Методическая статья

Индуцируемая регулируемая система Tet-Off: метод in vitro для модуляции экспрессии генов в культивируемых клетках с использованием системы Tetracycline-Off

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Migneault, F. et al, Эффективная транскрипционно контролируемая система экспрессии плазмид для исследования стабильности транскриптов мРНК в первичных альвеолярных эпителиальных клетках. J. Vis. Exp. (2020).

Это видео описывает метод регуляции экспрессии генов в культивируемых клетках путем трансфекции плазмидой, содержащей интересующий ген, и регуляторной плазмидой. Экспрессия этой плазмиды может контролироваться тетрациклином или его синтетическими аналогами, что делает эту систему полезной моделью для изучения регулируемой экспрессии генов.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все процедуры, связанные с животными моделями, были рассмотрены местным комитетом по уходу за животными и ветеринарным советом JoVE.

1. Трансфекция ответной плазмиды, экспрессирующей интересующий ген (ГОИ), в первичные альвеолярные эпителиальные клетки

  1. Выделите альвеолярные эпителиальные клетки II типа из легких крыс.
  2. Засейте клетки при плотности 1 х 106 клеток/см2 в 100 мм чашки Петри полной минимальной необходимой средой (полным МЭМ). Полный МЕМ представляет собой МЕМ с добавлением 10% FBS, 0,08 мг/л тобрамицина, септры (3 мкг/мл триметоприма и 17 мкг/мл сульфаметоксазола), 0,2% NaHCO3, 0,01 М HEPES (pH = 7,3) и 2 мМ L-глутамина. Культивировать клетки в течение 24 ч при 37 °C в 5%CO2 в увлажненном инкубаторе.
  3. На следующий день поместите 500 μL полного MEM без антибиотика в каждую лунку нового 12-луночного планшета и предварительно прогрейте планшет при 37 °C в течение 30 минут. На этом этапе важно использовать фетальную бычью сыворотку, не содержащую загрязняющих тетрациклинов или со слишком низким уровнем, чтобы препятствовать индуцируемости.
  4. Подготавливают пробирки объемом 1,5 мл, содержащие плазмиду с индуцируемым ГОИ (плазмидой ГОИ) и регуляторным вектором (например, pTet-Off), добавляя 1 г плазмиды ГОИ и 1 г регуляторного вектора на лунку в ЛТ. Для экспериментов по коэкспрессии с РНК-связывающими белками (RBP) в смесь ДНК добавляют 1 г конститутивного вектора (например, pcDNA3), экспрессирующего интересующий RPB (рис. 4).
  5. Отсадите среду и аккуратно промойте клетки PBS (без кальция и магния), предварительно подогретым до 37 °C.
  6. Добавьте 5 мл 0,05% трипсина, предварительно подогретого до 37 °C, и инкубируйте клетки до тех пор, пока клетки не отделятся (2-4 минуты). Нейтрализуйте трипсин, добавив 10 мл полной МЕМ без антибиотика.
  7. Соберите клеточную суспензию в пробирку объемом 50 мл, промойте чашку Петри 4 мл среды, чтобы собрать как можно больше оставшихся клеток, а затем центрифугируйте клеточную суспензию при 300 х г в течение 5 минут.
  8. Осторожно аспирируйте и выбросьте надосадочную жидкость и повторно суспендируйте гранулу в 1 мл PBS. Посчитайте и вычислите количество клеток с помощью гемоцитометра.
  9. Центрифугируйте клетки при 300 x g в течение 5 мин. Осторожно отаскайте надосадочную жидкость и ресуспендируйте гранулу в буфере для ресуспензии в концентрации 4 x 107 клеток/мл. Добавьте клетки из пробирки объемом 1,5 мл, приготовленной на шаге 2.4, в концентрации 400 000 клеток на лунку и осторожно перемешайте их с помощью пипетирования вверх и вниз.
  10. Поместите трубку в устройство для электропорации и заполните ее 3,5 мл электролитического буфера.
  11. Вставьте позолоченный наконечник электрода в пипетку, полностью нажав на поршень. Аккуратно перемешайте содержимое пробирки объемом 1,5 мл и осторожно отсасывайте клетки с помощью пипетки. Будьте осторожны, чтобы пузырьки воздуха не попали внутрь наконечника, так как это вызовет электрическую дугу во время электропорации и приведет к снижению эффективности трансфекции.
  12. Вставьте пипетку в электропорационную станцию до тех пор, пока не раздастся щелкающий звук.
  13. Выберите подходящий протокол электропорации для альвеолярных эпителиальных клеток, соответствующий импульсному напряжению 1450 В и 2 импульсам шириной 20 мс, и нажмите кнопку «Пуск» на сенсорном экране.
  14. Сразу после трансфекции извлеките пипетку и перенесите клетки в лунку, предварительно заполненную полным МЕМ без антибиотика, предварительно нагретым до 37 °C.
  15. Повторите шаги 1.11-1.14 для остальных образцов.
  16. Аккуратно встряхните пластину, чтобы ячейки равномерно распределились по поверхности лунки. Инкубируйте клетки при 37 °C и 5%CO2 в увлажненном инкубаторе. Через 2 дня замените среду на полную МЕМ с антибиотиками.
  17. Подтвердите успешность трансфекции путем наблюдения за экспрессией eGFP под флуоресцентным микроскопом или с помощью проточной цитометрии с использованием контрольного вектора (рис. 1).
    заметка: Этот этап является необязательным и требует дополнительной стадии трансфекции с использованием другой плазмиды, экспрессирующей eGFP, такой как pcDNA3-EGFP.

2. Индукция ингибирования транскрипции ГОИ

ПРИМЕЧАНИЕ: Клетки могут быть предварительно обработаны желаемыми методами лечения перед индукцией доксициклина, чтобы оценить их влияние на стабильность мРНК (Рисунок 3).

  1. Приготовьте стоковый раствор доксициклина в концентрации 1 мг/мл в деионизированной воде. Храните исходный раствор при температуре -20 °C в защищенном от света месте. Доксициклин, производное тетрациклина, используется вместо тетрациклина, потому что он имеет более длительный период полувыведения (в 2 раза), чем тетрациклин. Кроме того, для полной инактивации оперона тета требуется более низкая концентрация доксициклина.
    заметка: Доксициклин может влиять на экспрессию мРНК эндогенного ГОИ. Чтобы убедиться в этом, следует проверить влияние 24-часового лечения доксициклином на альвеолярные клетки, чтобы подтвердить отсутствие каких-либо изменений в экспрессии ГОИ (рис. 2).
  2. Приготовьте свежий раствор доксициклина в концентрации 1 мкг/мл в полной МЕМ через 72 ч после трансфекции и подогрейте его до 37 °C.
  3. Замените среду 1 мл полной МЕМ, содержащей 1 мкг/мл доксициклина, на лунку для ингибирования транскрипции ГОИ.
  4. Инкубируйте несколько лунок при 37 °C в 5%CO2 в течение разного времени от 15 мин до 6 ч для оценки периода полувыведения мРНК ГОИ.
  5. В конце обработки промойте клетки ледяным PBS и лизируйте их с помощью коммерчески доступного набора для экстракции фенол-хлороформной РНК, добавив 500 мкл буфера на лунку и встряхнув планшет для гомогенизации клеток.
  6. Изолируйте РНК в соответствии с протоколом производителя. Определение выхода и чистоты РНК с помощью спектрофотометрии при длинах волн 230, 260 и 280 нм. Образцы РНК с соотношением 260:230 и 260:280 1,8 и 2,0 соответственно считаются чистыми.
    заметка: Протокол можно поставить на паузу здесь.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1: Эффективность трансфекции альвеолярных эпителиальных клеток в первичной культуре методом электропорации пипетками.Первичные альвеолярные эпителиальные клетки были временно трансфицированы 2 мкг плазмиды pcDNA3 (пустой, клоны #1 и #2), которая экспрессировала или не экспрессировала белок GFP. Эффективность трансфекции оценивали через 48 ч после трансфекции с помощью (А) флу...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Гемацитометр Bright-Line Сигма-ОлдричZ359629
Светодиодный инвертированный микроскоп DM IL с фазовым контрастом Лейка
Фосфатно-солевой буфер Дульбекко (D-PBS), без кальция и магния Wisent Bioproducts 311-425-CL
Доксициклина гиклат Сигма-Олдрич Д9891-1Г
MEM, порошок Gibco 61100103
Шкафы биологической безопасности MSC-Advantage класса II ThermoFisher Scientific51025413
Неоновая трансфекционная система 10 мкл Комплект ИнвитрогенMPK1025
Стартовый пакет системы Neon Transfection ИнвитрогенMPK5000S
Вектор pcDNA3 ThermoFisher Scientific В790-20
Плазмида pcDNA3-EGFPАдджен 13031
pTet-Off Расширенный вектор Биография Такара631070 (Английский
pTRE-Плотный вектор Биография Такара631059
Очищенные альвеолярные эпителиальные клетки н.а.н.а
QIAEX II Набор для экстракции гелем ЦИАГЕН20021
QIAGEN Plasmid Maxi Kit ЦИАГЕН No 12162
QIAprep Spin Мини-набор ЦИАГЕНNo 27104
Программное обеспечение для системы ПЦР QuantStudio 6 и 7 Flex RealTime Прикладные биосистемы н.а.
Система Tet одобрена FBS Биография Такара631367
) г. для подготовки

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Tet Off

Похожие статьи