Prezentowany tutaj jest test do ilościowego określenia hipermutacji somatycznej w locus genu ciężkiego łańcucha immunoglobuliny przy użyciu komórek B centrum zarodkowego z mysich plastrów Peyera.
Artykuł metodologiczny
Prezentowany tutaj jest test do ilościowego określenia hipermutacji somatycznej w locus genu ciężkiego łańcucha immunoglobuliny przy użyciu komórek B centrum zarodkowego z mysich plastrów Peyera.
W centrach rozrodczych narządów limfoidalnych, dojrzałe limfocyty B zmieniają swoją ekspresję immunoglobuliny (Ig) poprzez wprowadzanie nieszablonowych mutacji do zmiennych eksonów kodujących loci genów ciężkiego i lekkiego łańcucha Ig. Ten proces hipermutacji somatycznej (SHM) wymaga indukowanej aktywacją enzymu deaminazy cytydyny (AID), która przekształca deoksycytydyny (C) w deoksyurydyny (U). Przetwarzanie niedopasowań U:G generowanych przez AID w mutacje za pomocą szlaków wycinania zasady i naprawy niedopasowania wprowadza nowe sekwencje kodujące Ig, które mogą wytwarzać wyższe powinowactwo Ig. Mutacje w genach AID lub genach naprawy DNA mogą blokować lub znacząco zmieniać typy mutacji obserwowanych w loci Ig. Opisujemy protokół ilościowego oznaczania mutacji intronów JH4, który wykorzystuje sortowanie komórek aktywowane fluorescencją (FACS), PCR i sekwencjonowanie Sangera. Chociaż test ten nie mierzy bezpośrednio dojrzewania powinowactwa Ig, wskazuje na mutacje w sekwencjach kodujących zmienne Ig. Ponadto metody te wykorzystują popularne techniki biologii molekularnej, które analizują mutacje w sekwencjach Ig wielu klonów komórek B. Tym samym test ten jest nieocenionym narzędziem w badaniu dywersyfikacji SHM i Ig.
B, członkowie adaptacyjnego układu odpornościowego, rozpoznają i eliminują antygeny poprzez wytwarzanie przeciwciał, znanych również jako immunoglobuliny (Ig). Każdy Ig składa się z dwóch ciężkich (IgH) i dwóch lekkich (IgL) polipeptydów łańcuchowych, które są utrzymywane razem przez wiązania dwusiarczkowe, tworząc charakterystyczną strukturę w kształcie litery "Y" klasy Ig1. N-końce IgH i IgL obejmują zmienny region (V) każdego polipeptydu i razem tworzą miejsce wiązania antygenu Ig, podczas gdy stały region IgH nadaje funkcję efektorową Ig. Rozwój limfocytów B w szpiku kostnym powoduje przegrupowanie eksonów kodujących V IgH i IgL w procesie znanym jako rekombinacja V(D)J2,3,4. Transkrypcja rekombinowanych eksonów V, w połączeniu z odpowiednimi eksonami o stałym regionie, tworzy mRNA, które ulega translacji do Ig.
Dojrzałe limfocyty B wyrażające Ig związane z błoną, znane również jako receptor komórek B (BCR), krążą do wtórnych narządów limfatycznych, takich jak śledziona, węzły chłonne lub plamy Peyera, gdzie badają środowisko w poszukiwaniu antygenów i wchodzą w interakcje z innymi komórkami układu odpornościowego1. W centrach rozrodczych (GC) wtórnych narządów limfatycznych aktywowane są limfocyty B, które rozpoznają antygen przez BCR. Wspomagane przez pęcherzykowe komórki dendrytyczne i pęcherzykowe limfocyty pomocnicze T, aktywowane limfocyty B mogą następnie namnażać się i różnicować w komórki plazmy i pamięci, które są ważnymi efektorami silnej odpowiedzi immunologicznej5,6,7,8,9. Dodatkowo te aktywowane limfocyty B mogą ulegać wtórnym procesom dywersyfikacji genu Ig - rekombinacji przełącznika klasy (CSR) i hipermutacji somatycznej (SHM). Podczas CSR limfocyty B wymieniają domyślny μ stały region polipeptydu IgH z innym stałym regionem (γ, α, ε) poprzez reakcję rekombinacji delecyjalno-rekombinacji DNA (Figura 1). Pozwala to na ekspresję innego stałego eksonu i translację nowego Ig. Limfocyt B przełączy się z ekspresji IgM na inny izotyp (IgG, IgA, IgE). CSR zmienia funkcję efektora Ig bez zmiany jego swoistości antygenowej10,11,12. Jednak podczas SHM komórki B mutują regiony kodujące V IgH i IgL, aby umożliwić produkcję i selekcję Igs o wyższym powinowactwie, co może skuteczniej wyeliminować antygen13,14,15 (Rysunek 1). Co ważne, zarówno CSR, jak i SHM zależą od funkcji jednego enzymu: indukowanej aktywacją deaminazy cytydynowej (AID)16,17,18. Ludzie i myszy z niedoborem AID nie mogą ukończyć CSR lub SHM i mają podwyższone miana IgM w surowicy lub Hyper-IgM17,19.
W CSR, AID deaminuje deoksycytydyny (C) w powtarzających się regionach przełączania, które poprzedzają każde stałe kodowanie eksonów, przekształcając je w deoksyurydyny (U)20,21, co tworzy niedopasowane parowanie zasad między deoksyurydynami i deoksyguanozynami (U:G). Te niedopasowania U:G są przekształcane w dwuniciowe pęknięcia DNA, które są wymagane do rekombinacji DNA, przez naprawę przez wycięcie zasady (BER) lub niedopasowanie ścieżka naprawy (MMR)22,23,24,25,26,27,28,29. W SHM AID deaminuje C w eksonach kodujących V. Replikacja w niedopasowaniu U:G generuje mutacje przejściowe C:G do T:A, podczas gdy usunięcie zasady uracylu przez białko BER, glikozylazę DNA uracylu (UNG), przed replikacją DNA powoduje zarówno mutacje przejściowe, jak i transwersyjne16. Mutacje zerowe w UNG znacząco zwiększają mutacje przejściowe C:G do T:A21,22. Podobnie jak w przypadku CSR, SHM wymaga komplementarnych ról MMR i BER. Podczas SHM MMR generuje mutacje w parach zasad A:T. Mutacje inaktywujące w homologii MutS 2 (MSH2) lub polimerazie DNA η (Polη) znacznie redukują mutacje na zasadach A:T, a mutacje złożone w MSH2 i Polη praktycznie znoszą mutacje w zasadach A:T21,30,31. Zgodnie z krytyczną rolą BER i MMR w przekształcaniu U generowanego przez AID w mutacje przejściowe lub transwersyjne, myszy z niedoborem zarówno MSH2, jak i UNG (MSH2-/-UNG-/-) wykazują tylko mutacje przejściowe C:G do T:A wynikające z replikacji w niedopasowaniu U:G21.
Analiza SHM w regionach kodujących V pozostaje skomplikowana, ponieważ rozwijające się komórki B mogą rekombinować dowolne egzony kodujące V(D)J w loci1,2,4. Dokładna analiza tych unikalnie rekombinowanych i somatycznie zmutowanych regionów V wymaga identyfikacji i izolacji klonów limfocytów B lub Ig mRNA11,13. Intron JH4, który jest 3' ostatniego eksonu kodującego J w locus IgH, jest siedliskiem mutacji somatycznych spowodowanych rozprzestrzenianiem się mutacji 3' promotora V32,33,34 i dlatego jest często używany jako marker zastępczy dla SHM w regionach V31,35 (Rysunek 1). Aby eksperymentalnie wyjaśnić, w jaki sposób określone geny lub mutacje genetyczne zmieniają wzorce lub tempo SHM, intron JH4 można zsekwencjonować z komórek B centrum rozrodczego (GCBC) z łatami Peyera (PP), które przechodzą wysokie wskaźniki SHM36,37,38. GCBC można łatwo zidentyfikować i wyizolować za pomocą fluorescencyjnie sprzężonych przeciwciał przeciwko markerom powierzchniowym komórki (B220 + PNAHI) 17,39.
Przedstawiono szczegółowy protokół charakteryzujący mutacje intronów JH4 w PP GCBC od myszy przy użyciu kombinacji FACS (sortowanie komórek aktywowanych fluorescencją), PCR i sekwencjonowania Sangera (Rysunek 2).
Wszystkie zmutowane myszy były utrzymywane na tle C57BL/6. We wszystkich eksperymentach wykorzystano dopasowane wiekowo (2-5 miesięcy) samce i samice myszy. Hodowla i eksperymenty na myszach były prowadzone zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez The City College of New York Institutional Animal Care and Use Committee.
1. Sekcja plam Peyera
2. Izolacja komórek dla FACS
3. Barwienie GCBC dla FACS
4. Ekstrakcja DNA z GCBC
5. Wzmocnienie i analiza sekwencji intronów JH4
Cytometria przepływowa
Dojrzałe limfocyty B krążą do centrów rozmnażania, gdzie przechodzą dojrzewanie powinowactwa, ekspansję klonalną oraz różnicowanie w komórki plazmatyczne lub komórki pamięci40,41,42,43,44. Komórki B centrów rozmnażania (GCBC) można zidentyfikować za pomocą licznych markerów powierzchniowych, w tym wysokiej ekspresji receptora CD45R/B220 oraz wiązania aglutyniny z orzeszków ziemnych (PNA)45,46. W celu izolacji aktywowanych GCBC, komórki Peyerów (PP) barwiono przeciwciałami anty-B220 sprzężonymi z fykoerytryną (PE) oraz biotynilowaną PNA, a następnie streptawidyną sprzężoną z APC-eFluor780. Martwe komórki eliminowano za pomocą fluorescencyjnego barwnika 4',6-diamidyno-2-fenyloindolu (DAPI), który barwi kwasy nukleinowe umierających lub martwych komórek47,48. Obarwione komórki poddano następnie analizie i sortowaniu za pomocą cytometrii przepływowej. Płatki Peyerów składały się w ~80% z komórek B220+49,50. PP typu WT zawierają średnio 4 x 106 komórek na mysz (Rycyna 3A). Około 8% komórek PP typu WT było B220+PNAHI, co stanowi połowę liczby zaobserwowanych u myszy AID-/ - (Rycyna 3B). Zatem po sortowaniu uzyskano 0,3-0,6 x 106 komórek B220+PNAHI GCBC, co było wystarczające do analizy mutacji w intronie JH4.
Analiza sekwencji JH4
Intron JH4 został amplifikowany za pomocą zagnieżdżonej reakcji PCR z użyciem wspólnych starterów rodziny VHJ558 (J558FR3Fw i VHJ558.2), a następnie starterów obejmujących intron JH4, VHJ558.3 i VHJ558.435,37. Spośród 105 unikalnych sekwencji uzyskanych z GCBC typu WT, zidentyfikowano łącznie 226 mutacji (Rycina 5A). Analiza spektrum mutacji GCBC u myszy WT wykazała szereg przejść i transwersji przy częstotliwości 4 x 10-3 mutacji/bp, obliczonej poprzez podzielenie całkowitej liczby zmutowanych zasad przez całkowitą liczbę zsekwencjonowanych zasad32,36,37,38. Dodatkowo, każdy produkt PCR JH4 z GCBC typu WT zawierał od 1 do 25 mutacji (Rycina 5B), przy czym w jednej sekwencji często stwierdzano wiele mutacji33,36. W 113 sekwencjach AID-/- zidentyfikowano tylko dwie mutacje (Rycina 5A). Limfocyty B AID-/- wykazywały częstotliwość 1,66 x 10-5 mutacji/bp, co było wartością znacznie niższą niż w przypadku limfocytów B typu WT (p <0,05)36 i było porównywalne z częstością błędów polimerazy o wysokiej wierności (5,3 x 10-7 sub/base/doubling)51,52. Zatem limfocyty B AID-/- stanowiły użyteczną kontrolę negatywną w tym badaniu.

Rycina 1: Schemat locus genu IgH oraz regionów docelowych dla AID podczas CSR i SHM. Czerwony pasek oznacza intron JH4 o długości 580 bp, znajdujący się na 3’ końcu rearanżacji VDJH4, który jest analizowany w niniejszym protokole. W procesie CSR zależna od AID deaminacja intronowych regionów przełączeń (Sμ i Sε) sprzyja powstawaniu DSB, co umożliwia rekombinację delecyjną i ekspresję nowego izotypu przeciwciała (z IgM na IgE). Podczas SHM regiony V (szare pola) kumulują mutacje (niebieskie linie), co może prowadzić do powstania przeciwciał o wyższym powinowactwie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 2: Schemat analizy SHM intronu JH4 w GCBC wyizolowanych z PPs. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 3: Charakterystyka GCBC z PP. (A) Całkowita liczba komórek PP od myszy WT oraz AID-/- (n = 4 na genotyp). Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe od średniej. (B) Procent GCBC B220+PNAHI uzyskanych z PP myszy WT oraz AID-/- (n = 4 na genotyp)36. Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe od średniej, *p<0.05 przy użyciu testu t Studenta. (C) Reprezentatywne wykresy FACS służące do sortowania GCBC B220+PNAHI z PP. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 4: Analiza danych z sekwencjonowania metodą Sangera dla JH4. (A) Przykładowe dopasowania sekwencji z danych sekwencjonowania Sangera produktu PCR JH4 z GCBC typu WT (góra) i AID-/- (dół) do referencyjnej sekwencji genomowej (NG_005838), która znajduje się bezpośrednio pod ponumerowanymi znacznikami. Dopasowania zostały wygenerowane przy użyciu programu Clustal Omega. (B) Elektroferogram wysokiej jakości danych z sekwencjonowania Sangera, wykazujący wyraźne piki dla każdej zasady. (C) Elektroferogram niskiej jakości danych sekwencyjnych, wykazujący niejednoznaczne piki i nieokreślone zasady (N). Nukleotyd zaznaczony na czerwono musi zostać ręcznie adnotowany w pliku tekstowym sekwencji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 5: Analiza mutacji w intronie JH4 w GCBC typu WT i AID-/-. (A) W tabelach zestawiono całkowitą liczbę mutacji przejść (czerwone) i transwersji (niebieskie) w zasadach A, C, G i T dla każdego genotypu. Całkowita liczba analizowanych sekwencji jest wskazana poniżej tabeli. (B) Liczba mutacji na amplikon PCR dla każdego genotypu przedstawiona jest na wykresach kołowych. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Choi i wsp.36 Copyright 2020. The American Association of Immunologists, Inc. Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.
| Koktajl barwiący dla GCBCs | Objętość: 500 μL | ||
| Przeciwciało lub barwnik | Fluorofor | Rozcieńczenie | μL |
| B220 | PE | 1000 | 0.5 |
| Streptavidina | APC-eFluor780 | 500 | 1 |
| DAPI | N/D | 500 | 1 |
Tabela 1: Koktajle barwiące dla GCBCs. Do barwienia komórek PP w 500 μL na potrzeby cytometrii przepłyewowej użyto koktajlu wskazanych przeciwciał lub barwnika (oznaczonego kursywą) w określonych rozcieńczeniach.
| Barwienia pojedyncze do kompensacji | Tom: 500 μL | ||
| Przeciwciało lub barwnik | Fluorofor | Rozcieńczanie | μL |
| B220 | PE | 1000 | 0.5 |
| B220 | APC-eFluor780 | 750 | 0.67 |
| DAPI | Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia. | 500 | 1 |
Tabela 2: Kontrole pojedynczego barwienia do kompensacji. Przeciwciała B220 sprzężone z wskazanymi fluoroforami zostały użyte jako kontrole pojedynczego barwienia w celu kompensacji nakładania się widm.
| PCR #1 | ||||
| Odczynnik | Objętość | Warunki termocyklera | ||
| Bufor 5x | 4 μL | 1 | 95 °C | 3 min |
| 10 mM dNTP | 2 μL | 2 | 94 °C | 30 sec |
| 10 μM J558FR3Fw | 1 μL | 3 | 55 °C | 30 sec |
| 10 μM VHJ558.2 | 1 μL | 4 | 72 °C | 1:30 min |
| Polimeraza DNA o wysokiej wierności (High Fidelity) | 0,25 μL | Cykle 2-4 9x | ||
| DNA | x (standaryzować do próbki o najniższym stężeniu) | |||
| H2O | do 20 μL | 5 | 72 °C | 5 min |
| Przed przejściem do PCR #2 rozcieńczyć produkt PCR w H2O w stosunku 1:5 | ||||
Tabela 3: Zagnieżdżona PCR intronu JH4. Składniki PCR i warunki termocyklera dla pierwszej reakcji amplifikacji. Produkt pierwszej PCR należy rozcieńczyć wodą w stosunku 1:5 i wykorzystać 1 μL tego roztworu do drugiej reakcji PCR.
| PCR nr 2 | ||||
| Odczynnik | Objętość | Warunki termocyklera nr 2 | ||
| Bufor 5x | 4 μL | 1 | 94 °C | 3 min |
| 10 mM dNTP | 2 μL | 2 | 94 °C | 30 s |
| 10 μM VHJ558.3 | 1 μL | 3 | 55 °C | 30 s |
| 10 μM VHJ558.4 | 1 μL | 4 | 72 °C | 30 s |
| Polimeraza DNA o wysokiej wierności | 0.25 μL | Cykl 2-4 21x | ||
| Rozcieńczony PCR#1 | 1 μL | |||
| H2O | Proszę podać tekst źródłowy do przetłumaczenia. 20 μL | 5 | 72 °C | 5 min |
Tabela 4: Składniki PCR i warunki termocyklera dla drugiej reakcji PCR.
| Odczynnik | Objętość |
| Bufor 2x | 10 μL |
| Oczyszczony produkt PCR | x (standaryzować do próbki o najniższym stężeniu) |
| Plazmid z tępymi końcami | 1 μL |
| T4 DNA ligaza | 1 μL |
| H2O | do 20 μL |
| Inkubować w temperaturze pokojowej przez 5 min lub przez noc w temperaturze 16°CºC | |
Tabela 5: Reakcja ligacji. Składniki do ligacji oczyszczonego produktu PCR intronu JH4 do plazmidu.
| Bufor do FACS |
| Inaktywuj termicznie FBS w temperaturze 56°C ˚C przez jedną godzinę przed użyciem. Do PBS o pH 7,4 (Gibco, #10010049) dodać 2,5% (v/v) inaktywowanego termicznie FBS. Przechowywać w temperaturze 4˚C. |
| Bufor do ekstrakcji DNA (100 mM Tris pH 8,0, 0,1 M EDTA, 0,5% (w/v) SDS) |
| Dodać 50 ml 1 M Tris o pH 8,0, 100 ml 0,5 M EDTA oraz 12,5 ml 20% SDS. Dopełnić wodą destylowaną do objętości 500 ml. Przechowywać w temperaturze pokojowej. |
| Bufor TE (10 mM Tris pH 8,0, 1 mM EDTA) |
| Dodać 2,5 ml 1 M Tris pH 8,0 oraz 500 µl 0,5 M EDTA. Dopełnić wodą destylowaną do objętości 250 ml. Przechowywać w temperaturze pokojowej. |
Tabela 6: Składy buforów.
| Lista oligonukleotydów | ||
| J558FR3Fw | 5’-GCCTGACATCTGAGGACTCTGC-3’ | |
| VHJ558.2 | 5’-CTGGACTTTCGGTTTGGTG-3’ | |
| VHJ558.3 | 5’-GGTCAAGGAACCTCAGTCA-3’ | |
| VHJ558.4 | 5’-TCTCTAGACAGCAACTAC-3’ | |
Tabela 7: Oligonukleotydy użyte w teście.
Rycina uzupełniająca 1: Reprezentatywne zdjęcie żelu agarozowego po zakończeniu kroku 5.4. Produkt zagnieżdżonej reakcji PCR intronu JH4 rozdzielono na żelu agarozowym 1,5% i wycięto amplikon o wielkości 580 bp. WT PP oznacza, że jako matryca dla pierwszej reakcji PCR wykorzystano genomiczne DNA WT PP GCBC, a AID PP oznacza, że jako matryca dla pierwszej reakcji PCR wykorzystano genomiczne DNA AID-/- PP GCBC. ɸ oznacza kontrolę PCR bez matrycy, a znak - oznacza, że do dołka żelu agarozowego nic nie nałożono. Ostatnia ścieżka przedstawia drabinkę DNA 100 bp. Kliknij tutaj, aby pobrać tę rycinę.
Scharakteryzowanie SHM w sekwencjach kodujących IgH i IgL V heterogenicznej populacji komórek B stanowi wyzwanie, biorąc pod uwagę, że każda komórka B w unikalny sposób reorganizuje segmenty kodujące V podczas rekombinacji V(D)J34. W artykule opisano metodę identyfikacji mutacji w intronie JH4 GCBC. Intron JH4, który znajduje się 3' ostatniego segmentu kodującego J w locus IgH, jest używany jako substytut SHM regionów V (Figura 1)31,33,34,35. Aby skatalogować te mutacje intronów JH4 i ocenić, jak określone geny wpływają na produkcję lub wzorzec mutacji, PP GCBC są specjalnie analizowane. Komórki te akumulują mutacje intronów JH4 w wyniku przewlekłej stymulacji przez mikrobiotę jelitową53. Co więcej, B220 + PNAHI GCBC z PP nieuodpornionych myszy mają widma mutacji, które porównuje się do GCBC śledziony od uodpornionych zwierząt54,55. Jednak mutacje w intronie JH4 nie mogą być skorelowane z dojrzewaniem powinowactwa do Ig, ponieważ mutacje te są niekodujące.
Aby ustalić, czy SHM zmienia powinowactwo do Ig, myszy powinny być immunizowane dootrzewnowo antygenem, takim jak NP (4-hydroksy-3-nitrofenyloacetyl) sprzężony z CGG (gamma globulina kurczaka) lub KLH (hemocyjanina przez dziurkę od klucza)56. Następnie mRNA można oczyścić ze śledziony B220 + PNA HI GCBC w celu zbadania SHM w VH 186.2, eksonie kodującym V, który najczęściej rozpoznaje NP i jest zmutowany po immunizacji NP-CGG lub NP-KLH 31,57,58,59,60. Mutacja tryptofanu-33 do leucyny w VH186.2 została scharakteryzowana w celu zwiększenia powinowactwa do Ig do 10-krotnego59,60 i dlatego jest jednym ze wskaźników, że SHM i selekcja klonalna wygenerowały wysokie powinowactwo Ig. Pomiar miana Ig swoistego dla NP7 i NP20 w surowicy za pomocą testu ELISA i obliczenie stosunku NP7/NP20 specyficznego dla Ig w trakcie immunizacji dokumentuje również dojrzewanie powinowactwa do Ig wynikające z SHM regionów V 17,21,36. Oba te testy można wykorzystać do skorelowania SHM w sekwencjach kodujących VH186.2 ze zmianami w dojrzewaniu powinowactwa Ig specyficznego dla NP.
Niezależnie od tego, czy do analizy SHM VH186.2 lub intronu JH4 wykorzystywane są zwierzęta uodpornione, czy nieuodpornione, GCBC muszą być dokładnie zidentyfikowane. Przedstawiamy podejście oparte na FACS do izolacji B220 + PNAHI GCBC. Alternatywnie, Fas i niesiarczanowy antygen α2-6-sialyl-LacNAc, który jest rozpoznawany przez przeciwciało GL7 61,62,63,64, mogą być również używane do izolacji GCBC, które są identyfikowane jako B220 + Fas + GL7 + 65 lub CD19 + Fas + GL7 + 37. Ekspresja GL7 ściśle odzwierciedla PNA w aktywowanych GCBC węzłów chłonnych 64,65,66. Oprócz stosowania markerów przeciwciał specyficznych dla GCBC, koktajle barwiące powinny maksymalizować wzbudzenie fluoroforu i wykrywanie biomarkera, jednocześnie minimalizując spektralne nakładanie się emisji fluorescencji. Antygeny ulegające ekspresji na niskich poziomach powinny być wykrywane za pomocą przeciwciała, które jest sprzężone z fluoroforem o silnej fluorescencji emisyjnej67. Zalecany protokół barwienia został zoptymalizowany pod kątem analizy na sortowniku komórek wyposażonym w cztery lasery (405nm, 488nm, 561nm, 633nm) i 12 filtrów; Jednak konfiguracje filtrów i dostępność lasera różnią się w zależności od cytometru. W celu zmiany protokołu w zależności od dostępności odczynników i sprzętu, czytelnik jest odsyłany do dodatkowych zasobów, internetowych przeglądarek widma i opublikowanej literatury 67,68,69,70,71,72,73. Opisany w niniejszym dokumencie protokół barwienia wielobarwnego wymaga kompensacji nakładania się widma, aby zapewnić, że posortowane populacje komórek są GCBC, a nie niedokładnym wykrywaniem emisji fluorescencji. B220 służy jako użyteczna kontrola barwienia dla opisanego FACS (Tabela 1B), ponieważ PP będą miały charakterystyczne populacje ujemne i dodatnie B220 (Figura 3C), co pozwala na odpowiednią kompensację nakładania się widma. Strategię bramkowania przedstawioną na rysunku 3C należy stosować jako wskazówkę. Wykresy cytometrii przepływowej mogą się różnić w zależności od warunków barwienia i ustawień cytometru. Niemniej jednak 4-10% żywych komórek powinno być B220 + PNAHI 35, 52.
Wszystkie mutacje w obrębie intronu JH4 PP GCBC muszą zostać zwalidowane, aby upewnić się, że obserwowane mutacje naprawdę odzwierciedlają SHM, a nie artefakt PCR lub sekwencjonowania. Komórki AID -/- B mogą służyć jako użyteczna kontrola negatywna podczas badania fenotypu SHM w innych zmutowanych modelach myszy, ponieważ komórki te nie mogą ukończyć SHM17,19. Częstość mutacji intronów JH4 w AID-/- GCBC (mutacje 1,66x10-5/bp)20,21,36,37,38,50,74 jest porównywalna z częstością błędów polimerazy o wysokiej wierności (5,3x10-7 sub/zasada/podwojenie)51,52, która jest używana do amplifikacji DNA w zagnieżdżonym PCR. Jeśli myszy z AID-/- nie są dostępne, porównaj obserwowany wzorzec mutacji i częstość z opublikowaną literaturą. Regiony Ig V akumulują 10-3-10-4 mutacje na podział par zasad, co jest około 10 6-krotnie wyższe niż tempo mutacji innych loci genów 73,75. Wyniki mogą się różnić w zależności od wieku zwierzęcia76 lat. Alternatywnie, komórki B220 + PNALO, które oznaczają inne niż GCBC, mogą być używane jako kontrola negatywna pod nieobecność myszy AID / - 52. Jeśli częstość mutacji w WT GCBC jest niższa niż oczekiwano, sekwencja intronowa WT germinu JH4 może być nieproporcjonalnie reprezentowana. W takim przypadku należy upewnić się, że GCBC zostały odpowiednio wybarwione i posortowane, a PCR są wolne od zanieczyszczenia intronami linii zarodkowej WT JH4. Ponadto surowe dane sekwencjonowania w elektroferogramach powinny być dokładnie analizowane, aby upewnić się, że mutacje w danych tekstowych sekwencji nie są artefaktami błędów sekwencjonowania. Na przykład słabe wyniki sekwencjonowania Sangera mogą zmniejszyć wiarygodność danych sekwencji (rysunek 4). Ta kontrola jakości danych sekwencji Sangera zwiększy dokładność i odtwarzalność analizy mutacji intronów JH4.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy Tasuku Honjo za myszy AID-/-. Prace te były wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia Mniejszości i Dysproporcji Zdrowotnych (5G12MD007603), Narodowy Instytut Raka (2U54CA132378) oraz Narodowy Instytut Ogólnych Nauk Medycznych (1SC1GM132035-01).
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,2 ml 8-tubowy pasek FLEX-FREE do PCR, dołączone przezroczyste płaskie nakrętki, mieszane | USA Scientific | 1402-4708 | |
| Sól sodowa ampicyliny | Fisher | BP1760-5 | |
| APC-eFluor780 anty-CD45R/B220 | eBioscience | 47-0452-80 | klon RA3-6B2 |
| BD FACSAria II | BD | 643186 | cztery lasery (405nm, 488nm, 561nm, 633nm) i 12 filtrów (PacBlue (450/50), AmCyan (502LP; 530/30), SSC (488/10), FITC (502LP; 530/30), PerCP-Cy5.5 (655LP; 695/40), PE (585/15), PE-Texas Red (600LP; 610/20), PE-Cy5 (630LP; 670/14), PE-Cy7 (735LP; 780/60), APC (660/20), Alexa700 (710LP; 730/45), APC-Cy7 (755LP; 780/60))Końcówka |
| BD strzykawka 1mL | Fisher | 14-823-434 | sterylna |
| biotynylowana aglutynina z orzeszków ziemnych (PNA) | Myszy Vector Labs | B-1075-5 | |
| C57BL/6J | Jackson Laboratories | 664 | |
| Corning Falcon probówka z zatrzaskiem sitka do komórek | Fisher | 08-771-23 | |
| DAPI (4',6-Diamidino-2-fenyloindol, dichlorowodorek) | Fisher | D1306 | 0,5 mg / ml |
| dNTP | NEB | N0447L | 10 mM |
| ElectroMAX DH10B kompetentne ogniwa | Fisher | 18-290-015 | |
| Sitko do komórek Falcon 40mm | Fisher | 08-771-1 | |
| Rurki polistyrenowe okrągłodenne Falcon (rurki FACS) | Fisher | 14-959-5 | |
| Rurki z polistyrenu okrągłodennego Falcon (z nakrętką) | Fisher | 149591A | |
| Płodowa surowica bydlęca | R& D Systems (Atlanta Biologicals) | S11150 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanem Gibco PBS pH 7,4 | Fisher | 10-010-049 | |
| Glycogen | Sigma | 10901393001 | |
| Lasergene Biologia molekularna (MegAlign Pro) | DNA Star | wersja 15 | |
| PE anty-CD45R/B220 | BD | 553090 | klon RA3-6B2 |
| Proteinaza K | Fisher | BP1700-100 | |
| Q5 Polimeraza DNA o wysokiej wierności | NEB | M0491L | |
| Zestaw do ekstrakcji żelu QIAquick | Qiagen | 28706 | |
| Seal-Rite 1,5 ml mikrowirówki | USA Scientific | 1615-5500 | |
| Streptawidyna APC-eFluor 780 Koniugat | eBioscience | 47-4317-82 | |
| Ligaza DNA T4 | NEB | M020L | |
| Zestaw do klonowania Thermo Scientific CloneJET PCR | ThermoFisher | FERK1231 | |
| Płytka do hodowli tkankowej 6-dołkowa | Fisher | 08-772-1B | Sterylna |
| Nieoznakowana anty-mysz CD16/CD32 (blok Fc), BD | Fisher | BDB553142 | Clone 2.4G2 |