Este protocolo descreve a forma de avaliar a expressão de uma grande variedade de genes ao nível clonal. De uma única célula RT-qPCR produz resultados altamente confiáveis, com uma forte sensibilidade para centenas de amostras e genes.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Este protocolo descreve a forma de avaliar a expressão de uma grande variedade de genes ao nível clonal. De uma única célula RT-qPCR produz resultados altamente confiáveis, com uma forte sensibilidade para centenas de amostras e genes.
a expressão do gene heterogeneidade é uma característica interessante para investigar em populações linfóides. A expressão de genes nestas células varia durante a activação celular, stress, ou a estimulação. Unicelular expressão do gene multiplex permite a avaliação simultânea de dezenas de genes 1, 2, 3. Ao nível de uma única célula, a expressão do gene multiplex determina população heterogeneidade 4, 5. Ele permite a distinção de heterogeneidade da população determinando tanto a mistura provável de diversas fases precursoras entre células maduras, e também a diversidade de respostas celulares a estímulos.
Células linfóides inatos (ILC) foram recentemente descritas como uma população de efectores inatos da resposta imunitária 6, 7. Neste protocolo, a heterogeneidade célula do ILC elecompartimento Patic é investigada durante a homeostase.
Atualmente, a técnica mais utilizada para avaliar a expressão do gene é RT-qPCR. Esta expressão do gene método mede apenas um gene de cada vez. Além disso, este método não é possível estimar a heterogeneidade de expressão de gene, uma vez que várias células são necessários para um teste. Isto leva-se à medição da expressão do gene da média da população. Ao avaliar um grande número de genes, RT-qPCR torna-se um, e método de tempo- reagent-, consumindo-amostra. Assim, os trade-offs limitar o número de genes ou populações de células que podem ser avaliados, aumentando o risco de perder a imagem global.
Este manuscrito descreve como multiplex de uma única célula de RT-qPCR pode ser utilizada para ultrapassar estas limitações. Esta técnica tem se beneficiado da recente microfluidics avanços tecnológicos 1, 2. Reações que ocorrem no multiplex chips de RT-qPCR não exceed o nível de nanoliter. Assim, a expressão do gene de uma única célula, bem como a expressão de genes múltiplos em simultâneo, pode ser realizada num reagent-, de amostra, e forma rentável. É possível testar génica em células de assinatura heterogeneidade ao nível clonal entre subconjuntos de células dentro de uma população em diferentes estágios de desenvolvimento ou sob diferentes condições de 4, 5. Trabalhando em populações raras com um grande número de condições do nível de uma única célula não é uma restrição.
Ao longo dos últimos anos, as células linfóides inatas (CIT) têm sido cada vez mais investigada. Apesar da sua falta de receptores específicos para o antigénio, eles pertencem à linhagem linfóide e representam sentinelas importantes para a homeostase do tecido e inflamação. CIT está dividida em três grupos com base na sua expressão de combinações específicas do factor de transcrição e na sua capacidade para produzir citocinas 6, 7.
ILCs contribuir para inúmeras situações homeostáticos e fisiopatológicos em diversos órgãos através da produção de citocinas específicas 8, 9. Para ser capaz de compreender o papel destas células, é importante para determinar as várias subpopulações ILC por órgãos e identificar as suas relações de desenvolvimento. Além disso, os fenómenos de plasticidade entre os diferentes subconjuntos foram relacionados. Ao estudar a heterogeneidadedas células presentes em um órgão, é possível delimitar o seu estádio de maturação e de distinguir as suas funções específicas.
Para ilustrar a técnica de multiplex de uma única célula RT-qPCR, ILCs hepáticas foram escolhidos, com especial ênfase na sua heterogeneidade dentro do mesmo grupo ILC (tipo 1 ILC) 10. Em primeiro lugar, através do uso de citometria de fluxo, três populações distintas ILC foram caracterizados no fígado. Grupo 1 ILC representa cerca de 80% dos efectores inatos, enquanto as duas outras populações são raras populações ILC hepáticas (menos do que 5% do efectores inatos). Essas populações foram classificados usando marcadores da superfície celular amplamente expressos das populações ILC. Como resultado, as populações classificadas ILC no fígado um olhar muito semelhante a outro.
Multiplex de uma única célula RT-qPCR tem emergido como uma das melhores técnicas para investigar imediatamente a heterogeneidade dessas populações 11 . Duas características principais são determinados tomando vantagem do multiplex de uma única célula a técnica de RT-qPCR. Em primeiro lugar, ao olhar para o nível clonal, é possível recuperar a expressão do gene específico da célula para a comparação entre as células que aparentemente mostrar estágios de desenvolvimento semelhantes. Então, ao olhar para uma combinação pré-selecionada da expressão do gene, vamos determinar novas assinaturas genéticas com base em padrões de expressão gênica simultâneas em um ponto do tempo. Estes aspectos permitir a recolha de uma grande variedade de dados de expressão para um grande número de células, mesmo em populações raros, uma vez que a técnica é realizada ao nível clonal. Desse modo, a heterogeneidade ILC no fígado pode ser adequadamente avaliado.
Em seguida, classificando todas as células com um fenótipo ILC global, uma ampla visão geral da expressão de múltiplos genes das populações ILC fígado é obtido, apesar de representarem populações extremamente raros. Um chip à base de microfluídica permite a experimentação com aindauma pequena quantidade de material celular. Como consequência, os perfis de populações de células raras de expressão de genes pode ser obtida. Usando o software on-line assinatura gene análise, aglomerados populacionais celular e relações celulares potenciais podem ser investigadas. Consequentemente, testes de funcionamento podem ser realizados para validar os dados de agrupamento no nível in vivo.
Dezenas de expressão dos genes poderia ser avaliado concomitantemente em centenas ou mais células individuais no mesmo chip 3, 11, 12. Projeto do ensaio é a parte mais longa e mais importante do experimento. A determinação dos genes relevantes para a hipótese de ser testado é fundamental para obter resultados relevantes. Em segundo lugar, são necessários controles internos (como marcadores de superfície conhecidos utilizados para a classificação) e controles específicos. Este aspecto é crucial para testar a especificidade do iniciador de amplificação, a eficiência da amplificação, e tele ausência de concorrência primer. Por conseguinte, o trabalho com multiplex de uma única célula de RT-qPCR é uma técnica que economiza tempo, como a expressão de vários genes de uma célula é avaliado ao mesmo tempo.
Usando o mesmo chip e mistura de reagentes para todas as células limita os possíveis erros de manipulação e permite uma reprodutibilidade entre as amostras. No seu conjunto, os diferentes aspectos do multiplex de uma única célula de RT-qPCR permite a produção de resultados altamente fiáveis ao nível clonal, com um grande nível de sensibilidade para uma ampla variedade de amostras e genes. Os resultados obtidos oferecem dados poderosa e robusta para testes biostatistical.
Isto pode ser conseguido devido ao aspecto do método de microfluidos, que permite que o trabalho em muito pequenas quantidades de material e leva a resultados exaustivos. Finalmente, utilizando software de linha, é possível comparar as populações desejados.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Todos os experimentos com animais foram aprovados pelo Comité de Segurança do Instituto Pasteur, de acordo com o Ministério da Agricultura francês e as orientações da UE.
1. Prepare uma placa de classificação de célula única de 96 poços

(A) Com uma única célula de 96 poços da placa de triagem, a mistura de pré-amplificação é primeiramente distribuído, seguido pela mistura de ensaio 0,2x. (B) O registro de cada posição de uma única célula deve ser mantido em uma planilha. Um poço sem uma célula é chamado um poço "sem entrada" e pode ser utilizada como um controlo. Duas linhas podem ser poupados para controlar a eficiência do iniciador com diluição ADNc (sequenciais um em cada dez diluições de o equivalente a 10 5 células a uma célula). (C) Na placa de ensaio de 96 poços, o reagente de ensaio de carga é distribuída em primeiro lugar, seguido da adição dos iniciadores. Não se esqueça de manter um layout de cada posição primer. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
2. A dissociação celular standard
3. uma única célula de células activadas por fluorescência (FACS)
4. Pré-amplificação

Figura 3: programa de pré-amplificação. A fim de ter material suficiente, é necessário pré-amplificação de genes-alvo específicos nas células individuais ordenadas. A placa de 96 poços a triagem de uma única célula é carregada no termociclador a seguir o programa de pré-amplificação. Os produtos pré-amplificação são então diluídas com tampão TE baixo EDTA e podem ser utilizadas imediatamente ou congeladas a -20 ° C. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
5. Preparar uma placa de amostra de 96 poços
6. Prepara-se uma placa de ensaio de 96 poços
7. células Single Chip Gene-expressão

Figura 4: uma única célula multiplex gene-expressão chip de carregamento. Estes passos requerem great precisão, especialmente durante a transferência da placa de 96 poços para o chip de gene-expressão múltipla de uma única célula. Para evitar erros de carregamento e extravios, é altamente recomendável para trabalhar sequencialmente. O volume necessário para cada transferência deve ser controlada durante o processo de pipetagem. Finalmente, é importante para evitar as bolhas de e para removê-los, no caso de formação. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
8. Execute o Chip
9. Análise de Dados
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
populações linfóides exibir grande diversidade de expressão do gene. Neste protocolo, a heterogeneidade do fígado compartimento ILC foi investigado utilizando multiplex de uma única célula RT-qPCR expressão do gene. Ao contrário de outras técnicas de expressão de genes, de uma única célula em multiplex RT-qPCR permite a expressão do gene de trabalho em várias populações, mesmo o mais raro, ao mesmo tempo. Esta especificidade, juntamente com uma elevada sensibilidade ao nível clonal, perm...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Este protocolo descreve como obter a expressão do gene de informação exaustiva ao nível clonal. Aqui, nós investigamos fígado ILC heterogeneidade compartimento. Após a triagem de uma única célula de diferentes populações ILC (com base em marcadores de superfície ILC amplamente expressas), as amostras foram pré-amplificada para genes pré-selecionados específicos. Em seguida, o ADNc e os iniciadores obtidos foram carregados num chip de microfluidos de RT-qPCR multiplex. Finalmente, obteve-se a expressão de 48 genes difere...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os autores não têm nada a divulgar.
Este trabalho foi apoiado pelo Institut Pasteur, INSERM, Université Paris Diderot e pelo Ministère de la Recherche (para S.C.); a Association pour la Recherche sur le Cancer (para S.C. e R.G.); o REVIVE Future Investment Program e a Agence Nationale de Recherche (ANR; subvenção ''Twothyme'' para A.C.); ANR concede ''Myeloten'' (para R.G.); e o Institut National du Cancer (Papel do microambiente imunológico durante a carcinogênese hepática, para R.G.). Agradecemos ao Centro de Imunologia Humana e Citometria do Institut Pasteur por seu apoio.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Kit qRT-PCR Cells Direct One Step da | Applied Biosystems | 11753100 | Kit de detecção de sonda de primer. Contém 2x mistura de reação, enzima SSIII Platinium. |
| 96 poços | Thermofisher Scientific | AB 11000 | Placas de 96 poços adaptadas para classificação de células e termociclagem |
| Filme de cobertura | Dominique Dutscher | 106570 | filme de cobertura de alumínio; evitar contaminação e evaporação |
| Actb | Thermofisher Scientific | Mm00607939_s1 | 20x primer |
| Thermofisher Scientific | Mm01148854_s1 | 20x primer | |
| Ahr | Thermofisher Scientific | Mm00478932_s1 | 20x primer |
| Bcl2 | Thermofisher Scientific | Mm00477631_s1 | 20x primer |
| c-myc | Thermofisher Scientific | Mm00487804_s1 | 20x primer |
| Cbfb | Thermofisher Scientific | Mm01251026_s1 | 20x primer |
| Cd27 | Thermofisher Scientific | Mm01185212_s1 | 20x primer |
| Cd49a | Thermofisher Scientific | Mm01306375_s1 | 20x primer |
| CD49b | Thermofisher Scientific | Mm00434371_s1 | 20x primer |
| Cxcr5 | Thermofisher Scientific | Mm00432086_s1 | 20x primer |
| Cxcr6 | Thermofisher Scientific | Mm02620517_s1 | 20x primer |
| Eomes | Thermofisher Scientific | Mm01351985_s1 | 20x primer |
| Ets1 | Thermofisher Scientific | Mm01175819_s1 | 20x primer |
| Foxo1 | Thermofisher Scientific | Mm00490672_s1 | 20x primer |
| Gapdh | Thermofisher Scientific | Mm03302249_s1 | 20x primer |
| Gata3 | Thermofisher Scientific | Mm00484683_s1 | 20x primer |
| Gm-csf | Thermofisher Scientific | Mm01136644_s1 | 20x primer |
| Hes1 | Thermofisher Scientific | Mm01342805_s1 | 20x primer |
| Hprt | Thermofisher Scientific | Mm00446968_s1 | 20x primer |
| Id2 | Thermofisher Scientific | Mm01293217_s1 | 20x primer |
| Il-12rb2 | Thermofisher Scientific | Mm00711781_s1 | 20x primer |
| Il-18r1 | Thermofisher Scientific | Mm00515178_s1 | 20x primer |
| Il-1rl1 | Thermofisher Scientific | Mm00434237_s1 | 20x primer |
| Il-22 | Thermofisher Scientific | Mm001226722_s1 | 20x primer |
| Il-23r | Thermofisher Scientific | Mm00519943_s1 | 20x primer |
| Il-2ra | Thermofisher Scientific | Mm01340213_s1 | 20x primer |
| Il-2rb | Thermofisher Scientific | Mm01195267_s1 | 20x primer |
| IL-7r | Thermofisher Scientific | Mm00434295_s1 | 20x primer |
| Klr5 | Thermofisher Scientific | Mm04207528_s1 | 20x primer |
| Lef1 | Thermofisher Scientific | Mm00550265_s1 | 20x primer |
| Ncr1 | Thermofisher Scientific | Mm01337324_s1 | 20x primer |
| Nfil3 | Thermofisher Scientific | Mm01339838_s1 | 20x primer |
| Notch1 | Thermofisher Scientific | Mm00435249_s1 | 20x primer |
| Notch2 | Thermofisher Scientific | Mm00803069_s1 | 20x primer |
| Rora | Thermofisher Scientific | Mm01173766_s1 | 20x primer |
| Rorc | Thermofisher Scientific | Mm01261022_s1 | 20x primer |
| Runx3 | Thermofisher Scientific | Mm00490666_s1 | 20x primer |
| Tbx21 | Thermofisher Scientific | Mm01299453_s1 | 20x primer |
| Tcf3 | Thermofisher Scientific | Mm01175588_s1 | 20x primer |
| Tcf7 | Thermofisher Scientific | Mm00493445_s1 | 20x primer |
| Tle1 | Thermofisher Scientific | Mm00495643_s1 | 20x primer |
| Tle3 | Thermofisher Scientific | Mm00437097_s1 | 20x primer |
| Tsc22d3 | Thermofisher Scientific | Mm01306210_s1 | 20x primer |
| Tnfrsf11a | Thermofisher Scientific | Mm00437132_s1 | 20x primer |
| Tox | Thermofisher Scientific | Mm00455231_s1 | 20x primer |
| Zbtb16 | Thermofisher Scientific | Mm01176868_s1 | 20x primer |
| Zbtb7b | Thermofisher Scientific | Mm00784709_s1 | 20x primer |
| qPCR Master mix | Applied BioSystems | P/N 4304437 | |
| 2x Reagente de Carregamento | Ensaio Fluidigm | P/N 85000736 | Densidade específica média para carregar ensaios em chip microfluídico multiplex RT-qPCR. |
| 2x Reagente de Carregamento | Amostras Fluidigm | P/N 85000735 | Meio de densidade específica para carregar amostras em chip microfluídico multiplex RT-qPCR. |
| 48,48 chip microfluídico mutliplex RT qPCR | Fluidigm | BMK-M-48,48 | 48,48 Matriz Dinâmica IFC para Expressão Gênica; chip para reação RT-qPCR multiplex de célula única |
| 48.48 mutliplex RT qPCR controlador de chip microfluídico | Fluidigm | 89000020 | 48.48 Controlador IFC; controlar o sistema fluídico interno do chip, carregar amostras e ensaios em câmaras de reação |
| multiplex RT qPCR termociclador microfluídico | Fluidigm | GE48.48 | 48.48 Termociclador IFC de matriz dinâmica |
| Placas de 96 poços | Thermofisher Scientific | AB 1100 | Placas de 96 poços adaptadas para classificação de células e termociclagem |
| camundongos C57Bl/6 | Janvier | C57Bl/6 miceJ@RJ | |
| seringa de 10 ml | BD Biosciences | 309639 | |
| PBS | Life Technologies | 14040174 | |
| HBSS | Life Technologies | 24020133 | |
| RPMI | Life Technologies | 61870044 | |
| FCS | CVFSVF000U | Eurobio Abcys | Soro fetal padrão para bezerros |
| Tubo de Potter | N/A | ||
| Tubo de 15 ml | Corning | 352097 | |
| tubo de 1,5 ml | Máquina FACS SIGMA-ALDRICH | T9661-1000EA | |
| /A | |||
| centrífuga | Thermofisher Scientific | 75004538 | |
| 1.000 µ l dicas | Fisher Scientific | 10313272 | |
| P1000 | Gilson | F123602 | |
| Percoll | Dominique Dutscher | 17-0891-01 | |
| Tubo de facs | Falcon | 352235 | |
| anti-CD8 Anticorpo de camundongo de biotina | Sony | 1103520 | anticorpo |
| camundongo anti-CD19 Anticorpo de camundongo de biotina | Sony | 1177520 | anticorpo |
| camundongo anti-TCRab Biotina anticorpo de camundongo | BioLegend | 109204 | anticorpo de linhagem |
| anti-TCRgd Anticorpo de camundongo de biotina | BD Biosciences | 553176 | anticorpo |
| camundongo de linhagem anti-Ter119 Anticorpo de camundongo de biotina | BD Biosciences | 553672 | anticorpo |
| camundongo anti-Gr1 Anticorpo de camundongo de biotina | BD Biosciences | 553125 | |
| anticorpo de camundongo anti-CD45.2 PerCPCy5.5 | BioLegend | 109828 | |
| anticorpo de camundongo anti-IL7ra PeCy7 | ebioSciences | 25-1271-82 | |
| anticorpo de camundongo anti-CD3 BV510 | BD Biosciences | 563024 | |
| anticorpo de camundongo anti-CD4 BV786 | BD Biosciences | 563727 | |
| anticorpo de camundongo PE anti-NKp46 | ebioSciences | 12-3351-82 | |
| Streptavidin | Sony | 2626025 | |
| Pipeta | Eppendorf | ||
| 4986000017 | |||
| Combitips 0,1 ml | |||
| L8-10XLS+ | |||
| Accudrop | BD Biosciences BD Bio | 345249 | FACS |
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.