Bu protokol, NuTRAP fare modelini kullanarak hücre tipine özgü çeviri ribozomal mRNA'ları izole etmeyi amaçlamaktadır.
Yöntem makalesi
Bu protokol, NuTRAP fare modelini kullanarak hücre tipine özgü çeviri ribozomal mRNA'ları izole etmeyi amaçlamaktadır.
Hücresel heterojenlik, transkriptom düzeyinde karmaşık dokuların işlevini anlamada zorluklar yaratır. Hücre tipine özgü RNA'ların kullanılması, dokuların heterojenliğinin neden olduğu potansiyel tuzakları önler ve güçlü transkriptom analizini serbest bırakır. Burada açıklanan protokol, ribozoma bağlı RNA'ları, hücre sıralaması olmadan karmaşık bir dokudaki az miktarda EGFP eksprese eden hücrelerden izole etmek için Translating Ribozom Afinite Saflaştırma (TRAP) yönteminin nasıl kullanılacağını göstermektedir. Bu protokol, yakın zamanda mevcut olan NuTRAP fare modelini kullanarak hücre tipine özgü RNA'ları izole etmek için uygundur ve RNA'ları herhangi bir EGFP eksprese eden hücreden izole etmek için de kullanılabilir.
RNA dizilimi (RNA-seq) ve mikroarray dahil olmak üzere yüksek verimli yaklaşımlar, gen ekspresyon profillerinin genom çapında sorgulanmasını mümkün kılmıştır. Kalp, beyin ve testis gibi karmaşık dokular için, hücre tipine özgü veriler, RNA'ların tüm dokudaki kullanımını karşılaştıran daha fazla ayrıntı sağlayacaktır 1,2,3. Hücresel heterojenliğin etkisinin üstesinden gelmek için, Translating Ribozom Afinite Saflaştırma (TRAP) yöntemi 2010'ların başından berigeliştirilmiştir4. TRAP, ribozoma bağlı RNA'ları doku ayrışması olmadan spesifik hücre tiplerinden izole edebilir. Bu yöntem, Drosophila embriyoları5'te son derece nadir görülen bir kas hücresi popülasyonunu hedeflemek, Arabidopsis thaliana6 model bitkisindeki farklı kök hücreleri incelemek ve memelilerde endotel hücrelerinin transkriptom analizini yapmak da dahil olmak üzere farklı organizmalarda translatom (çeviri için ribozoma alınan mRNA'lar) analizi için kullanılmıştır7.
TRAP, bir model organizmanın ribozomunu etiketlemek için genetik bir modifikasyon gerektirir. Evan Rosen ve meslektaşları yakın zamanda Jackson Laboratuvarı'nda 2017'den beri mevcut olan Nükleer etiketleme ve Çeviri Ribozom Afinite Saflaştırma (NuTRAP) fare8 adlı bir fare modeli geliştirdiler. Bir Cre fare çizgisiyle geçerek, araştırmacılar bu NuTRAP fare modelini, ribozom bağlı RNA'ları ve hücre çekirdeklerini, hücre sıralama olmadan Cre-eksprese eden hücrelerden izole etmek için kullanabilirler. NuTRAP alelini de taşıyan Cre-eksprese eden hücrelerde, EGFP / L10a etiketli ribozom, afinite pulldown tahlilleri kullanarak mRNA'ların çevrilmesinin izolasyonuna izin verir. Aynı hücrede, aynı zamanda mCherry pozitif olan biyotin ligaz tanıma peptidi (BLRP) etiketli nükleer membran, afinite veya floresan bazlı saflaştırma kullanarak nükleer izolasyona izin verir. Aynı araştırma ekibi, nükleer membranın sadece biyotin8 içermeyen mCherry ile etiketlendiği benzer bir fare hattı da üretti. Genetiği değiştirilmiş bu iki fare çizgisi, ilgilenilen belirli hücre tiplerinin eşleştirilmiş epigenomik ve transkriptomik profillerini karakterize etmek için erişim sağlar.
Kirpi (Hh) sinyal yolu doku gelişiminde kritik bir rol oynar9. GLI ailesinin bir üyesi olan GLI1, transkripsiyonel bir aktivatör görevi görür ve Hh sinyaline aracılık eder. Gli1 + hücreleri, adrenal bez ve testis de dahil olmak üzere birçok hormon salgılayan organda bulunabilir. NuTRAP fare modelini kullanarak hücre tipine özgü DNA'ları ve RNA'ları Gli1 + hücrelerinden izole etmek için, Gli1-CreERT2 fareleri NuTRAP fareleri ile çaprazlandı. Shh-CreERT2 fareleri, sonik kirpi (Shh) eksprese eden hücreleri izole etmeyi amaçlayan NuTRAP fareleri ile de geçti. Aşağıdaki protokol Gli1-CreERT2'nin nasıl kullanılacağını gösterir; NuTRAP fareleri, yetişkin fare testislerinde ribozoma bağlı RNA'ları Gli1 + hücrelerinden izole etmek için kullanılır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yapılan tüm hayvan deneyleri, Auburn Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komiteleri (IACUC) tarafından onaylanan protokolleri takip etti.
NOT: Aşağıdaki protokol, Gli1-CreERT2'den P28'de bir testis (yaklaşık 100 mg) kullanır; NuTRAP fareleri (Mus musculus). Reaktiflerin hacimlerinin, numune tiplerine ve doku sayısına göre ayarlanması gerekebilir.
1. Doku toplama
2. Reaktifler ve boncuk hazırlama
3. Doku lizisi ve homojenizasyon
4. İmmünsüpresipitasyon
5. RNA ekstraksiyonu
NOT: Aşağıdaki adımlar RNA izolasyon kitinden uyarlanmıştır (Malzeme Tablosu). Her fraksiyonu (yani girdi, pozitif ve negatif) bağımsız bir örnek olarak ele alın ve RNA'ları bağımsız olarak izole edin.
6. RNA konsantrasyonu ve kalitesi
7. Depolama ve daha fazla analiz
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Gli1-CreERT2 fare (Jackson Lab Stok Numarası: 007913) ilk olarak çift mutant fareler üretmek için NuTRAP muhabir faresi (Jackson Lab Stok Numarası: 029899) ile çaprazlandı. Her iki genetiği değiştirilmiş gen alellerini (yani, Gli1-CreERT2 ve NuTRAP) taşıyan farelere, üç enjeksiyon için günde bir kez, her gün tamoksifen enjekte edildi. Doku örnekleri, enjeksiyonun 1. gününden sonraki 7. günde toplandı. İmmünofloresan analizi, EGFP'nin testislerdeki int...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm doku transkriptom analizinin yararlılığı, özellikle karmaşık heterojen dokuları incelerken azaltılabilir. Hücre tipine özgü RNA'ların nasıl elde edileceği, güçlü RNA-seq tekniğini ortaya çıkarmak için acil bir ihtiyaç haline gelir. Hücre tipine özgü RNA'ların izolasyonu genellikle mikromanipülasyon, floresan ile aktive edilmiş hücre sıralama (FACS) veya lazer yakalama mikrodiseksiyonu (LCM) kullanılarak belirli bir hücre tipinin toplanmasına dayanır18. Diğer modern yüksek verimli tek hücreli t...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Bu çalışma kısmen NIH R00HD082686 tarafından desteklenmiştir. Endokrin Derneği Yaz Araştırma Bursu'na H.S.Z.'ye teşekkür ederiz. Ayrıca fare kolonisini yetiştirdiği ve koruduğu için Dr. Yuan Kang'a teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Actb | eurofins | qPCR primerleri | ATGGAGGGGAATACAGCCC / TTCTTTGCAGCTCCTTCGTT (ileri astar/ters astar) |
| Biyoanalizör | Agilent | 2100 Biyoanalizör Cihazı | |
| cOmplete Mini EDTA İçermeyen Proteaz İnhibitörü Kokteyl | Milipore | 11836170001 | |
| sikloheksimid | Millipore | 239764-100MG | |
| Cyp11a1 | eurofins | qPCR primerleri | CTGCCTCCAGACTTCTTTCG / TTCTTGAAGGGCAGCTTGTT (ileri astar/ters astar) |
| dNTP | Thermo Fisher Scientific | R0191 | |
| DTT, Dithiothreitol | Thermo Fisher Scientific | P2325 | |
| DynaMag-2 mıknatıs | Thermo Fisher Scientific | 12321D | |
| Falcon tüpleri 15 mL | VWR | 89039-666 | |
| GFP antikoru | Abcam | ab290 | |
| Cam öğütücü seti | DWK Yaşam Bilimleri | 357542 | |
| heparin | BEANTOWN KİMYASAL | 139975-250MG | |
| Hsd3b | eurofins | qPCR primerleri | GACAGGAGCAGGAGGGTGTGTGTG / CACTGGGCATCCAGAATGTCTC (ileri astar/ters astar) |
| KCl | Biyolojik Bilimler | R005 | |
| MgCl < alt > 2 < / alt > | Biyobilimler | R004 | |
| Mikrosantrifüj tüpleri 2 mL | Thermo Fisher Scientific | 02-707-354 | |
| Fare Clariom S Testi mikrodizileri | Thermo Fisher Scientific Mikroarray | hizmeti | |
| NP-40 | Kırlangıç | 492018-50 Ml | |
| oligo (dT)20 | Invitrogen | 18418020 | |
| PicoPure RNA İzolasyon Kiti | Thermo Fisher Scientific | KIT0204 | |
| Protein G Dynabead | Thermo Fisher Scientific | 10003D | |
| RNaz içermeyen su | yetiştirme hücreleri | NUPW-0500 | |
| RNaseOUT Rekombinant Ribonükleaz İnhibitörü | Thermo Fisher Scientific | 10777019 | |
| Sox9 | eurofins | qPCR primerleri | TGAAGAACGGACAAGCGGAG / CTGAGATTGCCCAGAGTGCT (ileri astar/ters astar |
| Üst simge IV ters transkriptaz | Invitrogen | 18090050 | |
| SYBR Green PCR Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4309155 | |
| Sycp3 | eurofins | qPCR primerleri | GAATGTGTTGCAGCAGTGGGA /GAACTGCTCGTGTATCTGTTTGA (ileri astar/ters astar) |
| Tris | Alfa Aesar | J62848 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste