В этом видео статье мы описывают синтез в пробирке модифицированной мРНК для индукции экспрессии белка в клетках.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В этом видео статье мы описывают синтез в пробирке модифицированной мРНК для индукции экспрессии белка в клетках.
Экзогенный доставка кодирования синтетических РНК (мРНК) для индукции синтеза белка в нужные ячейки имеет огромный потенциал в области регенеративной медицины, основной клеточной биологии, лечения заболеваний, и перепрограммирования клеток. Здесь мы опишем шаг за шагом протокола для генерации модифицированной мРНК с пониженным потенциалом иммунной активации и повышенной стабильности, контроля качества производимой мРНК, трансфекции клеток с мРНК и проверки экспрессии белка индуцированной цитометрическим. До 3-х дней после одного трансфекции EGFP мРНК, трансфицированные клетки НЕК293 производить EGFP. В этой статье видео, синтез мРНК EGFP описан в качестве примера. Тем не менее, эта процедура может быть применена для производства других желаемых мРНК. Использование синтетических модифицированный мРНК, клетки могут быть индуцированы к временно выразить желаемые белки, которые они обычно не экспрессируют.
В клетках, транскрипция матричной РНК (мРНК) и следующие перевод мРНК в нужных белков обеспечения надлежащего функционирования клеток. Наследственные или приобретенные генетические нарушения могут привести к недостаточной и неблагополучной синтеза белков и вызвать серьезные заболевания. Таким образом, новый терапевтический подход, чтобы вызвать выработку недостающих или поврежденных белков является экзогенный поставка синтетических изменены мРНК в клетках, который кодирует нужного белка. Таким образом, клетки активируются синтезировать функциональных белков, которые они обычно не могут производить или, естественно, не нужно. Используя этот подход, генетические нарушения могут быть исправлены путем введения мРНК, которая кодирует дефектных или отсутствующих белка 1. МРНК терапия также может быть использован для вакцинации, чтобы синтезировать белковые антигены, которые экспрессируются опухолевыми клетками или патогенов. Таким образом, хост иммунная система может быть активирована, чтобы эффективно устранить опухолевые клетки или предотвратить INFEctions 2,3. Кроме того, в последние годы, мРНК была успешно использована для генерации индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Для этой цели, фибробласты, трансфицированные мРНК, чтобы индуцировать экспрессию факторов перепрограммирования 4-6 и преобразовывать их в ИПСК с огромным потенциалом в регенеративной медицине.
Ранее использование обычного мРНК была связана с низкой стабильности и сильной иммуногенности. Таким образом, клиническое применение обычных мРНК были ограничены. Тем не менее, замена цитидином и уридином на 5-methylcytidine и псевдоуридина внутри молекулы мРНК по Kariko и коллег оказал молекулы мРНК стабильные в биологических жидкостях и резко снижается иммунная активация 7-10, который теперь позволяет клиническое применение модифицированных мРНК.
Использование синтетически произведенные модифицированных мРНК, желаемый ген стенограммы может быть временно поставлены в естественных условиях 11или в пробирке для индуцирования экспрессии белка. Введены мРНК переводится в физиологических условиях по переводческой техники сотовой. Из-за отсутствия интеграции в геном клетки-хозяина по сравнению с вирусными векторами генной терапии, риск онкогенеза предотвращается 12,13. Таким образом, терапия с использованием модифицированной синтетической мРНК получите лучшую клиническую принятие в будущем.
Здесь мы описываем подробный протокол для получения модифицированного мРНК (рис 1), трансфекции клеток с мРНК и оценки экспрессии белка в трансфекции клеток.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Увеличение плазмиды, содержащие Обязательные Кодирование последовательностей ДНК (CDS)
3. Контроль Шаг: Качество продукта ПЦР
4. In Vitro Транскрипция (ИВТ)
5. Лечение очищенной мРНК с антарктической фосфатазы
6. Контроль Шаг: Качество синтезированного модифицированной мРНК
7. Подготовка клеток для трансфекции
8. Выполнение мРНК трансфекции клеток
9. Цитометрический Анализы EGFP экспрессии в клетках
10. Измерение экспрессии белка с течением времени
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Использование pcDNA 3,3 плазмиды, содержащей СДУ из EGFP, был создан синтез модифицированных EGFP мРНК (рисунок 1). После вставки амплификации ПЦР и поли Т-хвостохранилище, ясно полоса длиной около 1100 пар оснований обнаруживается (рисунок 2). Увеличение времени IVT Дополненная выход мРНК (рис 3). После бесступенчатой, ясно мРНК полоса длиной около 1100 пар оснований был обнаружен, что соответствует длине EGFP мРНК для производства (рисунок 4).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
МРНК терапия обладает огромным потенциалом в области регенеративной медицины, лечения заболеваний и вакцинации. В этом видео мы покажем, производство стабилизированной, модифицированной мРНК для индукции экспрессии белка в клетках. Используя этот протокол, другие желаемые мРНК могут быть сгенерированы. Синтез в пробирке из модифицированной мРНК позволяет трансфекцию клеток с желаемыми мРНК для индукции экспрессии белков-мишеней. Таким образом, желаемый белок экспрессируется временно в физиологических условиях д...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы.
Этот проект был профинансирован европейских социальных фондов в земле Баден-Вюртемберг, Германия.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Cell culture | |||
| DMEM, высокий уровень глюкозы | PAA | E15-009 | |
| FBS | Life Technologies | 10500 | |
| Пенициллин/стрептомицин | PAA | P11-010 | 100x |
| L-глютамин | ПАА | М11-004 | 200 мМ |
| ДПБС без кальция и магния | ПАА | Е15-002 | |
| 0,04% трипсин / 0,03% ЭДТА | Promocell | C-41020 | |
| TNS | Promocell | C-41120 | раствор нейтрализующего трипсина, 0,05% ингибитор трипсина в 0,1% BSA |
| HEK-293 клетки | ATCC | CRL-1573 | |
| Расходные материалы | |||
| Планшеты для культуры тканей, 12-лунки | Corning | 3512 | |
| Колба для клеточных культур (75 см<суп>2) | Corning | 430641 | |
| стерильные микроцентрифужные пробирки без ДНКазы и РНКазы 1,5 мл | Eppendorf | 0030 121.589 | Safe-Lock, Biopur |
| 15 мл конические тубы | greiner bio-one | 188271 | |
| ПЦР чистые и стерильные наконечники для пипеток epT.I.P.S. с двойным фильтром | Eppendorf | 10 µ l: 022491202; 100 &микро; l: 022491237; 1,000 & микро; l: 022491253 | |
| Cryovial | greiner bio-one | 122279-128 | Cryo.s |
| Полипропиленовая трубка с круглым дном 14 мл для бактериального посева | BD Falcon | 352059 | |
| Amplification and purification | |||
| pcDNA 3.3_eGFP Plasmid | Addgene | 26822 | |
| One Shot Top10 химический компонент Escherichia coli | Invitrogen | C4040-10 | |
| Стерильная вода (Ampuwa) | Fresenius Kabi | 1636071 | |
| LB среда (Luria/Miller) | Carl Roth | X968.1 | Растворите 25 г L-1 в стерильной воде. |
| Агар LB (Лурия/Миллер) | Carl Roth | X969.1 | Растворите 40 г L-1 в стерильной воде. |
| Ампициллин готовый раствор | Sigma Aldrich | A5354 | 100 мг/мл |
| Глицерин | Sigma Aldrich | G2025 | |
| QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27104 | |
| mRNA production | |||
| HotStar HiFidelity Polymerase Kit | Qiagen | 202602 | |
| Набор для очистки ПЦР QIAquick | Qiagen | 28106 | |
| MEGAscript T7 Kit | Life Technologies | AM1334 | |
| 5-метилцитидин-5 & | Trilink | N1014 | 5-метил-CTP |
| псевдоуридин-5 & | Trilink | N1019 | Псевдо-УТП |
| 3´-O-Me-m7G(5´)ППС(5&ОСТРЫЙ;)Аналог структуры колпачка G РНК | New England Biolabs | S1411L | |
| RiboLock РНКаза Ингибитор | Thermo Scientific | EO0381 | 40 U/µ l |
| ТУРБО ДНКазы | Life Technologies | AM1334 | 2 U/&микро; l (из набора MEGAscript T7) |
| Антарктическая фосфатаза | Новый Английский Биолабс | MO289S | |
| RNeasy мини-набор | Qiagen | 74104 | |
| РНКазеРешение Zap | Life Technologies | AM9780 | |
| Transfection | |||
| Lipofectamine 2000 Реагент для трансфекции | Invitrogen | 11668-019 | Реагент для трансфекции катионных липидов |
| Opti-MEM I Редуцированная сыворотка Media | Invitrogen | 11058-021 | Улучшенная минимальная незаменимая среда (MEM), которая позволяет уменьшить количество добавок фетальной бычьей сыворотки (FBS) |
| Gel electrophoresis | |||
| Agarose | Sigma-Aldrich | A9539 | |
| Gelred Nucleic Acid Gel Stain | Biotium | 41003 | 10,000x in water |
| peqGOLD Range Mix DNA-Ladder | Peqlab | 25-2210 | |
| Анализ проточной цитометрии | |||
| CellFIX (1x) | BD Biosciences | 340181 | 10x концентрат |
| Праймер для амплификации вставки и поли (T) хвост PCR | |||
| Forward Primer (класс ВЭЖХ) 10 & микро; M | Ella Biotech | 5´-TTGGACCCTCGTAC AGAAGCTAATACG-3´ | |
| Обратная грунтовка (класса ВЭЖХ) 10 & микро; M | Ella Biotech | 5´- T120-CTTCCTACT CAGGCTTTATTCAA AGACCA-3´ | |
| Equipment | |||
| Cell incubator | Binder | CO2 (5%) и O2 (20%) | |
| Счетчик ячеек CASY | Schä Стерильный верстак rfe System | ||
| BDK Luft-und Reinraumtecknik GmbH | |||
| Бактериальный инкубатор | Incutec | ||
| Водяная баня | |||
| ScanDrop спектрофотометр | Аналитический | ||
| PCR | Eppendorf | ||
| Микроцентрифуга | Eppendorf | ||
| Vortex | peqlab | ||
| Термомиксер | Eppendorf | ||
| Gel аппарат для электрофореза | Bio-Rad | ||
| Gel | Система Bio-Rad | ||
| FACScan | BD Biosciences | ||
| Nikon | |||
| Цейсс |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.