Tümör hücrelerinde MicroRNA seviyeleri, fonksiyonları ve Ilişkili hedef genler değerlendirmek için bir In vitro protokol

Hyun  Ah Seo; Cho  Yean Hwang; Sokviseth Moeng; Jong Kook Park

doi:10.3791/59628

Yöntem makalesi

Tümör hücrelerinde MicroRNA seviyeleri, fonksiyonları ve Ilişkili hedef genler değerlendirmek için bir In vitro protokol

DOI:

10.3791/59628

⸱

21 Mayıs 2019

Hyun Ah Seo¹ , Cho Yean Hwang¹ , Sokviseth Moeng¹ , Jong Kook Park¹

¹Department of Biomedical Science and Research Institute for Bioscience & Biotechnology, Hallym University

Bu makalede

Özet

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

Bu protokol bir prob tabanlı gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), bir sülforhodamin içinde B (SRB) tahlil, 3 ' tercüme edilmemiş bölgeler (3 ' UTR) klonlama ve bir Lusiferaz tahlil ilgi bir Mirna hedef genler doğrulamak ve mirnas işlevlerini anlamak için kullanır.

Özet

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

MicroRNAs (miRNAs), kanserler de dahil olmak üzere çeşitli hastalıklarda çok sayıda hücre içi sinyalizasyon yollarını modülasyon olarak tanınan küçük düzenleyici RNAs 'lardır. Bu küçük düzenleyici RNAs ağırlıklı olarak 3 ' tercüme edilmemiş bölgeler (3 ' UTR) hedef haberci RNAs (mRNAs) ile etkileşim sonuçta mRNAs çözme süreçlerinin inhibisyonu ve hedef mRNA degradations büyütme sonuçlanan. MiRNAs, ifade düzeylerine ve hücre içi işlevlere bağlı olarak Onkojenik ve tümör bastırıcı MRI 'nin düzenleyici faktörler olarak hizmet verebilir. Yüzlerce ve hatta binlerce hesaplamalarıyla öngörülen hedefler arasında bir miRNA 'nın iyi niyetli hedef genlerinin tanımlanması, bir miRNA 'nın rol ve temel moleküler mekanizmalarını ayırt etmek için önemli bir adımdır. Çeşitli miRNA hedef tahmin programları olası miRNA-mRNA etkileşimlerini aramak için kullanılabilir. Ancak, en zorlu soru nasıl bir miRNA ilgi doğrudan hedef genleri doğrulamak için. Bu protokol bir miRNA işlevi ile ilgili miRNA hedeflerini tanımlamak nasıl anahtar yöntemleri tekrarlanabilir bir strateji açıklanır. Bu protokol, Mirna seviyeleri, fonksiyonları ve ilgili hedef mrnas 'ı Probe tabanlı gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), sülforhodamin içinde B (SRB) tahlil bir Mirna taklit transfeksiyon aşağıdaki kullanarak ortaya çıkarmak için adım adım prosedürler üzerinde pratik bir kılavuz sunar , doz-yanıt eğrisi oluşturma, ve Lusiferaz tahlil birlikte klonlama ile 3 ' UTR bir gen, hangi bireysel mirnas rollerini doğru anlayış için gerekli olan.

Giriş

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

MicroRNAs (miRNAs), özellikle haberci RNAs 'ın (mRNAs) tercüme ve bozulma sürecini, gerçek hedef genler¹' de 3 ' tercüme edilmemiş bölgeye (3 ' UTR) tepki vererek modüle eden küçük düzenleyici RK 'lerdir. Mirnas 'ın ifadesi transkripsiyon ve post-transkripsiyonel mekanizmalar tarafından düzenlenebilir. Bu tür Düzenleyici mekanizmaların dengesizliği, kanserler de dahil olmak üzere sayısız hastalıklarda kontrolsüz ve ayırt edici miRNAs ifade düzeylerini getiriyor². Tek bir miRNA çeşitli MRI 'lar ile birden fazla etkileşime sahip olabilir. Buna karşılık, bireysel mRNA çeşitli miRNAs tarafından kontrol edilebilir. Bu nedenle, hücre içi sinyalizasyon ağları, fizyolojik bozuklukların ve hastalıkların başlatılacağı ve bozulacağı²^,³^,⁴^, ⁵ ^, ⁶. mirnas 'ın değiştirilmiş ifadesi çeşitli kanserlerde gözlenen olsa da, mirnas ile birlikte kanser hücrelerinin davranışlarını modüle eden moleküler mekanizmalar hala büyük ölçüde bilinmiyor.

Biriken kanıtlar, miRNAs 'ın Onkojenik veya tümör bastırıcı rollerini kanserlerin türlerine bağlı olduğunu gösteriyor. Örneğin, Forkhead kutusu O3 (FOXO3) hedefleyerek, Mir-155, hücre proliferasyonu, metasoz ve kolorektal kanser kemoterapi yükseltir⁷^,⁸. Buna karşılık, glioma hücre invazyonu kısıtlama nörojenik Locus çentik homolog protein 2 (NOTCH2) ifade⁹düzenlenmesi yoluyla miR-107 tarafından indüklenir. Mirna işlevleriyle bağlantılı mirla-Target etkileşimlerinin değerlendirilmesi, miRNAs 'ın hem sağlıklı hem de hastalıklı Devletler¹⁰' da çeşitli biyolojik süreçleri nasıl düzenlemesini daha iyi anlamak için vazgeçilmez bir parçasıdır. Buna ek olarak, miRNAs 'ın iyi niyetli hedef (ler) keşfi, çeşitli anti-kanser ilaçları ile miRNA tabanlı bir terapi için ince ayarlı bir strateji sağlayabilir. Ancak, miRNAs alanındaki ana meydan okuma, miRNAs 'ın doğrudan hedeflerini tanımlamadır. Burada, Mirna hedef gen belirlenmesi için tekrarlanabilir deneysel yaklaşımlar olarak ayrıntılı yöntemler sunulmaktadır. MiRNA hedef tanımlaması için başarılı deneysel tasarım çeşitli adımlar ve hususlar içerir (Şekil 1). Tümör hücrelerinde ve normal hücrelerde olgun miRNA düzeylerinin karşılaştırılması, ilgi bir miRNA seçmek için ortak prosedürlerden biri olabilir (Şekil 1a). Bir Mirna 'nın hücre proliferasyonu üzerindeki etkilerini algılamak için seçilen miRNA 'nın fonksiyonel çalışması, bir miRNA 'nın en iyi potansiyel aday hedefleri listesini daraltmak için önemlidir (Şekil 1B). MiRNAs 'ın deneysel olarak doğrulanmış işlevlerine dayanarak, gen işlevleriyle ilgili en alakalı bilgileri aramak için miRNA hedef tahmin programı ile birlikte literatür ve veritabanı alanında sistematik bir inceleme gereklidir (Şekil 1C). Bir Mirna 'nın gerçek hedef genlerinin tanımlanması, Lusiferaz tahlil gibi bir genin 3 ' UTR, gerçek zamanlı PCR ve Batı blomlama (Şekil 1D) Klonlamayla birlikte deneyler uygulayarak elde edilebilir. Geçerli protokolün amacı, önemli deneylerin kapsamlı yöntemlerini, prob bazlı gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), miRNA mimik transfeksiyonunu takiben sülforhodamin B (SRB) tahlil, doz-yanıt eğrisi üretimi ve bir gen 3 ' UTR klonlama ile birlikte Lusiferaz tahlil. Geçerli protokol bireysel miRNAs fonksiyonları daha iyi bir anlayış ve kanser tedavisinde bir miRNA dolaylı için yararlı olabilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

1. olgun MicroRNA (miRNA) Ifade Analizi

Olgun miRNA tamamlayıcı DNA (cDNA) sentezini
1. 254 ng toplam RNA ve 4,5 μL deoksirribonuclease ı (DNase ı) karışımları ekleyin ve sonra 18 μL (Şekil 2a) yapmak için PCR Strip-tüpler içine ultra saf su ekleyin. Toplam reaksiyon sayısına dayalı olarak yeterli sayıda DNase ı karışımı kullanarak çeşitli hücre hatlarından arındırılmış her toplam RNA örneği için reaksiyonu hazırlayın.
  Not: DNase ı karışımları DNase ı (1,8 μL), ribonükleaz inhibitörü (0,3 μL) ve 25 mm MgCl₂ (2,4 μL) ' den oluşur. Toplam RNA 'nın yeniden üretilebilirliği için, bir fenol-klorform bazlı ekstraksiyon yöntemi kullanmak yerine sütun bazlı bir ekstraksiyon yöntemi uygulanmıştı. Bazı mirnas ekstraksiyon verimi, bir fenol-klorform bazlı ekstraksiyon yöntemi¹¹^,¹²kullanırken hücre sayısına bağlı olarak değişebilir bildirilmiştir.
2. Tüplerin bir termal bisikletçinde kulyın. 37 °C ' de 10 dakika için tüpleri çalıştırın ve 90 °C ' de 5 dakika kuluçdak ile ısı-inactivate DNase ı. Hemen sonra kuluçza tüplerini buzun üzerine yerleştirin.
3. Transfer 7,1 μL DNase ben toplam RNA içine 2 yeni tüpler setleri ve sonra eklemek 1,5 μL için antisens astar gliseraldehit-3-fosfat dehidrojenaz (gapdh) geni (Şekil 2B).
  Not: CDNA sentezi için toplam RNA miktarı bu adımda 100 ng olur. Gapdh antisens astarların stok konsantrasyonu 10 μM ' dir. gapdh antisens astar ekleme, gen spesifik primer yöntemi kullanarak gapdh cdnas 'ın üretimi içindir.
4. Tüplerin bir termal bisikletçi kullanarak kulyın. 80 °C ' de 5 dakika boyunca başlayan reaksiyon, 60 °C ' de 5 dakika boyunca reaksiyonu takip eder. kuluçza sonrası boruları hemen buz üzerine yerleştirin.
5. Her reaksiyona 3,4 μL ters Transkripsiyon (RT) enzim karışımları ekleyin (Şekil 2B). RT enzim karışımları 100 mm deoksirribonucleotid trifosfat (0,15 μL), 10X RT tampon (1,5 μL), ribonükleaz inhibitörü (0,75 μL) ve Ters transkripsiyon enzim (1 μL) ' den oluşur. Toplam reaksiyon sayısına göre yeterli miktarda karışım hazırlayın.
6. Her reaksiyonda belirli bir miRNA için 3 μL 5x RT astar ekleyin (Şekil 2B).
  Not: Her reaksiyon için toplam hacim 15 μL 'dir.
7. Boruları termal bisikletçi ile çalıştırın. 16 °C ' de 30 dakika boyunca, 42 °C ' de 30 dakika ve son olarak 85 °C ' de 5 dakika boyunca tepki olarak başlayın. kalan süre için 4 °C ' de tutun (Şekil 2B). Tek telli cDNAs, aynı tüpteki belirli bir miRNA ve GAPDH geni için bu adımda üretilir.
Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ve veri analizi
1. 1:49 oranında ultra saf su ile her cDNA seyreltin.
2. Belirli bir miRNA ve GAPDH (Tablo 1) için reaksiyon karışımlarının hazırlanması. Belirli bir miRNA ve GAPDH algılanması için her cDNA örnek için triplicate reaksiyonlar ayarlayın.
3. Gerçek zamanlı PCR ve veri analizini gerçekleştirin (Şekil 2C). Karşılaştırmalı C_T yöntemini kullanarak verileri analiz edin¹³^,¹⁴.

2. MicroRNA (miRNA) MimicTransfection

Not: Mirna-107, adım 1 ' den seçilir. MiRNA-107 normal hücrelerle karşılaştırıldığında tümör hücrelerinde aşağı düzenlenmiş olduğundan, miRNA-107 bir tümör bastırıcı miRNA olduğunu spekülasyon olabilir. Tümör hücrelerinde normal hücrelerle karşılaştırıldığında (örneğin, Mirna-301), Mirna-301 karşıantisens oligonükleotidler, 2, 3 ve 4 basamakları için uygulanabilir.

Sayım odası cihazı ile hücreleri saymak ve 96-Well plaka hücreleri plaka. Hücre yoğunluğu 2 x 10³ hücreler/100 μL her kuyu için. Penikilin-streptomisin (P/S) içeren hücre kültürü ortamını kullanmayın, çünkü P/S transfeksiyon verimliliğini azaltabilir.
Birkaç son konsantrasyonda miRNA kontrol mimik ve miRNA-107 taklit etmek için bir dizi transfeksiyon karışımı hazırlayın (Şekil 3).
1. MiRNA kontrol mimik veya miRNA-107 mimik (25 μM konsantrasyonundan), mikrosantrifüjli borular (Şekil 3A) kullanarak transfeksiyon reakajıyla birlikte azaltılmış serum medyasında uygun miktarda kontrol taklit veya mirna-107 mimik ekleyin. Bir micropipet kullanarak karışımlar içeren oligo hafifçe karıştırın. Oligos toplam miktarı (miRNA mimik kontrol + miRNA-107 mimik) her kuyunda aynı olmalıdır. Boş kuyular 100 μL hücre kültürü ortamını ve hücreler olmadan transfeksiyon reaktif içeren azaltılmış serum medyasını içerir.
Bir hücre kültürü kaputu içinde 10 dakika kuluçkından sonra, hafifçe tekrar karışımlar içeren oligo karıştırın ve sonra her kuyu içine karışımları 50 μL ekleyin. Nakil hücrelerini bir hücre kültürü kuluçorda tutun. 6-12 h inkübasyon sonrası hem fetal sığır serumu (FBS) hem de P/S içeren yeni hücre kültürü medyasıyla medyayı içeren transfeksiyon reakajının yerini alır. Daha fazla 72 h için hücreleri inkübe. MiRNA mimik toplam tedavi süresi 96 h 'dir.

3. sulforhodamine B (SRB) tahlil

Hücre fikreme
1. Plaka her iyi hücre kültürü medyayı çıkarın ve hemen her iyi içine% 10 Trikloroasetik asit (TCA) 100 μL doldurun. Dikkatle herhangi bir hücre hasarı ve alt dekolmanı önlemek için her iyi hücre kültürü medya Aspire.
  Not: Hazırlamak 40% TCA ekleyerek 20 g TCA toz içine 50 mL damıtılmış su. 40% TCA 'dan itibaren% 10 TCA 'yı 1:3 seyreltme oranındaki distile suyla% 40 TCA seyreltilerek yapın.
2. 1 h için bir buzdolabında (4 °C)% 10 TCA içeren plaka tutun.
3. Su küvetine batarak plakayı birkaç kez yıkayın ve kurutun. Kuyuların içine su bırakılıncaya kadar plakaya dokunarak kuyuların içinden fazla suyu çıkarın. Bir sonraki adıma geçmeden önce kuru bir laboratuar tezgah üzerinde plaka bırakın.
Hücre boyama
1. Pipette 50 μL,% 0,4 SRB çözeltisi, boş kuyular dahil her bir kuyu içine. 0,4% SRB solüsyonu sürekli olarak kuyuların alt kısmına kadar yavaşça plakayı sallayın.
  Not: Hazırlamak ve 0,4% SRB çözeltisi 100 mL 1% asetik asit içine SRB toz 0,4 g ekleyerek kullanın. Karıştırmak için dikkatle çözümü sallayın. 0,4% SRB çözeltisi şişesini alüminyum folyo gibi hafif koruyucu bir malzemeye sarın. Mağaza 0,4% SRB solüsyonu bir buzdolabında.
2. 40 dk ila 60 dakika boyunca kuluçken sonra,% 1 asetik asit ile durulama ile plaka yıkayın. İlişkisiz boya tamamen yıkılana kadar plakayı yıkayın (Şekil 3B).
3. Bir sonraki adıma geçmeden önce kuru bir laboratuar tezgah üzerinde plaka bırakın.
  Not: Plaka tamamen 3,3 adıma gitmeden önce kurutulmalıdır.
Absorbans ölçümü
1. Pipet 100 μL Tris taban çözeltisi (10 mM), boş kuyular da dahil olmak üzere ilgili kuyuların içine. 10 dakika boyunca bir shaker üzerinde plaka tutun. 492 nm de emici ölçün.

4. doz-reaksiyon eğrisi üretimi

Bir elektronik tablodaki SRB tahlil verilerini analiz edin. Her grubun emici değerlerden boş emici çıkarın ve her grubun ortalama (AVE) ve standart sapma (STD) emilme değerlerinin hesaplamak.
Ortalama emilme yüzdesini hesaplayın (AVE%) ve standart sapma (STD%) SRB tahlil absorbans değerleri kullanarak her grubun.
Not: MiRNA kontrolünün AVE% tedavi grubu taklit% 100 olduğunu. Aşağıdaki formülü kullanarak STD% hesaplayın: STD% = (her grup/AVE kontrol mimik tedavi grubu Emil emilme STD) x 100.
Tedavi konsantrasyonları, AVE% ve STD% dahil olmak üzere ham verileri, bu verileri dikey olarak hizalayarak yazılım içine alın. Günlük 0 tanımlanmamış olduğundan, X ekseni ilk konsantrasyonu 0 ' a yakın bir değere ayarlayın (örn., 0,01).
Grafik sekmesi oluştur 'a tıklayın ve basit dağılım-hata çubukları'nı seçin. Çalışma sayfası sütunlarını simge değerleri olarak seçin ve İleri'yi tıklatın. Veri biçimi panelinde, XY çiftleri seçin ve İleri'yi tıklatın. Seçme veri panelinde ilgili veri sütunlarını seçin. Çizimi oluşturmak için son düğmesini tıklatın.
Not: X ekseni konsantrasyonları temsil eder, Y ekseni her konsantrasyonun ortalama emici yüzdesini gösterir (AVE%), ve hata çubukları her konsantrasyon standart sapması yüzdesini işaret (STD%).
Ölçek türünü ve eksen ölçeklendirmesini değiştirmek için X eksenini çift tıklatın. Ölçek türünü doğrusal olarak günlüğe değiştirin. Başlangıç ve bitiş aralığı numarasını 0,01 ve 200, sırasıyla değiştirin.
Herhangi bir Dağılım grafiğine sağ tıklayın, eğri Sığdır 'ı seçin ve Kullanıcı tanımlı alt kategoriye gidin. Doz yanıtı eğrisi 'ni seçin, sonraki düğmeler 'i ve ardından son düğmesini tıklatın. Doz-yanıt eğrisi artık bir rapor sekmesiyle birlikte oluşturulur (Şekil 4A).
1. Denklem 1 ' i bir doz yanıt eğrisi oluşturmak için yazılımda girmek için analiz sekmesini tıklatın ve regresyon sihirbazınıseçin. Denklem kategorisinde Kullanıcı tanımlı gidin ve sonra Yeni düğmesini tıklatın. Denklem 1, değişkenler, başlangıç parametreleri ve kısıtlamaları karşılık gelen boş kutulara ekleyin (Şekil 4b, C). Düğme olarak ekle 'yi tıklatın ve denklemin adını doz-yanıt eğrisiolarak ayarlayın. Denklem adı artık denklem kategorisinde Kullanıcı tanımlı alt kategoride oluşturulur. f denklem 1 ' de hücre özelliği (% Cell vability) yüzdesini gösterir.

Denklem 1
figure-protocol-1

Rapor sekmesine gidin ve sonra n, k ve R değerlerini kontrol edin.
Not: y0 gösterir 100% hücre canlılığı Mirna kontrol taklit tedavi grubu, n gösterir Hill-tipi katsayısı (bir arsa eğimi), k Mirna konsantrasyonu gösterir-107 taklit bir üretir 50% Mirna-107 taklit maksimum etkisi (yarım maksimal inhibitör konsantrasyonu, ıC₅₀), ve R kalan etkilenmeyen fraksiyonu gösterir (direnç fraksiyonu)¹⁵. Bir doz-yanıt eğrisi oluşturmak için kullanılan denklem aralığı y0 tarafından R değerine (varsa)% 100 (Şekil 4A) olarak algılar. Bu nedenle, y0 değerinden sıfır (Şekil 4A) değerine göre hesaplanan ayarlanan k (IC₅₀) değerini elde etmek gereklidir. Ayarlanmış k (ıC₅₀) ile birlikte diğer ICX değerleri (örn., ıc₁₀ Through IC₉₀) denklem 1 ' den türetilmiştir denklemi 2 kullanılarak elde edilebilir. Denklem 2 ' den denklem 1 ' in türetme ek Şekil 1' de belirtilir.

Denklem 2
figure-protocol-2

Denklem 2 ' nin uygulandığı hücrede sol fare düğmesini çift tıklatın. Oluşturulan doz-yanıt eğrisinden denklem 2 ve parametrelerini kullanarak, ıC₁₀ ile IC₉₀ (Şekil 4d) arasında değişen ICX 'in düzeltilmiş değerlerini hesaplamak için kullanılabilir.
Hücre içinde bir köşeli ayraç ile başlayan formülün ardından eşittir işaretini girin. Formülü girdiğinizde, n, k ve R değerini karşılık gelen sütuna ve satıra dolar işaretini ekleyerek mutlak hücre başvuruları olarak düzeltin, böylece formülü otomatik olarak satırlara doldururken bu sabit değerler değiştirilmez (Şekil 4d). Alternatif olarak, ayarlanan değerler denklem 2 kullanılarak el ile hesaplanabilir.
Not: IC₉₀ değeri, R değeri 10 ' dan büyük olduğundan belirlenmez. Ayrıca, R değeri 20 ' nin üstünde ise, ıC₈₀ değeri de belirlenmemiştir (Şekil 4d).

5. faiz MicroRNA doğrudan hedef geni doğrulama

Not: SRB tahlil gibi fonksiyonel deney yaptıktan sonra, miRNA-107 bir tümör bastırıcı miRNA olarak teyit edilir ve miRNA-107 doğrudan onkogenler hedefleyen son derece uygulanabilir olduğunu. TargetScan (http://www.targetscan.org/vert_71/) gibi bir miRNA hedef tahmin programı kullanarak tüm öngörülen hedef genlerin listesini denetleyin ve sonra PubMed ve dahil veritabanları içinde bir geni işlevine dayalı olası aday hedefleri daraltmak GeneCards.

3 ' tercüme edilmemiş bölgenin (UTR) klonlanması için primer tasarım
1. GeneCards (https://www.genecards.org/) bir gen adını koyun ve bir geni simgesini tıklatın. Bir geni TOPLULUKBL ID 'yi tıklatarak ve sonra transkriptler kimliği döküm tablosunda tıklatın, toplulukbl genom tarayıcıya değerlendir. Bundan sonra sol tarafta transkript tabanlı görüntüler listesinde exons var 'ı tıklatın.
2. 3 ' UTR 'nin nükliotit dizilerini kopyalayın ve primer tasarım programına yapıştırın. Dizileri bu programdan yeniden kopyalayın ve bir sözcük işlemcisine yapıştırın. MiRNA bağlama dizileri varlığı yanı sıra kısıtlama enzimleri siteleri klonlama için kullanılan varlığı kontrol edin.
  Not: 3 ' UTR içinde hiçbir kısıtlama enzim tanıma siteleri varsa, klonlama için seçilen kısıtlama enzimleri sonraki adım için kullanılabilir.
3. Primer tasarım programında, 3 ' UTR dizileri kabul edin ve aşağıdaki koşulla ileri ve ters astar tasarımı başlar. Uzunluk: 20-30 nükleotidler, TM: 45-58 °C, GC%: 40-60%. İki astarın TM değerleri arasındaki fark 5 °C ' den az olmalıdır. Bu çalışmada kullanılan astar dizileri ek Şekil 2' de sağlanmaktadır. Kısıtlama enzim tanıma dizileri yanı sıra 4 rasgele nükleotid tasarlanmış astar ekleyin.
Degrade PCR
1. Tek bir tavlama sıcaklığı (Tablo 2) başına tasarlanan astar dahil 25 ΜL PCR reaksiyon karışımlarının hazırlanması. Toplam reaksiyon sayısına göre yeterli miktarda karışım hazırlayın. Solüsyonu pipetleme ile karıştırın ve her tüpte 25 μL reaksiyon karışımı ekleyin. Tüpleri birkaç saniye santrifüjün.
2. 35-40 PCR döngüsü denatürasyon adım uzatma adıma gerçekleştirin. PCR döngüsünü aşağıdaki adımlar olarak ayarlayın: 98 °c için 1 dakika (1 döngü, polimeraz aktivasyon adım), 95 °c için 10 s (denaturation adım), 45 °c-68 °c için 30 s (tavlama adım), 68 °c (uzatma adım, 10 s-1 dk başına 1000 BP), 68 °c 3 dakika (sonlandırma adım) ve son olarak 4 °C ' ye kadar soğutur.
3. PCR ürünlerini çalıştırın ve DNA merdivenler ile% 1 agaroz jel üzerinde kontrol bantları. En iyi tavlama sıcaklığını bulun (Şekil 5A). Bir sonraki adım için en iyi tavlama sıcaklığını kullanarak bir genin 3 ' UTR 'i tekrar arttırın.
Çift sindirimi
1. İki kısıtlama enzimleri, XhoI (veya AsiSI) ve NotI dahil olmak üzere bir tüpte (Tablo 3) reaksiyon karışımlarına sahip olun. 3-4 h için bir su banyosu (37 °C) kullanarak karışımlar inküye.
2. 1% agaroz jel çift sindirilmiş ürünleri çalıştırın ve sonra UV ışığı altında bantları kesti. Lusiferaz vektörler durumunda, bir jel üzerinde çalıştırmadan önce, iki çift sindirilmiş vektörler tepki 10 U alkalin fosfatazlar için başka bir 1 h ligasyon adım sırasında bir reirkülarizasyon önlemek için.
3. Çift sindirilmiş PCR ürünlerini ve Lusiferaz vektörler ile eksiz bantlardan arındırın.
PCR ürünlerinin Lusiferaz vektörler içine ligasyonu
1. DNA ligaz (Tablo 4) dahil olmak üzere 20 μl ligasyon reaksiyonu karışımı yapın.
  Not: PCR ürününün molar oranı (Ekle) Lusiferaz vektörüne 3:1 olabilir. 1:1 veya 2:1.
2. Tüp 10-15 s için kısa bir şekilde santrifüjler ve 16 °C ' de bir termal bisikletçi kullanarak inküye yapın.
  Not: Alternatif olarak, tüp ligasyon için 2-3 gün boyunca 4 °C ' de inkübasyon yapılabilir. Bu adımda, PCR kesici uç bir Renilla muhabiri geni (Şekil 5B) aşağı doğru konumlandırılmış bölgeye klonlanır. MiRNAs 'ın klonlanmış 3 ' UTR 'ye bağlanması Renilla aktivitesinde azalabilir. Firefly Lusiferaz Renilla ifade seviyeleri normalleştirme içindir.
Dönüşüm ve koloni PCR
1. Ligasyon karışımlarının (3-5 μL) yetkili hücreler içeren tüpüne ekleyin. Hafifçe tüp dokunun ve buz üzerinde tutun (20 dakika).
  Not: ligasyon karışımları eklemeden önce buz üzerinde yetkili hücreler Unfreeze.
2. Tüpü hızlı ve yavaşça bir ısı bloğuna aktarın. Bir ısı şokunun ardından (42 °C için 30 s-1 dak), tüpü 20 dakika boyunca buzun üzerine yerleştirin.
3. Luria-Bertani (LB) agar plakasına yetkili hücreleri yayın. Bir kuluçte (37 °C) bir gecede yetkin hücreler büyütün.
  Not: Ampisilin (50-100 μg/mL) agar plakasında yer almaktadır.
4. Ultra saf su içeren 8-Strip tüpler birinde tek bir koloni ve pelletini E. coli seçin. Rastgele seçilmiş 4-8 kolonilerden E. coli pelletini için bu adımı tekrarlayın (Şekil 5c).
5. 25 μL E. coli süspansiyon 8-Strip tüpler başka bir set içine aktarın. Şimdi, E. coli süspansiyon tüpler 2 setleri vardır.
  Not: Bir tüp koloni PCR için ve başka bir inoculation içindir. E. coli aşı için süspansiyon geçici olarak 4 °c (Şekil 5c) depolanabilir.
6. E. coli süspansiyon kullanarak koloni PCR gerçekleştirin. Bu adım kolonilerin bir kesici uç içerdiğini belirlemektir. Aşılamak ve bir geni 3 ' UTR (Şekil 5c) barındıran Lusiferaz vektörler yalıtmak için en iyi kolonileri seçin.
  Not: Seçilen genlerin her 3 ' UTR için 5.1-5.5 adımını yineleyin. E. coli süspansiyonu ile genomik DNA 'Yı değiştirerek Tablo 2 ' de gösterilen PCR reaksiyonu durumunu takip edin.
Luciferase tahlil
1. 24-kuyu tabağı hazırlayın. Her bir kuyu için 500 μL hücre kültürü medyasında 1-2 x 10⁴ hücre kullanın. P/s kullanarak transfeksiyon verimliliğini azaltabilir çünkü transfeksiyon için p/s içeren hücre kültürü medya kullanmayın.
2. Bir transfeksiyon reakajı (Şekil 5D) kullanarak kontrol mimik veya belirli bir Mirna taklit hücrelerine Lusiferaz vektörler 50 ng transfect. Belirli bir miRNA 'yı birden fazla konsantrasyonda taklit eden efektler taranırsa, toplam oligos miktarını her bir kuyunda aynı tutun (bkz. Adım 2).
3. Ertesi gün fosfat tamponlu tuz (PBS) kullanarak iki kez kuyuların içini yıkayın.
4. 200 μL lizis reakajının kuyulara uygulanması ve Lusiferaz aktivitesini ölçmeden önce yeterince hücre Lizi yürütmek.
  Not: En az 15 dakika bir sallama plaka üzerinde plaka tutun.
5. Transfer 5-10 μL hücre lysate yeni tüp içine ve eklemek 100 μL reaktif ı. hemen pipetleme ile çözüm karıştırın ve bir Luminometer kullanarak Firefly Lusiferaz etkinliğini okuyun.
  Not: 10-15 s için Firefly Lusiferaz etkinliğini okuyun.
6. Aynı tüpte 100 μL reaktif II ekleyin ve sonra pipetleme ile iki kez karıştırın. Bir Luminometer kullanarak 10-15 s için Renilla Lusiferaz etkinliğini okuyun. Her örnek için 5.6.5 ve 5.6.6 adım yineleyin.
7. Renilla 'nın Ateşböceği oranını hesaplayın (Şekil 5e).
  Not: Firefly aktivitesinin hücrelerde Lusiferaz yapıları transfeksiyon verimliliği temsil eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

MiRNA 'nın sınıflandırılmasının, bir hastalığın gelişimi ve ilerlemesinde miRNAs 'ın beklenen rollerini temel alan verilerin yorumlanması için başarılı ve doğru bir şekilde onaylaması önemlidir. MiRNA-107 ve miRNA-301 seviyeleri, prob bazlı niceliksel PCR kullanılarak üç pankreas hücresi çizginde ölçülmüştür. Hem belirli bir miRNA 'nın hem de aynı reaksiyonda bir referans geni olan cDNAs sentezini veri yeniden üretilebilirliğini artırabilir. Panc-1 ve capan-1 insan pankreatik duktal adenokarsinoma hücre hatları, hpne ins...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

MiRNA 'nın bir miRNA 'nın fonksiyonları ile en uygun şekilde belirlenmesine yönelik stratejiler, Mırnas 'ın birden çok rolünün anlaşılması için vazgeçilmez bir unsurdır. MiRNA hedef genlerinin tanımlanması, bir hücrede miRNAs tarafından modüle edilen hücre sinyalizasyon olaylarını yorumlamak için bir kılavuz olabilir. MiRNAs 'ın işlevsel olarak önemli hedef genlerinin bir açıklanması, kanserde miRNA tabanlı bir tedavi geliştirmek için temel bilgi sağlayabilir.

Mikrodiziler, küçük RNA Kütüphane...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Teşekkürler

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

Bu çalışmada, Eğitim Bakanlığı (2017R1D1A3B03035662) tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) aracılığıyla temel bilim araştırma programı tarafından destekleniyordu; ve Hallym Üniversitesi Araştırma Fonu, 2017 (HRF-201703-003).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
15 mL konik tüp	SPL Yaşam Bilimleri	50015
24 oyuklu plaka	Thermo Scientific	142475
50 mL konik tüp	SPL Yaşam Bilimleri	50050
6 oyuklu plaka	Falcon	353046
6x DNA yükleme boyası	Real Biotech Corporation	RD006	1 mL
8 kapaklı şerit	Uygulandı Biyosistemler	N8010535	cDNA sentezi için
8 tüplü şerit	Uygulamalı Biyosistemler	N8010580	cDNA sentezi için
96 oyuklu plaka	Falcon	353072
Asetik asit	Sigma	A6283-1L	1 L
Agaroz A	Bio Basic	D0012	500 g
Alkalin fosfataz	New England Biolabs	M0290S	10.000 U/mL
Ampisilin	Bio basic Canada Inc	AB0028	25 g
AriaMx 96 tüp şeritleri	Gerçek zamanlı PCR için	Agilent Technologies	401493
AriaMx gerçek zamanlı PCR sistemi	Agilent Technologies	G8830A	qPCR amplifikasyonu, tespiti ve veri analizi
AsiSI	New England Biolabs	R0630	10.000 ünite/mL
CAPAN-1 hücresi	ATCC	HTB-79
Hücre kültürü başlığı	Labtech		Modeli: LCB-1203B-A2
V-eğik çizgili sayma odaları	Paul Marienfeld	650010	Hücre sayacı
CutSmart tamponu	New England Biolabs	B7204S	10X konsantrasyon
DMEM	Gibco	11965-092	500 mL
DNA jel ekstraksiyon kiti	Bionics	DN30200	200 hazırlık
DNA merdiveni	NIPPON Genetics EUROPE	MWD1	1 Kb merdiven
DNase I	Invitrogen	18068015	100 birim
Çift lusiferaz raportör tahlil sistemi	Promega	E1910	100 tahlil
Fetal sığır serumu	Gibco	26140-079	500 mL
HIT yetkin hücreler	Gerçek Biyoteknoloji Şirketi (RBC)	RH617	Yetkili hücreler
HPNE hücreleri	ATCC	CRL-4023
LB agar suyu	Bio Basic	SD7003	250 g
Lipofektamin 2000	Invitrogen	11668-027	0.75 mL
Lipofektamin RNAiMax	Invitrogen	13778-075	0.75 mL
Luminometre	Promega		Model: E5311
Mikrosantrifüj tüpü	Eppendorf	22431021
Mikroplaka okuyucu	TECAN		Infinite F50
miRNA kontrol taklidi	Ambion	4464058	5 nmole
miRNA-107 taklit	Ambion	4464066	5 nmole
miRNeasy Mini Kit	Qiagen	217004	50 hazırlık
Mupid-2plus (elektroforez sistemi)	TaKaRa		Model: AD110
NotI	New England Biolabs	R3189	20.000 birim/mL
Oligo kaşif programı	GeneLink		Astar tasarımı için
Optik tüp şerit kapakları (8x Şerit)	Agilent Technologies	401425	Gerçek zamanlı PCR için
Opti-MEM	Gibco	31985-070	500 Ml
PANC-1 hücreleri	ATCC	CRL-1469
Penisilin / streptomisin	Gibco	15140-122	100 mL
Fosfat tamponu salin	Gibco	14040117	1000 mL
Plazmid DNA miniprep S & V kit	Biyonik	DN10200	200 hazırlık
PrimeSTAR GXL DNA polimeraz	TaKaRa	R050A	250 birim
Çalkalayıcı	TECAN		Çalkalama platformu
Çalkalama inkübatörü	Labtech		Model: LSI-3016A
Sigmaplot 14 yazılımı	Systat Software Inc		Doz-yanıt eğrisi üretimi için
Sulforhodamine B tozu	Sigma	S1402-5G	5 g
SYBR yeşil ana karışım	Smobio	TQ12001805401-3	için bağlayıcı floresan boya
	TaKaRa	2011A	25.000 U
TaqMan ana karışımı	Uygulamalı Biyosistemler	4324018	200 reaksiyon, AmpErase UNG
TaqMan mikroRNA testi yok (has-miR-107)	Uygulamalı Biyosistemler	4427975	Tahlil Kimliği: 000443 (50RT, 150 PCR rxns)
TaqMan mikroRNA testi (has-miR-301)	Uygulamalı Biyosistemler	4427975	Testi Kimliği: 000528 (50RT, 150 PCR rxns)
TaqMan miR RT kiti	Uygulamalı Biyosistemler	4366597	1.000 reaksiyon
Thermo CO₂ inkübatörü (BB15)	ThermoFisher Scientific		37 ° C ve %5 CO₂ inkübasyon
Trikloroasetik asit	Sigma	91228-100G	100 g
Trizma baz	Sigma	T4661-100G	100 g
Ultrasaf su	Invitrogen	10977-015	500 mL
Veriti 96 kuyulu termal döngüleyici	DNA'nın (veya cDNA'nın) amplifikasyonu için	Uygulamalı BiyosistemlerXhoI
	New England Biolabs	R0146	20.000 birim/mL

dsDNA T4 DNA ligaz

Kaynaklar

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

He, L., Hannon, G. J. MicroRNAs: small RNAs with a big role in gene regulation. Nature Reviews Genetics. 5 (7), 522-531 (2004).
Park, J. K., Doseff, A. I., Schmittgen, T. D. MicroRNAs Targeting Caspase-3 and -7 in PANC-1 Cells. International Journal of Molecular Sciences. 19 (4), (2018).
Park, J. K., et al. MicroRNAs-103/107 coordinately regulate macropinocytosis and autophagy. Journal of Cell Biology. 215 (5), 667-685 (2016).
Henry, J. C., et al. miR-199a-3p targets CD44 and reduces proliferation of CD44 positive hepatocellular carcinoma cell lines. Biochemical and Biophysical Research Communications. 403 (1), 120-125 (2010).
Hoefert, J. E., Bjerke, G. A., Wang, D., Yi, R. The microRNA-200 family coordinately regulates cell adhesion and proliferation in hair morphogenesis. Journal of Cell Biology. 217 (6), 2185-2204 (2018).
Anfossi, S., Fu, X., Nagvekar, R., Calin, G. A. MicroRNAs, Regulatory Messengers Inside and Outside Cancer Cells. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1056, 87-108 (2018).
Khoshinani, H. M., et al. Involvement of miR-155/FOXO3a and miR-222/PTEN in acquired radioresistance of colorectal cancer cell line. Japanese Journal of Radiology. 35 (11), 664-672 (2017).
Gao, Y., et al. MicroRNA-155 increases colon cancer chemoresistance to cisplatin by targeting forkhead box O3. Oncology Letters. 15 (4), 4781-4788 (2018).
Catanzaro, G., et al. Loss of miR-107, miR-181c and miR-29a-3p Promote Activation of Notch2 Signaling in Pediatric High-Grade Gliomas (pHGGs). International Journal of Molecular Sciences. 18 (12), (2017).
Akbari Moqadam, F., Pieters, R., den Boer, M. L. The hunting of targets: challenge in miRNA research. Leukemia. 27 (1), 16-23 (2013).
Brown, R. A. M., et al. Total RNA extraction from tissues for microRNA and target gene expression analysis: not all kits are created equal. BMC Biotechnology. 18 (1), (2018).
Kim, Y. K., Yeo, J., Kim, B., Ha, M., Kim, V. N. Short structured RNAs with low GC content are selectively lost during extraction from a small number of cells. Molecular Cell. 46 (6), 893-895 (2012).
Schmittgen, T. D., Livak, K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative C(T) method. Nature Protocols. 3 (6), 1101-1108 (2008).
Livak, K. J., Schmittgen, T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 25 (4), 402-408 (2001).
Park, J. K., Seo, J. S., Lee, S. K., Chan, K. K., Kuh, H. J. Combinatorial Antitumor Activity of Oxaliplatin with Epigenetic Modifying Agents, 5-Aza-CdR and FK228, in Human Gastric Cancer Cells. Biomolecules & Therapeutics. 26 (6), 591-598 (2018).
Xia, X., et al. Downregulation of miR-301a-3p sensitizes pancreatic cancer cells to gemcitabine treatment via PTEN. American Journal of Translational Research. 9 (4), 1886-1895 (2017).
Lee, K. H., et al. Epigenetic silencing of MicroRNA miR-107 regulates cyclin-dependent kinase 6 expression in pancreatic cancer. Pancreatology. 9 (3), 293-301 (2009).
van Tonder, A., Joubert, A. M., Cromarty, A. D. Limitations of the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay when compared to three commonly used cell enumeration assays. BMC Research Notes. 8, 47(2015).
Wang, P., Henning, S. M., Heber, D. Limitations of MTT and MTS-based assays for measurement of antiproliferative activity of green tea polyphenols. PloS One. 5 (4), e10202(2010).
Wu, L., Belasco, J. G. Let me count the ways: mechanisms of gene regulation by miRNAs and siRNAs. Molecular Cell. 29 (1), 1-7 (2008).
Jin, Y., Chen, Z., Liu, X., Zhou, X. Evaluating the microRNA targeting sites by luciferase reporter gene assay. Methods in Molecular Biology. , 117-127 (2013).
Ma, Z., et al. Gamma-synuclein binds to AKT and promotes cancer cell survival and proliferation. Tumour Biology. 37 (11), 14999-15005 (2016).
Pan, Z. Z., Bruening, W., Giasson, B. I., Lee, V. M., Godwin, A. K. Gamma-synuclein promotes cancer cell survival and inhibits stress- and chemotherapy drug-induced apoptosis by modulating MAPK pathways. Journal of Biological Chemistry. 277 (38), 35050-35060 (2002).
Martinez-Sanchez, A., Murphy, C. L. MicroRNA Target Identification-Experimental Approaches. Biology (Basel). 2 (1), 189-205 (2013).
Lee, E. J., et al. Expression profiling identifies microRNA signature in pancreatic cancer. International Journal of Cancer. 120 (5), 1046-1054 (2007).
Nuovo, G. J., et al. A methodology for the combined in situ analyses of the precursor and mature forms of microRNAs and correlation with their putative targets. Nature Protocols. 4 (1), 107-115 (2009).
Schmittgen, T. D., et al. Real-time PCR quantification of precursor and mature microRNA. Methods. 44 (1), 31-38 (2008).
Diederichs, S., Haber, D. A. Dual role for argonautes in microRNA processing and posttranscriptional regulation of microRNA expression. Cell. 131 (6), 1097-1108 (2007).
Orellana, E. A., Kasinski, A. L. Sulforhodamine B (SRB) Assay in Cell Culture to Investigate Cell Proliferation. Bio Protocol. 6 (21), (2016).
Lawrie, C. H. MicroRNAs in hematological malignancies. Blood Reviews. 27 (3), 143-154 (2013).
Quah, B. J., Warren, H. S., Parish, C. R. Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester. Nature Protocols. 2 (9), 2049-2056 (2007).
Xing, Z., Li, D., Yang, L., Xi, Y., Su, X. MicroRNAs and anticancer drugs. Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 46 (3), 233-239 (2014).
Moeng, S., et al. MicroRNA-107 Targets IKBKG and Sensitizes A549 Cells to Parthenolide. Anticancer Research. 38 (11), 6309-6316 (2018).
Chou, T. C. Drug combination studies and their synergy quantification using the Chou-Talalay method. Cancer Research. 70 (2), 440-446 (2010).
Flamand, M. N., Gan, H. H., Mayya, V. K., Gunsalus, K. C., Duchaine, T. F. A non-canonical site reveals the cooperative mechanisms of microRNA-mediated silencing. Nucleic Acids Research. 45 (12), 7212-7225 (2017).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

MicroRNA Function MicroRNA Target Genes Tumor Cells Real Time PCR SRB Assay Luciferase Assay MicroRNA Mimic Transfection Dose Response Curve Cell Proliferation Assay Target Prediction Program

Tümör hücrelerinde MicroRNA seviyeleri, fonksiyonları ve Ilişkili hedef genler değerlendirmek için bir In vitro protokol

Bu makalede

Özet

Özet

Giriş

Protokol

Sonuçlar

Tartışma

Açıklamalar

Teşekkürler

Malzemeler

Kaynaklar

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

İlgili makaleler