Bu video makalede, hücrelerdeki protein ekspresyon indüksiyonu için modifiye edilmiş mRNA in vitro sentezini tarif eder.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu video makalede, hücrelerdeki protein ekspresyon indüksiyonu için modifiye edilmiş mRNA in vitro sentezini tarif eder.
İstenilen hücrelerinde protein sentezinin endüksiyonu için sentetik mesajcı RNA (mRNA) kodlama eksojen dağıtım rejeneratif tıpta, temel hücre biyolojisi, hastalıkların tedavisi ve hücrelerin yeniden programlanmasının alanlarında büyük bir potansiyele sahiptir. Burada, akış sitometrisi ile indüklenmiş protein ekspresyonu azaltılmış immün aktivasyon potansiyeli ve stabilitesi arttırılmış üretilen mRNA kalite kontrolü, hücrelerin transfeksiyonu mRNA ile ve test modifiye mRNA'nın üretimi için aşamalı protokolde bir adım tarif eder. EGFP mRNA ile tek bir transfeksiyon sonrasında 3 güne kadar, transfekte edilmiş HEK293 hücreleri eGFP üretir. Bu video makalede, EGFP mRNA sentezi bir örnek olarak tarif edilmektedir. Bununla birlikte, bu prosedür, diğer arzu edilen mRNA'nın üretilmesi için uygulanabilir. MRNA, modifiye edilmiş sentetik kullanarak hücreleri geçici olarak normalde eksprese olmaz arzu edilen proteinleri eksprese etmek için uyarılan edilebilir.
Hücrelerde, haberci RNA transkripsiyon (mRNA) ve istenen mRNA'nın proteinlere aşağıdaki çeviri hücrelerin düzgün işleyişini sağlamak. Kalıtsal veya sonradan kazanılmış genetik bozukluklar proteinlerin yetersiz ve işlevsiz sentezine yol ve şiddetli hastalıklara neden olabilir. Bu nedenle, eksik ya da kusurlu protein üretimini uyarmak için yeni bir tedavi yaklaşımı hücreler içine mRNA, değiştirilmiş sentetik eksojen dağıtım, istenilen protein için kodları. Böylece, hücreler normal olarak üretemez ya da doğal olarak ihtiyaç olan fonksiyonel proteinleri sentezlenmesi için tetiklenir. Bu yaklaşım kullanılarak, genetik bozukluklar mRNA'nın katılmasıyla çözülebildiğini bozuk veya eksik protein 1 kodlar. MRNA, tedavi aynı zamanda tümör hücrelerinin ya da patojen uyarıcılar tarafından ifade edilen proteini antijenleri ile sentezlemek için aşılama için kullanılabilir. Böylece, konak bağışıklık sistemi tümör hücrelerini etkili bir şekilde ortadan kaldıracak ya INFE önlemek için etkinleştirilebilirseksiyonlar 2,3. Bundan başka, son yıllarda, mRNA, başarılı bir şekilde uyarılmış pluripotent kök hücrelerin (iPSCs) üretmek için kullanıldı. Bu amaçla, fibroblastlar yeniden programlama için sentezleme 4-6 faktörleri uyarılması için ve rejeneratif tıpta büyük bir potansiyele sahip iPSCs bunları dönüştürmek için mRNA ile transfekte edilmiştir.
Daha önce, bilinen mRNA kullanımı, düşük stabilite ve güçlü immünojenite ile ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle, geleneksel bir mRNA klinik uygulamalar ile sınırlı kalmıştır. Bununla birlikte, Kariko ve arkadaşları tarafından mRNA molekülü içinde 5-metilsitidin ve pseudouridine ile sitidin ve üridin yerine biyolojik sıvılar içinde kararlı mRNA moleküllerini hale getirilir ve önemli ölçüde artık tadil edilmiş mRNA'ların klinik uygulanabilirliği karşılaştırın immün aktivasyonu, 7-10, azaltmıştır.
Sentetik olarak üretilen tadil edilmiş mRNA'ların kullanarak, istenen gen transkript geçici olarak in vivo 11 teslim edilebilirya da in vitro protein ifadesini uyarmak için. İlave edilen mRNA, hücre nakil mekanizması tarafından fizyolojik koşullar altında çevrilmiştir. Nedeniyle Viral gene terapi vektörleri göre konakçı hücre genomuna entegrasyon eksikliği, onkojenez riski 12,13 önlenir. Böylece, modifiye sentetik mRNA kullanılarak tedavi gelecekte daha iyi klinik kabul alırsınız.
Burada, modifiye mRNA üretiminde (Şekil 1) mRNA ile hücreler ve transfekte hücrelerde protein ifade değerlendirilmesi, transfeksiyon için detaylı bir protokol açıklar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Gerekli olan DNA dizinlerini Kodlama içeren plazmidlerin 1. Büyütme (CDS)
3. Kontrol Adım: PCR Ürünü Kalitesi
4. in vitro transkripsiyon (IVT)
Antarktika fosfataz ile saflaştırılmış mRNA 5. Tedavi
6. Kontrol Aşama: Sentezlenen Modifiye mRNA'nın Kalitesi
7. Transfeksiyonu için Hücrelerin Hazırlanması
8. Hücre mRNA Transfeksiyon gerçekleştirme
Hücrelerde eGFP İfade 9. Akış Sitometrik Analizleri
Over Time Protein İfade 10. Ölçümü
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
EGFP CD içeren pcDNA 3.3 plasmidi kullanılarak, tadil edilmiş eGFP mRNA sentezi (Şekil 1) kurulmuştur. PCR ile uç amplifikasyon ve poli T-atık sonra, yaklaşık 1100 bp uzunluktaki temiz bir bant (Şekil 2) tespit edilir. MRNA (Şekil 3) verimi IVT zaman Artırılmış artırılması. IVT sonra, yaklaşık 1100 bp uzunluğunda bir açık mRNA bandı üretilecek EGFP mRNA'nın uzunluğu (Şekil 4) tekabül edecek şekilde tespit edilmiştir.
Oluştur...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
MRNA, tedavi rejeneratif tıpta, hastalıkların ve aşı tedavisi alanında büyük bir potansiyele sahiptir. Bu video, hücrelerdeki protein ifadesinin endüksiyonu için bir stabilize edilmiş, modifiye mRNA'nın üretmektedirler. Bu protokol kullanılarak, istenen diğer mRNA oluşturulabilir. Modifiye edilmiş mRNA in vitro sentez hedef proteinlerin sentezlenmesinin uyarılması için arzu edilen mRNA ile hücrelerin transfeksiyonu sağlar. Ekzojen olarak teslim mRNA tamamen indirgendi kadar Böylece, arzu edilen protein, fiz...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim.
Bu proje Baden-Württemberg, Almanya'nın Avrupa Sosyal Fonları tarafından finanse edildi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Hücre kültürü | |||
| DMEM, yüksek glikoz | PAA | E15-009 | |
| FBS | Yaşam Teknolojileri | 10500 | |
| Penisilin / Streptomisin | PAA | P11-010 | 100x |
| L-glutamin | PAA | M11-004 | 200 mM |
| DPBS, kalsiyum ve magnezyum içermez | PAA | E15-002 | |
| %0.04 Tripsin / %0.03 EDTA | Promocell | C-41020 | |
| TNS | Promocell | C-41120 | Tripsin Nötralize Edici Çözelti,% 0.1 BSA HEK-293 hücrelerinde% 0.05 tripsin inhibitörü |
| ATCC | CRL-1573 | ||
| < güçlü > Sarf Malzemeleri< / güçlü > | |||
| doku kültürü plakaları, 12 kuyulu | Corning | 3512 | |
| Hücre kültürü şişesi (75 cm2) | Corning | 430641 | |
| DNaz ve RNaz içermeyen 1,5 ml steril mikrosantrifüj tüpleri | Eppendorf | 0030 121.589 | Safe-Lock, Biopur |
| 15 ml konik tüpler | greiner bio-one | 188271 | |
| PCR temiz ve steril epT.I.P.S. çift filtreli pipet uçları | Eppendorf | 10 ve mikro; L: 022491202; 100 ve mikro; L: 022491237; 1.000 ve mikro; l: 022491253 | |
| Cryovial | greiner bio-one | 122279-128 | Cryo.s |
| Bakteri kültürü için 14 ml polipropilen yuvarlak tabanlı tüp | BD Falcon | 352059 | |
| Plazmid amplifikasyonu ve saflaştırması | |||
| >pcDNA 3.3_eGFP Plazmid | Addgene | 26822 | |
| One Shot Top10 kimyasal bileşen Escherichia coli | Invitrogen | C4040-10 | |
| Steril su (Ampuwa) | Fresenius Kabi | 1636071 | |
| LB ortamı (Luria/Miller) | Carl Roth | X968.1 | 25 g L-1 steril suda çözün. |
| LB agar (Luria/Miller) | Carl Roth | X969.1 | 40 g L-1 steril suda çözün. |
| Ampisilin Hazır Çözelti | Sigma Aldrich | A5354 | 100 mg / ml & nbsp; |
| Gliserol | Sigma Aldrich | G2025 | |
| QIAprep Spin Miniprep Kiti | Qiagen | 27104 | |
| mRNA production | |||
| HotStar HiFidelity Polimeraz Kiti | Qiagen | 202602 | |
| QIAquick PCR Arıtma Kiti | Qiagen | 28106 | |
| MEGAscript T7 Takımı | Yaşam Teknolojileri | AM1334 | |
| 5-Metilsitididin-5 akut, -trifosfat ve nbsp; | Trilink | N1014 | 5-Metil-CTP |
| Psödouridin-5&akut;-trifosfat | Trilink | N1019 | Yalancı UTP |
| 3&akut;-O-Me-m7G(5&akut;)PPP(5&akut;)G RNA kapak yapısı analog | New England Biolabs | S1411L | |
| RiboLock RNaz İnhibitörü | Thermo Scientific | EO0381 | 40 U/µ l |
| TURBO DNase | Yaşam Teknolojileri | AM1334 | 2 U/&mikro; l (MEGAscript T7 Kit'ten) |
| Antarktika fosfataz | New England Biolabs | MO289S | |
| RNeasy mini kiti ve nbsp; | Qiagen | 74104 | |
| RNaseZap çözümü | Yaşam Teknolojileri | AM9780 | |
| Transfeksiyon | |||
| >Lipofectamine 2000 Transfeksiyon Reaktifi | Invitrogen | 11668-019 | Katyonik lipid transfeksiyon reaktifi |
| Opti-MEM I Azaltılmış Serum Ortamı | Invitrogen | 11058-021 | Fetal Sığır Serumu (FBS) takviyesinin azaltılmasına izin veren Geliştirilmiş Minimal Esansiyel Orta (MEM); |
| Jel elektroforezi | |||
| Agarose | Sigma-Aldrich | A9539 | |
| Jelli Nükleik Asit Jel Lekesi | Biotium | 41003 | 10.000x suda |
| peqGOLD Range Mix DNA-Merdiven | Peqlab | 25-2210 | |
| Flow sitometri analizleri | |||
| CellFIX (1x) | BD Biosciences | 340181 | 10x konsantre |
| Kesici uç amplifikasyonu ve poli (T) kuyruk PCR için astar | |||
| Forward Primer (HPLC sınıfı) 10 & M | Ella Biotech | 5&akut;-TTGGACCCTCGTAC AGAAGCTAATACG-3&akut; | |
| Ters Astar (HPLC sınıfı) 10 & mikro; M | Ella Biotech | 5&akut;- T120-CTTCCTACT CAGGCTTTATTCAA AGACCA-3&akut; | |
| Equipment | |||
| Cell inkübatör | Bağlayıcı | CO2 (%5) ve O2 (%20) | |
| CASY hücre sayacı | Schä rfe Sistem | ||
| Steril Çalışma Tezgahı | BDK Luft-und Reinraumtecknik GmbH | ||
| Bakteriyel inkübatör | Incutec | ||
| Su banyosu | |||
| ScanDrop spektrofotometresi | Analitik Jena | ||
| PCR ısı döngüsü | Eppendorf | ||
| Mikrosantrifüj | Eppendorf | ||
| Vortex | peqlab | ||
| Thermomixer | Eppendorf | ||
| Elektroforez için jel aparatı | Bio-Rad | ||
| Jel dokümantasyon sistemi | Bio-Rad | ||
| FACScan Sistemi | BD Biosciences | ||
| Floresan mikroskobu | Nikon | ||
| Faz kontrast mikroskobu | Zeiss |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.