Opisany tutaj jest protokół charakteryzujący moduły biologicznie synergicznych miRNA i ich łączenie w krótkie transgeny, co pozwala na jednoczesną nadekspresję dla zastosowań terapii genowej.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Opisany tutaj jest protokół charakteryzujący moduły biologicznie synergicznych miRNA i ich łączenie w krótkie transgeny, co pozwala na jednoczesną nadekspresję dla zastosowań terapii genowej.
Biologiczne znaczenie mikroRNA (miRNA) w zdrowiu i chorobie w znacznym stopniu zależy od specyficznych kombinacji wielu jednocześnie zderegulowanych miRNA, a nie od działania pojedynczego miRNA. Charakterystyka tych specyficznych modułów miRNA jest podstawowym krokiem w maksymalizacji ich wykorzystania w terapii. Jest to niezwykle istotne, ponieważ ich kombinatoryczne atrybuty mogą być praktycznie wykorzystane. Opisano tutaj metodę definiowania specyficznej sygnatury miRNA istotnej dla kontroli onkogennych represorów chromatyny w glejaku. Podejście to najpierw definiuje ogólną grupę miRNA, które są rozregulowane w guzach w porównaniu z normalną tkanką. Analiza jest dodatkowo udoskonalana przez zróżnicowane warunki hodowli, podkreślając podgrupę miRNA, które ulegają jednoczesnej ekspresji podczas określonych stanów komórkowych. Wreszcie, miRNA, które spełniają te filtry, są łączone w sztuczne policistroniczne transgeny, które są oparte na rusztowaniu naturalnie istniejących genów klastrów miRNA, a następnie wykorzystywane do nadekspresji tych modułów miRNA do komórek odbiorczych.
miRNA oferują niezrównaną możliwość rozwoju szerokiego podejścia terapii genowej do wielu chorób1,2,3, w tym raka4,5. Opiera się to na kilku unikalnych cechach tych biologicznych molekuł, w tym ich niewielkich rozmiarach6, prostej biogenezie7 i naturalnej tendencji do funkcjonowania w asocjacji8. Wiele chorób charakteryzuje się specyficznymi wzorcami ekspresji miRNA, które często zbiegają się w regulacji złożonych funkcji biologicznych9. Celem tej metody jest najpierw zdefiniowanie strategii identyfikacji grup miRNA, które są synergistycznie istotne dla określonych funkcji komórkowych. W związku z tym zapewnia strategię ponownego ustanowienia takich kombinacji miRNA w dalszych badaniach i zastosowaniach.
Ta metoda pozwala na funkcjonalną analizę wielu miRNA jednocześnie, wykorzystując ich jednoczesne celowanie w dużą liczbę mRNA, rekapitulując w ten sposób złożone krajobrazy chorób. Podejście to zostało niedawno zastosowane do zdefiniowania grupy trzech miRNA, które 1) są jednocześnie regulowane w dół w raku mózgu i 2) wykazują silny wzorzec koekspresji podczas różnicowania neuronalnego, a także w odpowiedzi na stres genotoksyczny przez promieniowanie lub środek alkilujący DNA. Kombinatoryczna reekspresja tego modułu trzech miRNA za pomocą opisanej poniżej metody grupowania powoduje głęboką ingerencję w biologię komórek nowotworowych i może być łatwo wykorzystana jako strategia terapii genowej w badaniach przedklinicznych10. Protokół ten może być szczególnie interesujący dla osób zajmujących się badaniami nad miRNA i jego zastosowaniami translacyjnymi.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Charakterystyka funkcjonalnie powiązanych miRNA w glejaku
2. Składanie modułów miRNA w polistroniczny klaster transgeniczny
3. Otrzymywanie transgenów przez syntezę DNA
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejsza metoda pozwoliła na charakterystykę modułu trzech miRNA, które są konsekwentnie obniżone w guzach mózgu, współwyrażane specyficznie podczas różnicowania neuronalnego (Rysunek 1) i zaangażowane w odpowiedź przeżycia guza po terapii (Rysunek 2). Odbywa się to poprzez regulację złożonej onkogennej ścieżki represji chromatyny. Ten wzorzec współwyrażania sugerował silne synergistyczne działanie tych trzech miRNA (
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten opiera się na założeniu, że miRNA nie funkcjonują w izolacji, ale są biologicznie istotne poprzez pracę w grupach, a grupy te są determinowane transkrypcyjnie przez określone konteksty komórkowe26. Aby uzasadnić to podejście z perspektywy translacyjnej, wprowadzono protokół uzupełniający, który umożliwia odtworzenie tego wzorca multi-miRNA w komórkach/tkankach. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu stosunkowo prostej biogenezy miRNA, przy czym rozpoznanie charakterystycznej spinki do w...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.
Autorzy pragną podziękować członkom Laboratorium Neuroonkologii Harveya Cushinga za wsparcie i konstruktywną krytykę. Prace te były wspierane przez granty NINDS K12NS80223 i K08NS101091 dla P. P.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,4% niska temperatura topnienia agarozy | IBI Scientific | IB70058 | |
| 0,45 &mikro; M sterylna jednostka filtrująca | Merck Millipore | SLH033RS | |
| 1,5 ml Probówka do mikrowirówek | Eppendorf | 22431081 | |
| 6-dołkowe | Greiner Bio-One | 657160 | |
| Myszy atymiczne (FoxN1 nu/nu) | Envigo | 069(nu)/070(nu/+) | |
| B-27 Suplement | Termo Fisher Scientific | 12587010 | |
| Kolba do hodowli komórkowych | Skrobak do komórek Greiner Bio-One | 660175 | |
| , 16cm | Sarstedt | 83.1832 | |
| Cez 137 | JL Sheperd and Associates | Core Facility (Harvard Medical School) | |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | 439142-4L | |
| DMEM, wysoka glukoza, pirogronian | Thermo Fisher Scientific | 11995040 | |
| Dulbecco" s sól fizjologiczna buforowana fosforanami | Gibco | 14190144 | |
| Eozyna Y rozwiązanie | Sigma-Aldrich | E4009 | |
| Surowica bydlęca dla płodu | Sigma-Aldrich | F9665 | |
| Roztwór formaliny | Sigma-Aldrich | HT501128 | |
| Suplement GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific | 35050061 | |
| HEK-293 | American Type Culture Collecti | ATCC CRL-1573 | |
| Roztwór hematoksyliny | Sigma-Aldrich | 1051750500 | |
| Ludzkie pierwotne komórki macierzyste glejaka pierwotnego (GBM62) | Dostarczone przez dr E. A. Chiocca (Brigham and Women' s Hospital, Boston, MA) | ||
| Ludzkie pierwotne komórki macierzyste glejaka (MGG4) | Dostarczone przez Dr. Hiroaki Wakimoto (Massachusetts General Hospital, Boston, MA) | ||
| Wektor lentiwirusowy pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP | System Biosciences | CD511B-1 | |
| Lipofectamina 2000 | Thermo Fisher Scientific 11668019 | ||
| Mikrowirówka chłodzona | Eppendorf | model nr 5424 R, nr kat. 5404000138 | |
| Medium montażowe | Thermo Fisher Scientific | 4112APG | |
| Nalgene Szybkoobrotowe probówki wirówkowe z poliwęglanu okrągłodennego | Thermo Fisher Naukowy | 3117-0380PK | |
| NanoDrop | Thermo Fisher Scientific | 2000c | |
| Neuronalne komórki progenitorowe (NPC) | Dostarczone przez dr Jakuba Godlewskiego (Brigham and Women' s Hospital, Boston, MA) | ||
| Neurobasel Medium | Termo Fisher Scientific | 21103049 | |
| Nikon eclipse Ti zmotoryzowany mikroskop fluorescencyjny | Nikon, Japonia | 14314 | |
| Opti-MEM | Thermo Fisher Scientific | 31985088 | |
| probówki PCR | Sigma-Aldrich | CLS6571-960EA | |
| Penicylina-Streptomycyna | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
| szalki Petriego 94/16 | Greiner Bio-One | 632180 | |
| Poli-D-Lizyna | Sigma- Aldrich | P4707 | |
| Rekombinowany ludzki EGF | PeproTech | AF-100-15 | |
| Rekombinowany ludzki FGF-podstawowy | PeproTech | AF-100-18B | |
| Kwas retinowy | Gibco | 12587-010 | |
| Zestaw do miniprzygotowania RNA | Direct-zol | R2050 | |
| S1000 Termocykler | Bio-Rad | 1852196 | |
| Mikropromiennik sterowany obrazem dla małych zwierząt | Xstrahal Life Sciences, Wielka Brytania | Główny zakład (Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA) | |
| Ultrawirówka Sorvall WX+ | Thermo Fisher Naukowy | ||
| StemPro Accutase | Thermo Fisher Scientific | A1110501 | |
| System PCR w czasie rzeczywistym StepOne | Biosystemy stosowane | ||
| Szafa bezpieczeństwa biologicznego SterilGARD | The Baker Company | SG403A-HE | |
| Sacharoza | Sigma-Aldrich | S9378 | |
| T98-G | Kultura typu amerykańskiego Collecti | ATCC CRL-1690 | |
| Zestaw do odwrotnej transkrypcji mikroRNA TaqMan | Thermo Fisher Scientific | 4366596 | |
| TaqMan Universal PCR Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4324018 | |
| Temozolomid | Tocris Bioscience | 2706 | |
| Tissue-Tek optymalna temperatura cięcia | Odczynnik Fisher Scientific | NC9636948 | |
| TRIzol | Thermo Fisher Scientific | 15596026 | Odczynnik do lizy |
| U251-MG | American Type Culture Collecti | ATCC HTB-17 | |
| U87-MG | Kultura typu amerykańskiego Collecti | ATCC HTB-14 | |
| System ekspresji wektorowej ViraPower | Thermo Fisher Scientific | K4970-00 | |
| Woda, klasa HPLC | Fisher | W54 | |
| Ksylen | Sigma-Aldrich | 534056 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.