$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Метилирование ДНК является одной из основных эпигенетических изменений, происходящих в клетках человека. Метилирование ДНК относится к связи метиловых групп с остатками цитозина в динуклеотидах CpG. Такие динуклеотиды обычно встречаются в кластерах (острова CpG) в 5' области генов1. В нормальных клетках большинство этих динуклеотидов существуют в неметилируемом состоянии, что позволяет транскрипцию ДНК. Кстати, многие виды рака связаны с гиперметилированными островами CpG и транскриптомическим глушителем2, особенно в генах супрессоров опухолей, которые, в свою очередь, способствуют различным признакам рака3.
С другой стороны, длинные перемежаются ядерные элементы-1 (LINE-1s или L1s) являются повторяющимися, транспозируемыми элементами ДНК, которые обычно имеют высокий уровень метилирования на островах CpG. Метилирование LINE-1 предотвращает транслокацию и помогает поддерживать целостность генома. В нескольких типах рака, LINE-1 гипометилируется, что приводит к активации и последующей ретротранспозиции опосредованной хромосомной нестабильности4. На ЛИНИю-1 приходится почти 17% генома человека5,а его метилирование может служить индикатором глобального уровня геномной метилирования6. Глобальная гипметилирование LINE-1 считается предшествуя переходу клеток к фенотипу опухоли7; поэтому, он имеет перспективу в качестве потенциального маркера для раннего начала рака.
В настоящее время существует несколько методов анализа метилирования, в том числе пиросекенекирование, метилирование конкретных ПЦР, microarrays, и хроматин иммунопрециптом1. Использование секвенирования следующего поколения также позволило включить подходы к выявлению метилирования ДНК в масштабах всего генома. Многие из этих методов опираются на бисульфит-обработанную ДНК, в которой неметилированные цитозины преобразуются в урацил, а метилированные цитозины остаются неизменными. Тем не менее, работа с бисульфит-обработанной ДНК имеет несколько подводных камней, таких как неполные преобразования неметилированных цитозинов в uracil, предвзятое усиление последовательностей, и секвенирование ошибок8.
В метилациляции конкретных усилитель зондов (MSPA), зонды, состоящие из двух олигонуклеотидов целевой ДНК последовательностей, содержащих место ограничения (GCGC) для метилирования чувствительных ограничения фермента HhaI9. После того, как зонды гибридизируются с ДНК, каждый образец делится на два набора. Зонды в первом комплекте проходят перевязку, в то время как зонды во втором наборе проходят перевязку, а затем HhaI-опосредованного пищеварения на неметилированных участках CGCG. Оба набора образцов затем усиливаются ПЦР, и продукты разделены капиллярным электрофорасом. Зонды на неметилированных участках перевариваются HhaI и не усиливаются во время ПЦР, в результате чего нет пиковых сигналов. В отличие от этого, зонды на метилированных участках защищены от пищеварения и поэтому усиливаются во время ПЦР, впоследствии генерируя пиковые сигналы10.
MSPA имеет ряд преимуществ перед альтернативными методами. Во-первых, он требует низкого количества ДНК (50-100 нг) и хорошо подходит для анализа ДНК из формированного фиксированного парафина встроенных образцов10. Он не требует бисульфит-обработанной ДНК; на самом деле, это не подходит для ДНК, которая модифицируется таким образом. Многие образцы могут быть проанализированы в то же время, и MSPA зонды могут быть разработаны таким образом, что они нацелены на несколько генов или последовательностей одновременно. Кроме того, зонды являются специфическими и чувствительными для метилированных ДНК, как HhaI ограничение сайт соответствует последовательности, которая характерна для островов CpG10.
Это исследование исследовало влияние остеосаркомы (ОС) полученных внеклеточных пузырьков (EVs) на LINE-1 метилирования в жировой ткани полученных мезенхимальных стволовых клеток (AT-MSCs; Рисунок 1). EVs являются наноразмерными, мембранными пузырьками, выделяемыми большинством типов клеток. Они несут белки, липиды, мРНК, микроРНК, и дополнительные молекулы из родительских клеток11,12. EVs посредничает межклеточной связи и играют важную роль в нескольких патофизиологических условиях13,14. Недавнее исследование показало, что полученные раком EVs могут передавать активную ЛИНИЮ-1 клеткам-реципиентам15. Ранее сообщалось, что ЭВ из клеточной линии HOS-143B могут изменить метилирование статусLINE-1 в МСК, в дополнение к другим генетическим эффектам16.
При выращивании клеток для изоляции EV, важно использовать EV-обеденной сыворотки крупного рогатого скота (FBS) в среде роста, так как FBS полученных EVs может мешать EVs из других источников и препятствовать результатам17,18. Ультрацентрифугация является одним из наиболее распространенных методов для истощения EVs от FBS. Это относительно простая и экономичная процедура по сравнению с альтернативами, такими как ультрафильтрация и коммерческий EV-обеденный FBS19. Здесь протокол также демонстрирует, как подготовить EV-исчерпаны FBS ультрацентрифугации.
В этой статье представлен подробный протокол для вышеупомянутых методов, от изоляции ЭВ от линии ячейки ОС до анализа метилирования LINE-1 в ОС-EV обработанных MSCs (Рисунок 1).