2 de janeiro de 2018
Descreveremos um protocolo para gerar proliferando e quiescentes fibroblastos dérmicos humanos primários, taxas de decomposição de transcrição de monitoramento e identificação de genes diferencialmente em decomposição.
O objetivo geral deste procedimento é monitorar as taxas de decaimento do transcrito em fibroblastos proliferativos e quiescentes. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da biologia molecular, como se as mudanças na expressão gênica resultam de mudanças na taxa de decaimento do transcrito. A principal vantagem dessa técnica é que ela fornece informações sobre a taxa de decaimento do transcrito, não apenas a abundância do transcrito.
Para iniciar o protocolo, estabeleça culturas proliferativas e quiescentes de fibroblastos. Os fibroblastos em proliferação devem ser tripsinizados regularmente. As culturas quiescentes podem ser estabelecidas permitindo que as placas atinjam a confluência com mudanças regulares do meio.
Adicione ActD 150 microlitros ao meio pré-aquecido de 10 mililitros para todas as placas de cultura de células biológicas replicadas. Adicione ActD a uma concentração de 15 microgramas por mililitro de meio. Misture bem a solução.
Aspire o meio antigo e adicione meio contendo ActD às células. Para coletar a amostra de ponto de tempo zero, aspire suavemente o meio ActD e pipete entre cinco e 10 mililitros de PBS pré-aquecido em uma placa de 100 milímetros, cinco mililitros de solução para uma placa de 100 milímetros, dois mililitros para um poço de uma placa de seis poços e um mililitro para um poço de uma placa de 12 poços. Aspire suavemente o PBS.
Em seguida, adicione a solução de isotiocianato de fenol-guanidina diretamente na placa de cultura de tecidos. Pipete a mistura de células da solução de isotiocianato de fenol-guanidina para cima e para baixo várias vezes para fazer uma mistura homogênea. Colete cada ponto de tempo após o tempo apropriado, usando o método descrito anteriormente.
Incubar as amostras à temperatura ambiente durante cinco minutos para garantir a dissolução completa dos complexos proteicos de ARN. Em seguida, introduza transcritos controlados de pico que podem ser detectados com a metodologia usada. Introduzir estes controlos em cada amostra numa quantidade e concentração conhecidas.
Usando uma pipeta, transfira a mistura da solução de isotiocianato de fenilguanidina para um tubo de microcentrífuga de 2,0 mililitros. Em seguida, adicione 0,2 mililitros de clorofórmio à mistura de solução de isotiocianato de fenilguanidina para cada mililitro de solução de isotiocianato de fenilguanidina usada. Agitar vigorosamente o tubo de microcentrífuga durante 15 segundos e, em seguida, incubar o isotiocianato de fenilguanidina de clorofórmio.
Após a incubação, centrifugar as amostras a 12 000 vezes g durante 20 minutos a quatro graus Celsius. A amostra deve ser separada em três camadas. Transfira a camada aquosa para um novo tubo de microcentrífuga de 2,0 mililitros usando uma micropipeta e tome cuidado para não perturbar a interfase durante este processo.
Descarte as frações interfásicas e orgânicas. Em seguida, adicione um volume igual de 2-propanol à fração aquosa e inverta o tubo 10 vezes. Adicione até um microlitro de 20 miligramas por mililitro de glicogênio aquoso por 20 microlitros de amostra, especialmente se o rendimento for baixo.
Incubar as amostras à temperatura ambiente durante 10 minutos. Após a incubação, gire as amostras. Certifique-se de que, no final da centrifugação, o RNA precipitou para formar uma pelota de tempo no fundo do tubo.
Com uma pipeta, remova e descarte o sobrenadante, tomando cuidado especial para não perturbar o pellet de RNA branco. Adicione um mililitro de etanol a 75% por um mililitro de reagente de solução de isotiocianato de fenilguanidina para lavar o pellet. Centrifugar as amostras a 12 000 vezes g durante 10 minutos.
Depois de remover a maior parte do sobrenadante, use uma pipeta para remover o máximo de etanol possível, mas não perturbe o pellet. Gira as amostras para pellet todo o excesso de etanol. O pellet de RNA é menos compacto nesta etapa e tende a se mover.
Após a centrifugação, remova todo o excesso de etanol do tubo sem mexer no pellet. Deixe o pellet de RNA secar ao ar por cinco minutos. Adicione 50 microlitros de água livre de nuclease ao pellet de RNA e ressuspenda o pellet em água livre de nuclease.
Trate as amostras de um microlitro de Deanase para remover o DNA e, em seguida, inative a Deanase e os cátions. Armazene as amostras de RNA em tubos de microcentrífuga de 2,0 mililitros a menos 80 graus Celsius. Quantificar o RNA e verificar a pureza do RNA usando um espectrofotômetro.
Depois de verificar a pureza, analise o RNA com um gel de agarose a 1% para visualizar a extensão da degradação. Duas bandas claras representando 18S e 28S rRNA devem ser claramente visíveis. Se essas bandas não forem visíveis, o RNA pode ser degradado.
Em seguida, monitore a abundância de transcritos nas alíquotas de coleta de RNA em comparação com o padrão interno enriquecido usando qPCR em tempo real. Microarrays, sequenciamento de RNA ou northern blots também podem ser usados. As intensidades de fluorescência ao longo do tempo correspondem à expressão gênica.
Enquanto os fibroblastos se tornam inibidos pelo contato, o colágeno 3A1 que codifica o transcrito, um gene muito importante para a criação da matriz extracelular depositada durante a cicatrização de feridas, torna-se mais estável e não se decompõe tão rapidamente. Não se esqueça de que trabalhar com fenol pode ser extremamente perigoso e é importante não deixá-lo tocar sua pele. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como monitorar as taxas de decaimento de transcritos em fibroblastos proliferativos e quiescentes.
Mudanças na taxa de decaimento do transcrito podem ser um mecanismo importante de triangulação gênica.
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Este artigo descreve um protocolo para gerar fibroblastos dérmicos humanos primários tanto proliferantes quanto quiescentes. Ele se concentra em monitorar as taxas de decaimento de transcritos e identificar genes com decaimento diferencial, fornecendo insights sobre a dinâmica da expressão gênica.
Genome-wide measurement of transcript decay rates in proliferating and quiescent human fibroblasts enables biopharma teams to distinguish regulatory mechanisms driving gene expression changes beyond transcriptional control. This approach supports mechanistic de-risking and enhances predictive confidence in target validation by clarifying whether observed gene expression differences are due to altered mRNA stability or transcriptional activity. Integrating transcript decay profiling at early discovery inflection points informs portfolio triage and prioritization of disease-relevant targets.
This method integrates into the discovery continuum from early hypothesis testing through lead identification and preclinical validation, providing a reusable capability for transcriptomic analysis.