이 프로토콜에서는 작은 RNA 도서관 건설 및 다음 세대 시퀀싱에 대 한 세포 배양에서 세포 외 microRNAs 정화 하는 방법을 보여 줍니다. 다양 한 품질 관리 검사점 작업 exRNAs 같은 낮은 입력된 샘플을 할 때 기대 하는 것을 이해 하는 독자 수 있도록 기술 된다.
방법 논문
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이 프로토콜에서는 작은 RNA 도서관 건설 및 다음 세대 시퀀싱에 대 한 세포 배양에서 세포 외 microRNAs 정화 하는 방법을 보여 줍니다. 다양 한 품질 관리 검사점 작업 exRNAs 같은 낮은 입력된 샘플을 할 때 기대 하는 것을 이해 하는 독자 수 있도록 기술 된다.
세포 외 및 순환 RNAs (exRNA)는 신체의 많은 세포 유형에 의해 생산과 타 액, 혈장, 혈 청, 우유와 소변 등 수많은 체액에 존재. 이러한 RNAs의 한 하위 집합은 posttranscriptional 레 귤 레이 터-microRNAs (miRNAs). 특정 세포 유형에 의해 생산 하는 miRNAs의 윤곽을 그리 다 생체 외에서 문화 시스템 수확 사용할 수와 프로필 exRNAs 셀의 한 하위 집합에서 파생 된. 중간 엽 줄기 세포의 secreted 요소 경감 수많은 질병에 연루 되 고 여기에 체 외 모델 시스템으로 사용 된다. 이 문서 수집의 과정, 작은 RNA의 정화 및 시퀀스 extracellular miRNAs에 라이브러리 생성에 설명합니다. 문화 미디어에서 ExRNAs 낮은 RNA 입력된 샘플, 최적화 된 프로시저를 호출 하 여 세포질 RNA에서 다. 이 프로토콜에 포괄적인 가이드를 작은 exRNA 시퀀싱 문화 미디어에서 exRNA 정화 및 시퀀싱 하는 동안 각 단계에서 품질 관리 검사점을 보여주는 제공 합니다.
세포 외 및 순환 RNAs (exRNAs) 다양 한 체액에 존재 하 고 저항 RNases1,2쪽으로 있습니다. 그들의 높은 풍부, 안정성과 접근의 용이성 진단 및 예 후 마커3임상 평가 대 한 매력이 있습니다. ExRNAs에 대 한 전송 모드 포함 extracellular 소포 (EVs), 단백질 (예: 고밀도 지 단백;와 협회 HDL) 및 ribonucleoprotein 단지 (와 같은 Argonaute2 단지와 함께)4.
ExRNAs의 하위 집합은 작은 비 코딩 RNAs의 약 22 microRNAs (miRNAs), nt posttranscriptional 유전자 발현을 조절 하는. 전 miRNAs 셀 통신 및 세포 항상성5의 규칙에 연루 되었습니다. HDL 전-미르-223 내 피 세포 세포 접착 분자 1 (ICAM-1)를 억 누르기 위해 제공 하는 예를 들어와 염증을6. 흥미롭게도, 미르-223는 또한 더 많은 침략 형7에 그들을 프로그래밍 하는 폐 암 세포를 백혈구에서 extracellular 소포에 의해 수송 여겨진다. 따라서, 다양 한 체액 및 세포 배양 매체에서 전 miRNAs의 transcriptome 크게 전 미르 신호에 대 한 우리의 이해를 향상 됩니다.
작은 RNA 시퀀싱 (작은 RNA seq) 작은 RNAs의 transcriptomics를 이해 하는 데 사용할 수 있는 강력한 도구입니다. 뿐만 아니라 다른 샘플 차동 표현된 알려진된 RNAs 사이 비교 될 수 있다 하지만 소설 작은 RNAs 수 또한 감지 하 고 특징. 따라서, 그것은 또한 다른 조건 하에서 차동 표현된 miRNAs 식별 하는 강력한 방법입니다. 그러나, 작은 RNA seq의 장애물 중 하나는 뇌 척수의 체액, 타 액, 소변, 우유, 혈 청 및 문화 미디어 같은 낮은 exRNA 입력된 액체에서 작은 RNA seq 라이브러리 생성 어려움입니다. TruSeq 작은 RNA 라이브러리 준비 프로토콜 Illumina에서 고품질 총 RNA의 약 1 µ g 필요 하며 뉴 잉글랜드 Biolabs에서 NEBNext 작은 RNA 라이브러리 준비 설정 프로토콜 100 ng-1 µ g의 RNA8,9. 때때로, 이러한 샘플에서 총 RNA 기존의 대 한 UV 광에 대 한 검출 한계 같습니다.
체액에서 파생 된 전 miRNAs는 잠재적으로 좋은 전조와 진단 마커. 그러나, 기능 효과 연구 하거나 특정 전 miRNAs의 원산지 결정, 세포 배양 시스템 자주 대신 사용 됩니다. 중간 엽 줄기 세포 (MSCs)는 그들의 EVs 심근 경색, Alzheimer의 질병과 접 붙이다 비교 호스트 질병10를 포함 하 여 많은 질병을 경감에 연루 되어 있기 때문에 광범위 하 게 연구 되었습니다 있다. 여기, 우리 골 수 파생 된 MSCs (BMSCs)와 작은 RNA 도서관 건설, 시퀀싱 및 데이터 분석 (그림 1)을 최적화 하는 데 사용 하는 특정 단계에서 전 miRNAs의 정화를 보여 줍니다.
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참고: 중간 엽 줄기 세포 성장 매체 (MSC 미디어)은 재료의 테이블에에서 표시 된 대로 미리 준비가 되어 있습니다.
1. 세포 배양
참고: 인간 중간 엽 줄기 세포는 골 수, 지방 조직 또는 다른 소스11에서 얻어질 수 있다. 양자 택일로, hMSCs는 공급 업체를 통해 구입하실 수 있습니다. 이 프로토콜에서 사용 하는 BMSCs는 환자의 골 수에서 파생 되었고 회사에서 구입.
2. EVs와 RNA 관련 된 생체 컬렉션
참고: EV 컬렉션 미디어는 사전 준비 (Dulbecco의 수정이 글의 중간 [DMEM] 10% 태아 둔감 한 혈 청 [FBS]와 1% 페니실린/스 [P/S]). EV 컬렉션 미디어 정상적인 MSC 미디어, 하지만 상업 EV 고갈 FBS (자료 테이블)와 함께. 이 FBS, 일반적으로 exRNAs 관련 된 EVs, ribonucleoproteins, 및 단백질을 포함에서 소 exRNA 오염 방지 하는. 작은 RNA 라이브러리 준비에 대 한 MSCs의 5 confluent 플라스 크에서 파생 하는 exRNAs 도서관 건축을 활성화 해야 합니다.
3. EVs와 차별화 된 세포의 RNA 관련 된 생체 컬렉션
참고: EVs와 RNA 관련 된 생체 세포 분화를 받아야 하는 동안 세포 배양에서 수도 있습니다. 프로토콜에 표시 된 예제에서는 osteoblastic 감 별 법 및 하루 0와 차별화의 7에서 exRNA 컬렉션에 설명 합니다. 없는 차별화가 필요한 경우 제 3 항을 생략 하 고 섹션 4로가 서.
4. RNA 추출 및 품질 관리
5. 도서관 건설 및 품질 관리
참고: 작은 RNA 라이브러리 입력 낮은 RNA 인해 조정 상업 키트 (테이블의 재료)를 사용 하 여 구성 됩니다. 라이브러리 건설 냉장된 블록에서 수행 됩니다.
6. 생물 정보학 파이프라인
참고: 이것은 내부 파이프라인 및 여기에 사용 되는 프로그램에 나와 있는 테이블의 자료.
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이 프로토콜에서 설명 하는 방법은 다음 세대 시퀀싱 MSC 문화에서 exRNA 수집 최적화 됩니다. 워크플로의 전체 체계는 그림 1 에 왼쪽에 있으며 각각 품질 관리 검사점 오른쪽에.
컬렉션에 대 한의 날에 세포의 형태학 undifferentiated (그림 3A)와 (그림 3B) 분화 세포 표시 됩니다. 또한, 7 일 대 한 유도 하는 세포의 ALP 활동의 대표적인 정규화 된 레벨 (그림 3C)에 표시 됩니다. 여기, ALP 활동은 약 2.5 배 uninduced 셀의.
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여기, 우리는 낮은 입력된 샘플에서 차동 식 분석을 가능 하 게 exRNAs의 다음 세대 시퀀싱에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. 심지어 작은 변경 (즉, ultracentrifugation 단계 또는 회전자 유형 변경)는 transcriptome 영향을 미칠 수 있기 때문에 miRNA 레벨13,14EV 및 exRNA 격리에 대 한 특정 프로토콜을 준수 하는 것이 중요 합니다. 따라서, 어떻게는 exRNA는 절연, 결과 비교할 수 실험에서 모든 샘플에 동일한 실험 및 bioinformatic 절차를 적용 하는 것이 중요 하다.
RNA 무결성은 일반적으로 bioanalyzer에 평가 됩니다. ExRNAs의 없는 상태 이므로 전체 길이 rRNA, 그들의 린 값은 매우 낮은, 그러나,이 낮은 품질 RNA 샘플을 반드시 반영 하지 않습니다. 또한, RNA 농도 exRNAs의 크게 다...
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저자는 공개 없다.
우리는 그들의 기술 지원에 대 한 iNANO에 감사 미스터 클로스 버스 하 양 리 타 Rosendahl입니다. 그의 ultracentrifuge의 빈번한 사용을 허용에 대 한 특별 박사 다니엘 Otzen 감사 합니다. 이 연구는 혁신 기금 덴마크 (소집 프로젝트)에 의해 지원 되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 골수 유래 중간엽 줄기 세포 | ATCC | PCS-500-012 | 이 프로토콜에 사용된 세포는 |
| 중간엽 줄기 세포 성장 매체(MSC 매체)로 명명된 | MSCGM BulletKit | Lonza | PT-3001 |
| 엑소좀 고갈 FBS | Gibco | A2720801 | |
| ExRNA 수집 매체: MSCGM, FBS는 엑소좀 고갈 FBS | |||
| Trypsin-EDTA | Gibco | 25200056 | |
| T175 플라스크 | Sarstedt | 833,912 | |
| 페니실린-스트렙토마이신 | Gibco | 15140122 | |
| 인산염 완충 식염수 | 시그마 | 806552 | |
| 초원심분리기 | Beckman Coulter | ||
| 폴리카보네이트 병(캡 어셈블리 포함 | Beckman 여기에 사용된 Coulter | 355618 | |
| Beckman Coulter Type 60 Ti | Rotor | ||
| NucleoCounter | Chemometec | NC-3000 | Cell Counter |
| β-glycerophosphate | Calbiochem | 35675 | 골형성 분화 매체의 성분 |
| Dexamethasone | Sigma | D4902-25MG | 골형성 분화 매체의 성분 |
| 2-Phospho-L-아스코르빅 산성 삼나트륨 염 | 시그마 | 49752-10G | 골 형성 분화 매체의 구성 요소 |
| 1α,25-Dihydroxyvitamin D3 | Sigma | D1530-1MG | 골형성 분화 매체의 구성 요소 |
| miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | miRNA 및 총 RNA 정제 키트 4.8단계를 위한 |
| Agilent RNA 6000 Pico Kit | Agilent Technologies | 5067-1514 | RNA 및 DNA 분석을 위한 칩 기반 모세관 전기영동 기계 및 칩 |
| Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies | G2939BA | RNA 및 DNA 분석을 위한 칩 기반 모세관 전기영동 기계 및 칩 |
| Agilent 고감도 DNA 키트 | Agilent Technologies | 5067-4626 | RNA 및 DNA 분석을 위한 칩 기반 모세관 전기영동 기계 및 칩 |
| KAPA 라이브러리 정량 키트 Roche | KK4824 | 여기에 사용된 라이브러리 정량 키트 | |
| TruSeq Small RNA Library Prep Kit -Set A(24 rxns) (세트 A: 인덱스 1-12) | RS-200-0012 | Small RNA library prepartion kit - 5단계에서 사용 | |
| Pippin Prep | Sage Science | 이 프로토콜에 사용된 Automated DNA gel extractor; 수동 추출도 가능. | |
| MinElute PCR 정제 키트 | Qiagen | 28004 | PCR 정제 5.1 |
| FASTX_Toolkit | Cold Spring Harbor Lab | Trimming low-quality reads in step 6 | |
| cutadapt | 6단계에서 어댑터 제거 | ||
| 6단계에서 깨끗한 | 읽기의 Bowtie | ||
| Samtools | 6단계에서 표현식 프로파일을 만들려면 | ||
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