이 비디오 문서에서는, 우리는 세포에서 단백질 발현의 유도에 대한 수정의 mRNA의 체외 합성을 설명합니다.
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이 비디오 문서에서는, 우리는 세포에서 단백질 발현의 유도에 대한 수정의 mRNA의 체외 합성을 설명합니다.
원하는 세포에서 단백질 합성의 유도 합성 메신저 RNA (mRNA의)를 코딩의 외생 배달 재생 의학, 기본적인 세포 생물학, 질병의 치료, 세포의 재 프로그래밍 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고있다. 여기서 우리는 유동 세포 계측법에 의해 유도 된 단백질 발현의 감소 면역 활성화의 가능성과 안정성이 향상, 생산의 mRNA의 품질 관리, 세포의 형질의 mRNA와 검증과 수정의 mRNA의 생성 단계 프로토콜에 의해 단계를 설명합니다. eGFP는 mRNA의 단일 형질 전환 후 3 일까지, 형질 전환 된 HEK293 세포 eGFP는을 생산하고 있습니다. 이 비디오 문서에서, eGFP는 mRNA의 합성을 예로 들어 설명한다. 그러나, 절차는 다른 원하는 mRNA를 생산에 적용될 수있다. mRNA의 변성 합성을 사용하여, 세포를 일시적들이 정상적으로 발현하지 것이다 원하는 단백질을 발현하도록 유도 될 수있다.
세포에서, 전령 RNA의 전사 (mRNA의) 원하는 단백질 내로의 mRNA의 번역은 다음 셀의 적절한 기능을 보장한다. 유전 또는 획득 한 유전 질환 단백질의 부족과 장애 합성으로 이어질 심각한 질병을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 결함이 없거나 단백질의 생산을 유도하는 새로운 치료 방법은 세포 내로의 mRNA 합성의 개질 외인성 전달, 목적 단백질을 코딩이다. 이에 따라, 세포가 정상적으로 생성되지 않거나 자연적으로 필요하지 않을 기능 단백질을 합성하는 트리거됩니다. 이 방법을 사용하여, 유전 질환의 mRNA의 도입에 의해 보정 될 수없는 결함이 있거나 한 단백질을 코딩. mRNA의 치료는 또한 종양 세포 또는 병원체에 의해 발현 된 단백질 항원을 접종 synthetize하기 위해 사용될 수있다. 이에, 숙주 면역 시스템은 효과적으로 종양 세포를 제거하거나 infe을 방지하기 위해 활성화 될 수있다ctions 2,3. 또한, 최근에는 mRNA를 성공적으로 유도 된 다 능성 줄기 세포 (iPSCs)를 생성하기 위해 사용되었다. 이러한 목적을 위해, 섬유 아세포 리 프로그래밍의 발현이 4-6 인자 유도 및 재생 의학에 막대한 잠재력 iPSCs으로 변환하는 mRNA를 함께 형질 감염시켰다.
이전에, 종래의 mRNA의 사용은 낮은 안정성과 강한 면역 원성 연관되었다. 따라서, 기존의 mRNA의 임상 적용은 제한되었다. 그러나 Kariko과 동료의 mRNA 분자 내에 5 메틸 시티와 pseudouridine로 시티 딘과 딘의 교체는 생물학적 유체 안정의 mRNA 분자를 렌더링 극적으로 지금 수정의 mRNA의 임상 적용을 허용 면역 활성화 7-10 감소.
합성으로 생산 된 수정의 mRNA를 사용하여, 원하는 유전자 성적표는 일시적으로 생체 (11)에 전달 될 수또는 시험관 내에서 단백질 발현을 유도한다. 도입의 mRNA는 세포 번역 기계에 의해 생리 학적 조건에서 변환됩니다. 인해 바이러스 유전자 치료 벡터에 비해 숙주 세포 게놈 내로 통합의 부족으로, 종양의 위험도 12,13 방지된다. 따라서, 수정 합성의 mRNA를 사용하여 치료 이후에보다 좋은 임상 승인을 얻을 것이다.
여기에, 우리는 수정 된 mRNA를 생산 (그림 1)의 mRNA와 세포와 형질 전환 된 세포에서 단백질 발현의 평가, 형질 전환에 대한 자세한 프로토콜을 설명합니다.
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필수 DNA 시퀀스를 코딩 포함하는 플라스미드 1. 확대 술 (CDS)
3. 조정 단계 : PCR 제품의 품질
4. 시험 관내 전사 (IVT)
남극 인산 가수 분해 효소 정제 된 mRNA를 5. 치료
6. 조정 단계 : 종합 된 수정 된 mRNA의 품질
7. 형질에 대한 세포의 준비
8. 세포의 mRNA 트랜 수행
세포의 eGFP는 표현의 9 유세포 분석
시간 이상 단백질 발현 10. 측정
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eGFP는의 CDS를 포함하여 pcDNA 3.3 플라스미드를 사용하여, 수정 된 eGFP는 mRNA를 합성 (도 1)를 구축했다. PCR에 의한 삽입 증폭 및 폴리 T-미행 한 후, 약 1,100 bp의 길이의 명확한 밴드 (그림 2)을 검출한다. mRNA의 (그림 3)의 수율은 IVT 시간을 증강 증가. IVT 후, 약 1100 bp의 길이의 명확한 mRNA의 밴드가 생성 될 eGFP는 mRNA의 길이 (도 4)에 대응하는 검출되었다.
eGFP는 mRNA의 생성의 기능은 HEK293 세포의 형질 감염에 의해 시험 하였다. 이러한 목적을 위해, 형질 감염 복합체 (리포 플렉스)는 양이온 성 지질 형질 감염 시약을 이용하여 생성 하였다. 형질 12- 웰 플레이트의 웰 당 2 × 105 세포로 수행 하였다. eGFP는 세포의 제조는
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mRNA의 치료는 재생 의학, 질병 및 예방 접종의 치료 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고있다. 이 비디오는, 세포에서 단백질 발현의 유도를위한 안정화 된 변형의 mRNA의 생성을 보여준다. 이 프로토콜을 이용하여, 다른 원하는 mRNA를 생성 할 수있다. 변형 된 mRNA를 시험 관내 합성은 표적 단백질의 발현을 유도하는 것이 바람직 mRNA를 함께 세포의 형질 감염을 허용한다. 외생 전달 mRNA를 완전히 분해 될 때까지 이에 의해, 목적 단백질은 생리 학적 조건에서 일시적으로 발현된다.
이 비디오에서는, eGFP는의 발현은 eGFP는 mRNA의와 HEK293 세포의 단일 형질 전환 후 3 일 동안 증명되었다. 다른 단백질을 코딩하는 mRNA의 분자는 짧은 단백질 발현 기간을 초래할 수있다. 단백질의 발현으로 인해 외생 전달의 mRNA의 분해를 감소시킨다. 솜에 대한이 기술의 따라서, 제한전자 응용 프로그램은 단백질 발현의 과도 유도 될 수 있습니다. 따라서...
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저자는 그들이 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.
이 프로젝트는 바덴 - 뷔 르템 베르크, 독일에 유럽 사회 기금에 의해 투자되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 세포 배양 | |||
| DMEM, 고혈당 | PAA | E15-009 | |
| FBS | Life Technologies | 10500 | |
| 페니실린/스트렙토마이신 | PAA | P11-010 | 100x |
| L-글루타민 | PAA | M11-004 | 200 mM |
| DPBS | PAA | E15-002 | |
| 0.04% 트립신 / 0.03% EDTA | Promocell | C-41020 | |
| TNS | Promocell | C-41120 | 트립신 중화 용액, 0.1% BSA HEK-293 세포에 0.05% 트립신 억제제 |
| ATCC | CRL-1573 | ||
| Consumables | |||
| Tissue culture plates, 12-well | Corning | 3512 | |
| 세포 배양 플라스크 (75 cm2) | Corning | 430641 | |
| DNase-및 RNase-free 1.5 ml 멸균 마이크로 원심분리 튜브 | Eppendorf | 0030 121.589 | Safe-Lock, Biopur |
| 15 ml 원뿔형 튜브 | greiner bio-one | 188271 | |
| PCR 깨끗하고 멸균된 epT.I.P.S. 이중 필터 피펫 팁 | Eppendorf | 10 &마이크로; 엘: 022491202; 100 &마이크로; 엘 : 022491237; 1,000 &마이크로; l: 022491253 | |
| Cryovial | greiner bio-one | 122279-128 | Cryo.s |
| 세균 배양을 위한 14ml 폴리프로필렌 라운드 바닥 튜브 | BD Falcon | 352059 | |
| 플라스미드 증폭 및 정제 | |||
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