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Artigo de método

Constitutivos e Inducible sistemas para modificação genética In Vivo dos hepatócitos de rato usando injeção de veia de cauda hidrodinâmica

15K visualizações

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DOI:

10.3791/56613

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2 de fevereiro de 2018

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Neste artigo

Resumo

Permite a injeção de veia cauda hidrodinâmica de vetores de integração baseada em transposon transfection estável de hepatócitos murino in vivo. Aqui, apresentamos um protocolo prático para sistemas de transfeccao que permite a longo prazo expressão constitutiva de um transgene único ou expressão constitutiva e doxiciclina-inducible combinada de um transgene ou miR-shRNA no fígado.

Resumo

Modelos de pesquisa de câncer de fígado, regeneração, inflamação e fibrose, sistemas flexíveis para a expressão do gene na vivo e silenciamento são altamente úteis. Injeção de veia cauda hidrodinâmica de construções baseadas em transposon é um método eficiente para manipulação genética dos hepatócitos em ratos adultos. Além de expressão constitutiva do transgene, este sistema pode ser usado para aplicações mais avançadas, tais como implicação de knock-down, mediada por shRNA gene do sistema CRISPR/Cas9 para induzir mutações genéticas, ou sistemas inducible. Aqui, a combinação de expressão constitutiva de CreER juntamente com expressão inducible de um transgene ou miR-shRNA de escolha é apresentado como um exemplo dessa técnica. Cobrimos o processo de várias etapa, a partir da preparação da bela adormecida-transposon constrói, a injeção e o tratamento de ratos e a preparação do tecido do fígado para análise por imunocoloração. O sistema apresentado é uma abordagem eficiente e confiável para realizar manipulações genéticas complexas nos hepatócitos. É especialmente útil em combinação com cepas de rato Cre/loxP-baseado e pode ser aplicado a uma variedade de modelos na pesquisa de doença hepática.

Introdução

Doença hepática crônica apresenta um fardo de saúde em todo o mundo1. Modelos de pesquisas com animais são ferramentas essenciais no estudo da doença hepática e ajudaram a responder questões complexas na regeneração hepática, inflamação hepática, esteatose hepática e câncer de fígado2. Um número substancial desses modelos animais depende da modificação genética das células do fígado. Portanto, ferramentas eficientes para manipular a expressão gênica em hepatócitos são úteis3. Estabelecidos métodos tais como a reprodução de linhagens geneticamente modificados do mouse ou a geração de vetores virais....

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Protocolo

Todas as experiências em animais foram realizadas de acordo com as orientações para o cuidado e o uso de animais de laboratório e foram aprovadas pelas autoridades responsáveis (Regierung von Oberbayern, Munique, Alemanha e Stanford cuidados institucionais do Animal e usar Comité, Stanford, CA, EUA). Uma lista de todos os plasmídeos de clonagem (passo 1 a 4) é fornecida na tabela complementar S1.

1. a clonagem de um Transgene para expressão gênica constitutiva

  1. Desenho de primers para amplificação de transgene13,14.
  2. Adicione restrição sites para PacI (TTAATTAA) à ....

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Resultados

Eficácia transfection por injeção de veia de cauda hidrodinâmica: A porcentagem de hepatócitos murino que são transfectadas direccionado por uma única injeção é variável e depende de vários parâmetros tais como o volume de injeção, tempo de injeção, quantidade de DNA injetado e tamanho da construção injetado6, 22,23. Além disso, a eficiência de transfeccao é geralmente mais baix.......

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Discussão

Transfecção de hepatócitos com injeção de veia de cauda hidrodinâmica tornou-se um método estabelecido desde a sua introdução há mais de 15 anos6. O volume injetado excede o débito cardíaco e flui da veia cava inferior para os sinusoides do fígado7, levando a transfeccao de cerca de 10-20%, em alguns casos até 40% dos hepatócitos25,26. Preditores de um bem sucedida do transfection são o volume injetado por vez injet.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Deutsche Krebshilfe, Alemanha (número de concessão 111289 a UE), a Lucile Packard Foundation para a saúde das crianças (Ernest e Amelia Gallo dotado Postdoctoral Fellowship - número de concessão CTSA UL1 RR025744 a UE). Agradecemos o Dr Mark A. Kay para construções de vetor e suporte experimental conselhos e Dr Julien Sage para ratos e experimental.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Material Geral
GeneRuler 1 kb Plus Escada de DNAThermo Fisher#SM1331Escada de DNA para eletroforese
Tissue-Tek O.C.T.Sakura4583incorporação de crio-seções
Biozym LE AgaroseBiozym840004
brometo de etídioSigma-AldrichE7637-1G
D (+) -SacaroseCarl Roth4621.1Para adoçamento da solução de doxicilina
Ampicilina Sal de SódioAppliChemA0839,0010Para seleção de clones
LB Agar (Luria/Miller)Carl RothX969.1
LB Caldo (Luria/Miller)Carl RothX968.1
S.O.C. MediumThermo Fischer15544034
sulfato de gentamicinaAppliChemA1492,0001Para seleção de clones resistentes à gentamicina
Roti-Histofix 4 %Fa. RothP087.6solução de para-formaldeído
T4 DNA LigaseNew England BioLabsM0202S
GatewayTM LR ClonaseTM II Enzyme Mixinvitrogen/ThermoFisher11791-020contém LR-clonase enzyme mix II e proteinase K
DB3.1 Células competentesThermo Fisher11782-018
Stbl3 E. coli quimicamente competenteThermo FisherC737303
NomeCompanyNúmero de catálogoComentários
Restriction Enzymes
PacINew England BioLabsR0547S
AscINew England BioLabsR0558S
FseINew England BioLabsR0588S
SacINew England BioLabsR0156S
SpeINew England BioLabsR0133S
KpnINew England BioLabsR0142S
NotINew England BioLabsR0189S
XhoINew England BioLabsR0146S
BfuAINew England BioLabsR0701S
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Kits
QIAquick Kit de extração de gelQiagen28704para extração de DNA do gel
NucleoSpin Gel e PCR Clean UpMacherey & Nagel740609.10
NucleoBond PC20Macherey & Nagel740571Extração de plasmídeo (Mini preparação)
NucleoBond PC500Macherey & Nagel740574Extração de plasmídeo (Maxi prep)
Phusion DNA polimerase de alta fidelidadeThermo FisherF530S
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Materiais para experimentos com camundongos
Seringa Injekt F 1 mlBraun9166017VPara injeção intraperitoneal
Omnifix Luer 3 mlBraun4616025VPara injeção intravenosa
Cânula Sterican 24GBraun4657675
Cânula Sterican 27GBraun4657705
TamoxifenoSigma-AldrichT5648-1GPara ativação CreER
Óleode milho Sigma-AldrichC8267-500MLTransportador para injeções de tamoxifeno
Hyclate de doxiciclinaAppliChemA2951,0025Ativação da expressão dependente de tetraciclina
Seringa Injekt 10 mlBraun4606108V
Filtropur S 0.2Sarstedt831,826,001Para filtração de doxiciclina
NaCl 0,9%Braun3200905Transportador para injeções intravenosas
Falcon Conical Tube 50mlCorning Life Science352095
Lâmpada infravermelhaN / AN / APara aquecimento da cauda do rato
IVISPerkin Elmer124262Sistema de imagem in vivo
Nome<strong>EmpresaNúmero de catálogoComentários
Plasmídeos para clonagem de vetores de transposon da beleza adormecida para HTVI.
pTCn/aVetor para expressão gênica constitutiva, ref. 15
pEN_TTmcsAddgene #25755Vetor de entrada para expressão gênica induzível, ref. 19
pEN_TTGmiRc2Addgene #25753Vetor de entrada para expressão induzível de miR-shRNA com co-expressão de GFP, ref. 19
pEN_TTmiRc2Addgene #25752Vetor de entrada para expressão induzível de miR-shRNA sem co-expressão de GFP, ref. 19
pTC ApoE-TetAddgene #85578Vetor de expressão para expressão de gene induzível ou miR-shRNA com promotor ApoE.HCR.hAAT, ref. 11
pTC-CMV-TetAddgene #85577Vetor de expressão para expressão de gene induzível ou miR-shRNA com promotor de CMV, ref. 11
resistentes a Amp

Referências

  1. Byass, P. The global burden of liver disease: a challenge for methods and for public health. BMC Med. 12, 159(2014).
  2. Liu, Y., et al. Animal models of chronic liver diseases. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 304 (5), G449-G468 ....

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Reimpressões e permissões

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