 수 있습니다.

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결과

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그림 1: 피펫 전기천공법에 의한 1차 배양에서 폐포 상피 세포의 transfection의 효율성.1차 폐포 상피 세포는 GFP 단백질을 발현하거나 발현하지 않는 2 μg의 pcDNA3 플라스미드(비어 있음, 클론 #1 및 #2)를 일시적으로 transfection하였다. 형질주입 효율은 (A) 형광 현미경 또는 (B) 유세포 분석에 의한 형질주입 후 48시간 후에 평가되었습니다. 일원 분산 분석 및 Bonferroni 사후 검사; *p < 0.001 대 비어 있음. 각 실험 조건에 대해 적어도 4개의 상이한 랫트(n ≥ 4)의 세포를 사용하였다. 눈금 막대 = 200μm.

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공개 사항

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선언된 이해 상충이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Bright-Line혈구계 시그마-알드리치Z359629
DM IL LED 위상차 도립 현미경 라이카
칼슘과 마그네슘이 없는 Dulbecco의 인산염 완충 식염수(D-PBS) Wisent 바이오 제품 311-425-CL
독시사이클린 하이클레이트 시그마-알드리치 D9891-1G
MEM, 파우더 지브코 61100103
MSC-Advantage 클래스 II 생물 안전 작업대 써모피셔 사이언티픽51025413
Neon Transfection System 10 μL 키트 인비트로젠MPK1025
Neon Transfection 시스템 스타터 팩 인비트로젠MPK5000S
pcDNA3 벡터 써모피셔 사이언티픽 V790-20
pcDNA3-EGFP 플라스미드애드진 13031
pTet-Off 고급 벡터 Takara Bio (다카라 바이오631070
pTRE-Tight 벡터 Takara Bio (다카라 바이오631059
정제된 폐포 상피 세포 북미주의사항
QIAEX II 겔 추출 키트 키아젠20021
QIAGEN 플라스미드 맥시 키트 키아젠 12162
QIAprep Spin Miniprep 키트 키아젠27104
QuantStudio 6 및 7 Flex RealTime PCR 시스템 소프트웨어 어플라이드 바이오시스템즈 북미
Tet 시스템 승인 FBS Takara Bio (다카라 바이오631367
시리즈 년 ) ) 년 년 )

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Tet OffRNA

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