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Artigo de método

Avaliação funcional das variantes BRCA1 usando editores de base mediados pelo CRISPR

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DOI:

10.3791/61557

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28 de fevereiro de 2021

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Neste artigo

Resumo

Pessoas com mutações BRCA1 têm maior risco de desenvolver câncer, o que garante uma avaliação precisa da função das variantes BRCA1. Aqui, descrevemos um protocolo para avaliação funcional das variantes BRCA1 usando editores de base de citosina mediados pelo CRISPR que permitem a conversão de C:G para T:A direcionada em células vivas.

Resumo

Estudos recentes têm investigado os riscos associados às mutações genéticas BRCA1 usando vários métodos de avaliação funcional, como ensaios de repórteres fluorescentes, ensaios de viabilidade de células-tronco embrionárias e ensaios de sensibilidade à base de drogas terapêuticas. Embora tenham esclarecido muitas variantes brca1, estes ensaios envolvendo o uso de variantes BRCA1 exogenously expressas estão associados a questões de superexpressão e não podem ser aplicados à regulação pós-transcrição. Para resolver essas limitações, relatamos anteriormente um método de análise funcional das variantes BRCA1 através do editor de base de citosina mediada pelo CRISPR que induz a substituição de nucleotídeos direcionados em células vivas. Usando este método, identificamos variantes cujas funções permanecem ambíguas, incluindo c.-97C>T, c.154C>T, c.3847C>T, c.5056C>T e c.4986+5G>A, e confirmaram que os editores de base mediados pelo CRISPR são ferramentas úteis para reclassificar as variantes de significado incerto no BRCA1. Aqui, descrevemos um protocolo para análise funcional das variantes BRCA1 usando o editor base de citosina baseado em CRISPR. Este protocolo fornece diretrizes para a seleção de locais-alvo, análise funcional e avaliação das variantes BRCA1.

Introdução

O gene de suscetibilidade do câncer de mama tipo 1 (BRCA1) é um gene supressor de tumor amplamente conhecido. Como o gene BRCA1 está relacionado à reparação de danos no DNA, mutações nesse gene levariam a um maior risco de desenvolvimento de câncer em um indivíduo1. Câncer de mama, ovário, próstata e pâncreas estão ligados a mutações herdadas de perda de função (LOF) do gene BRCA1 2. A avaliação funcional e identificação das variantes BRCA1 podem ajudar na prevenção e diagnóstico das diversas doenças. Para abordar a função das variantes BRCA1, vários métodos foram desenvolvidos e ampla....

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Protocolo

NOTA: O método 1 (geração de linhas celulares HAP1-BE3) é opcional. Em vez de construir uma linha celular que expresse BE3, o DNA plasmídeo codificador BE3 pode ser co-transfectado com DNA plasmídeo codificador de gRNA. Outras variantes de editores base de citosina, como o BE4max, também podem ser usadas para edição de base altamente eficiente.

1. Geração de linhas celulares HAP1-BE3

  1. Construção de DNA plasmídeo
    1. Para construir o DNA plasmídeo lentiBE3-blast para a produção de lentivírus, amplie as sequências de codificação BE3 em pCMV-BE3 (Tabela de Materiais) por PCR usando polimerase de alta fidelidade. P....

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Resultados

As abordagens experimentais descritas neste protocolo permitem a avaliação funcional das variantes brca1 endógenas geradas pelos editores de base de citosina baseadas em CRISPR. Para selecionar linhas celulares apropriadas para a avaliação funcional das variantes BRCA1, os pesquisadores devem confirmar que o BRCA1 é um gene essencial nas linhas celulares alvo. Por exemplo, nós primeiro transfeinamos Cas9 e gRNAs em linhas celulares HAP1 para interromper brca1 e analisamos frequências d.......

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Discussão

Este protocolo descreve um método simples para avaliações funcionais das variantes BRCA1 usando o editor base de citosina meditada por CRISPR. O protocolo descreve métodos para o desenho de gRNAs no lócus alvo e construção dos DNAs plasmídeos dos quais são expressos. Os editores de base de citosina induzem a conversão de nucleotídeos em uma janela ativa (no caso de BE3, nucleotídeos 4-8 na extremidade PAM-distal das sequências de alvo gRNA). O pesquisador deve escolher cuidadosamente sequências de destino porque.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (bolsas 2017M3A9B4062419, 2019R1F1F1057637 e 2018R1A5A20732 a Y.K.).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
BamHINEBR3136Enzima de restrição
BlasticidinaThermo Fisher ScientificA1113903Droga para selecionar células transduzidas
BsaINEBR0535Enzima
de restrição DNeasy Blood & Kit de lenços de papelQiagen69504Kit de preparação de DNA genômico
Dulbecco' s Águia modificada' s meioGibco11965092Medium para HEK293T/17 células
Soro bovino fetalGibco16000036Supplemetal para cultura de células
FuGENE HD Reagente de transfecçãoPromegaE2311Reagente de transfecção
Gibson Assembly Master MixNEBE2611LKit de montagem Gibson
Iscove' s Dulbecco modificado » s meioGibco12440046Meio para células HAP1
lentiCas9-BlastAddgene52962DNA de plasmídeos para clonagem lentiBE3
Lipofectamina 2000Thermo Fisher Scientific11668027Reagente de transfecção
Opti-MEMGibco31985070Materiais de transfecção
pCMV-BE3Addgene73021DNA de plasmídeos para lentiBE3 clonagem
Penicilina-estreptomicinaGibco15140Supplemetal para cultura
de células Phusion DNA de alta fidelidade polimeraseNEBM0530SQPolimerase de alta fidelidade
pMD2.GAddgene12259DNA de plasmídeos para preparação de vírus.
pRG2Addgene104174vetor de clonagem de gRNA
psPAX2Addgene12260DNA de plasmídeos para preparação de vírus.
Kit QIAprep Spin MiniprepQiagen27106Kit de preparação de DNA de plasmídeo
QIAquick Kit de extração de gelQiagen28704Kit de extração de gel
QIAquick Kit de purificação de PCRQiagen28104Kit de preparação de produto PCR
de ligadura rápidaNEBM2200Ligase para clonagem de gRNA
T7 Endonuclease INEBM0302Materiais para ensaio T7E1
XbaINEBR0145Enzima de restrição
Kit

Referências

  1. Roy, R., Chun, J., Powell, S. N. BRCA1 and BRCA2: different roles in a common pathway of genome protection. Nature Reviews Cancer. 12 (1), 68-78 (2011).
  2. Kuchenbaecker, K. B., et al. Risks of Bre....

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Reimpressões e permissões

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