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Artigo de método

Biologia de sistemas de regulação metabólica pelo receptor de estrogênio sinalização no cancro da mama

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DOI:

10.3791/53832

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17 de março de 2016

Neste artigo

Resumo

A integração de dados de experimentos de sequenciamento de todo o genoma e experimentos metabolômicos é um desafio. Neste artigo, relatamos, pela primeira vez, a geração, análise e integração de dados de transcriptoma, cistrome e metaboloma de células de câncer de mama tratadas com estradiol.

Resumo

Com o advento das -ómicas se aproxima de nossa compreensão das doenças crônicas como câncer e síndrome metabólica melhorou. No entanto, a mineração eficaz da informação nas bases de dados de grande escala que são obtidas a partir de microarrays de expressão genética, experimentos de seqüenciamento profundas ou perfil metabólico é essencial para descobrir e, em seguida, efetivamente alvo os reguladores críticos de fenótipos celulares doentes. Receptor de estrogênio α (ERa) é um dos fatores mestre de transcrição que regulam os programas de genes que são importantes para estrogênio cancros da mama responsivos. A fim de compreender o papel de ERa sinalização no metabolismo do cancro da mama que utilizaram dados transcriptomic, cistromic e metabolômica de células MCF-7 tratadas com estradiol. Neste relatório nós descrevemos a geração de amostras para RNA-Seq, Chip-Seq e experiências metabolômica e análise computacional integrativa dos dados obtidos. Essa abordagem é útil em delinear nova toupeiramecanismos cular e circuitos gene regulador que são regulados por um fator de transcrição especial que impacta metabolismo das células normais ou doentes.

Introdução

Os estrogênios são importantes reguladores de muitos processos fisiológicos em ambos os sexos, incluindo tecidos reprodutivos, tecidos metabólicos, cérebro e ossos 1. Em adição aos efeitos benéficos nestes tecidos, os estrogénios também conduzir cancros que surgem da mama e tecidos reprodutivos. Estrógenos trabalhar principalmente através ERs para induzir efeitos específicos do tipo de célula. sequenciamento profundo de transcritos regulados por ERa usando RNA-Seq e de todo o genoma DNA ERa análise de sítios de ligação usando o chip-Seq provou ser útil para entender como ERa trabalha em diferentes tecidos e tipos de câncer que surgem a partir deles. Nós e ....

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Protocolo

1. Preparação de amostras de RNA-Seq

  1. Cultura Celular e Tratamento
    1. Cultura das células MCF-7 em MEM melhorado (IMEM) mais meio de vermelho de fenol com calor a 10% de FBS inactivo, 1% de penicilina / estreptomicina a 37 ° C em humidificada com 5% de CO2.
      Nota: A mesma linha de células e condições de cultura de células é utilizado ao longo do estudo.
    2. Semente de 100.000 células MCF7 por poço em placas de 6 poços. Tem triplicado para cada tratamento. No dia três, remover o meio e adicionar 2 ml de meio fresco com ou sem 10 -8 M E2 a cada poço. Incubar as placas durante 24 h em 37 ° C em humidificada com 5% de

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Resultados

transcriptomics
Para analisar genes diferencialmente expressos por tratamento E2, optamos por realizar um experimento RNA-Seq. Para além de fornecer informação sobre os níveis de mRNA, os dados de RNA-Seq também pode ser utilizado para monitorizar alterações na (RNAs longos não-codificantes, microRNAs) RNA não codificante e eventos de splicing alternativo. Nós não fornecem informações sobre a análise de genes não-codificantes ou RNAs transcritos alternativamente, desde âmbito do n.......

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Discussão

Neste trabalho, nós descrevemos geração e análise integrativa da RNA-Seq, Chip-Seq e os dados de metabolômica de células MCF-7 que são tratadas com E2. Desenvolvemos um conjunto de protocolos strategizing para utilizar os métodos mais eficientes e usuário soft wares amigáveis ​​que produzem descoberta biologicamente relevante. Para o nosso conhecimento, o nosso é o primeiro estudo para integrar -ómicas dados de três diferentes análises e identificadas novas vias metabólicas que ERa diretamente regulados em células de câ.......

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Divulgações

Universidade de Illinois recebeu uma subvenção de Investigator iniciada a partir de Pfizer Inc. ZME e YCZ recebeu apoio salarial a partir desta concessão.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado por doações do Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, concessão ILLU-698-909 (ZME) e Pfizer, Inc (ZME). O seu conteúdo é da exclusiva responsabilidade dos autores e não representam necessariamente a posição oficial do Departamento de Agricultura dos EUA.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Mistura de TriglicerídeosSigma17810-1AMP-S
Ácido oleico SigmaO1257-10MGÁcido Oleico-Pó Solúvel em Água 
Tecnologias de vida útil do reagente TRIzol15596-026
Dynabeads Protein ALife technologies 10006D
Dynabeads Protein GLife technologies 10007D
QIAquick QIAGEN28106Isolamento de DNA da amostra de entrada 
Kit de isolamento ZYMO ChIP-DNA Zymo Research D5205ChIP DNA Limpo & Concentrador
Quant-iTª PicoGreen¨ Kit de Ensaio dsDNAInvitrogen P7589
Conjunto de DNase livre de RNaseQIAGEN79254Purificação de RNA
DEPC Água tratada LIFE TECH462224Dnase/Rnase Modelo Livre
120 Sonic DismembratorFisher Scientific FB120110Com sonda de 1/8
  Gabinete de Som FisherScientific Fisher Scientific FB-432-APara redução de som
  Eppendorf Tubos 5.0 mlEppendorf 0030 119.401200 tubos (2 sacos de 100 unidades)
Mistura de Primer Aleatório NEBS1330S
DNTP MIXNEBN0447S
M-MuLV Transcriptase reversaNEBM0253S
FastStart SYBR Green MasterROCHE4673484001
AgaroseFisher BP160100gel de agarose a 1,5%;
Kit de Ensaio Qubit RNA HSLife technologies Q32852Quantificação de RNA (100 ensaios) 
SigmaF8775de formaldeído
 Roche 4693116001Cada comprimido é suficiente para 10 ml de tampão de lise
PhosSTOP PhosSTOP Phosphatase Inhibitor Cocktail TabletsRoche 4906845001Cada comprimido é suficiente para um tampão de lise de 10 ml
Kits de Ensaio Qubit Lifetechnologies Q32850Para 100 ensaios
Contador de células automatizadoORFLOMXZ000
tubo Rotator VWR10136-084
Victor X5 Leitor de placas múltiplas Microcentrífuga PerkinElmer2030-0050
5417REppendorf22621807
Suporte MagnéticoDiagenodeB04000001 
Sistema de PCR rápido em tempo realCiência Aplicada 
Kit de Purificação PCR de quantificação de DNA Comprimidos inibidores de protease 4351405

Referências

  1. Hamilton, K. J., Arao, Y., Korach, K. S. Estrogen hormone physiology: reproductive findings from estrogen receptor mutant mice. Reprod Biol. 14 (1), 3-8 (2014).
  2. Madak-Erdogan, Z., et al. Integrative genomi....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Receptor de Estrogênio AlfaMetabolismo do Câncer de MamaSequenciamento de RNAImunoprecipitação de CromatinaAnálise MetabolômicaCélulas MCF-7Tratamento com EstradiolAnálise Ômica IntegrativaCircuitos Reguladores GênicosSinalização de Receptores Nucleares