Burada, hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin anormal proliferatif kapasitesi için çok önemli olan aday genleri tanımlamak için CRISPR / Cas9 teknolojisini Hücre Sayma Kiti-8 (CCK-8) testi ile entegre eden bir protokol sunuyoruz.
Yöntem makalesi
Burada, hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin anormal proliferatif kapasitesi için çok önemli olan aday genleri tanımlamak için CRISPR / Cas9 teknolojisini Hücre Sayma Kiti-8 (CCK-8) testi ile entegre eden bir protokol sunuyoruz.
Hematopoetik kök hücreler, uzun süreli kendini yenileme yeteneğine ve çeşitli olgun kan hücrelerine farklılaşma potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, hematopoietik kök ve progenitör hücrelerde (HSPC'ler) kanserli mutasyonların birikmesi normal farklılaşmayı engelleyebilir, anormal proliferasyona neden olabilir ve sonuçta lösemogeneze yol açabilir. Kanserli mutasyonları tanımlamak ve / veya değerlendirmek için, HSPC'lerin anormal proliferatif yeteneği için gerekli olan bir model gen Trp53'ü araştırmak için CRISPR / Cas9 teknolojisini Hücre Sayma Kiti-8 (CCK-8) testi ile entegre ettik. Spesifik olarak, Cas9 farelerinden HSPC'ler için zenginleştirilmiş kemik iliği hücreleri hasat edildi ve daha sonra HSPC'lerde genetik değişiklikler sağlamak için bir veya birkaç aday geni hedefleyen tek kılavuzlu RNA'lar (sgRNA'lar) ile viral transfeksiyona tabi tutuldu. Daha sonra, transfekte edilmiş HSPC'lerin proliferatif kapasitesini araştırmak için bir CCK-8 testi yapıldı. sgRNA hedefleme verimliliği, Ayrışma testi ile Indels İzleme ile doğrulandı. Tanımlanan bu genler lösemogenezde çok önemli roller oynayabilir ve potansiyel terapötik hedefler olarak hizmet edebilir.
Yaşam boyunca tüm kan hücresi soylarını üreten hematopoez, hematopoetik kök hücreler (HSC'ler) adı verilen küçük bir popülasyon tarafından sürdürülür. HSC'ler kendilerini yenileyerek kendilerini korurlar ve tamamen farklılaşmış fonksiyonel kan hücrelerine yol açan çeşitli kararlı progenitörler üretirler 1,2,3. Bu süreç sıkı bir şekilde düzenlenmiştir. Bununla birlikte, hematopoietik kök ve progenitör hücrelerde (HSPC'ler) kanserli mutasyonların birikmesi normal farklılaşmayı engeller, anormal proliferatif yetenek kazandırır ve sonuçta HSPC'leri lösemi başlatan hücrelere (LIC'ler) dönüştürür4,5,6,7. Lösemojenik mutasyonların tanımlanması ve doğrulanması, kanser araştırmaları için hala büyük bir zorluk olmaya devam etmektedir.
Son zamanlarda, kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR)/CRISPR ile ilişkili protein 9 (Cas9) sistemi geliştirilmiş ve Cas9 nükleaz ve tek kılavuzlu RNA'dan (sgRNA) oluşan verimli ve hassas bir gen düzenleme yöntemi haline gelmiştir8. sgRNA, Cas9-sgRNA kompleksini, Cas9 nükleazının çift iplikli kırılmaları indüklediği RNA-DNA tamamlayıcılığı yoluyla belirli bir genomik konuma yönlendirir. Kırık DNA, ya homoloji şablonlarının varlığında hassas homolojiye yönelik onarım ya da uyumsuzluğa eğilimli, homolog olmayan uç birleştirme yoluyla endojen gen düzenleme mekanizmalarına tabi tutulur, bu da küçük eklemelere veya delesyonlarayol açar 9. Şu anda, CRISPR / Cas9 sistemi, hedeflenen gen düzenleme ve transkripsiyonel düzenleme için güçlü bir araç haline gelmiştir10.
Burada, HSPC'lerde genetik değişiklikler yapmak için CRISPR / Cas9 teknolojisini kullandık ve daha sonra tanıtılan mutasyonların HSPC'lerin anormal proliferasyonu için kritik olup olmadığını araştırmak için Hücre Sayma Kiti-8 (CCK-8) testini gerçekleştirdik. Spesifik olarak, HSPC'ler için zenginleştirilmiş kemik iliği hücreleri, Cas9 farelerinden toplandı ve ardından aday genleri hedefleyen sgRNA'lar ile viral transfeksiyon yapıldı. Daha sonra, mutasyonların transfekte edilmiş HSPC'lere artmış bir proliferatif yetenek kazandırıp kazandırmadığını belirlemek için CCK-8 testi yapıldı. Son olarak, CRISPR/Cas9 tarafından tanıtılan mutasyonlar, Ayrışma Yoluyla Indellerin İzlenmesi (TIDE)11 veya hedeflenen derin dizi12 ile doğrulandı. Bu protokol, kanserli mutasyonları ve lösemi için potansiyel terapötik hedefleri değerlendirmek için güçlü bir araç sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol kapsamında yapılan tüm hayvan deneyleri, Pekin Çin Tıbbı Üniversitesi Hayvan Bakımı ve Refahı Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Aday genleri hedef alan sgRNA plazmitlerinin yapımı (4 - 5 gün)
2. Lentiviral paketleme (2 - 3 gün)
3. Kemik iliği hücre ekstraksiyonu ve kültürü (12 - 13 gün)
NOT: Tüm fare hatları saf bir C57BL / 6 genetik arka planında tutulmuştur. LSL-Cas9 fareleri (T002249), LSL-Cas9/+ oluşturmak için Mx1-Cre fareleri13 ile çaprazlandı; Mx1-Cre/+ fareler. Burada, Mx1-Cre / + 'dan kemik iliği hücrelerini topladık; LSL-Cas9/+ fareler ve yavruları.
4. Kemik iliği hücrelerinin lentiviral transfeksiyonu (2-3 gün)
5. İn vitro CCK-8 testi yapın (3-4 gün)
6. Gen düzenleme doğrulaması (5 - 7 gün)
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Trp53 nakavtının fare HSPC'lerinin proliferatif kapasitesi üzerindeki etkisi
Burada, bu protokolü göstermek için örnek olarak Trp53 knockout kullandık. Trp53 nakavtının fare HSPC'lerinin proliferatif kapasitesi üzerindeki etkisini araştırmak için, 5-FU tedavisinden sonra HSPC'ler için zenginleştirilmiş Cas9 eksprese eden kemik iliği hücrelerine Trp53 sgRNA'yı sokmak için lentiviral transfeksiyon kullandık. Eşzamanlı olarak, ilgisiz...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
CRISPR/Cas9 teknolojisi, kullanıcı dostu doğası ve yüksek verimliliği nedeniyle biyomedikal araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve gen fonksiyonu taraması18, hastalık modellemesi19, immünoterapi20 ve canlı hücre etiketleme ve görüntüleme21 gibi uygulamaları kolaylaştırmaktadır. Son çalışmalar, lösemi 22,23,24 dahil...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu araştırmayı tamamlamak için ortak hizmetlerini kullandığı için Pekin Çin Tıbbı Üniversitesi'ne teşekkür ederiz. Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'nın Genç Bilim İnsanları Fonu (No. 31701280'dan J. Zhang'a) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0.45 μ m mikrofiltrasyon membranı | Sartoriu | 16533K-1 | |
| 1.5 mL EP tüp | LABLEAD | MCT-150-CLD-1 | |
| 10 cm çanak | Corning | 430167 | |
| 15 mL Tüp | LABLEAD | LXG1500 | |
| 1 mL steril şırınga | |||
| 2x Doğru Taq Master Mix (boya artı) | Koloni | PCR için Doğru Biyoloji AG11010 | |
| 50 mL Tüp | LABLEAD | LXG5000 | |
| 5-Fluorourasil | Sigma | F6627-1 | |
| 6 oyuklu plaka | Corning | 3516 | |
| 70 & mikro; m hücreli elek | Falcon® | 352350 | |
| 96 kuyulu plakalar | Corning | 3599 | |
| ACK Lizis Tamponu | Leagene | CS0001 | |
| Agar | BIODEE | DE0010 | |
| Ampisilin | Solarbio | A8180 | |
| Thermofisher | için Uygulamalı Biyosistemler Termal Döngüleyiciler | ||
| Santrifüj | eppendorf | Santrifüj 5810R | |
| CO2 İnkübatör | Termo BİLİMSEL | ||
| DMEM | Gibco | C11995500BT | |
| DNA Temiz ve Yoğunlaştırıcı-5 | ZYMO | D4014 | |
| Dneasy Kan & Tissure Kiti | Qiagen | 69504 | |
| Esp3I (BsmbI) | NEB | R0580L | |
| Fetal Sığır Serumu | ExCell | FSP500 | |
| GraphPad Prizma 9.3 | |||
| HEK-293T | ATCC; Virginia, ABD | ||
| HEPE'ler | Sigma | V900477 | |
| KOD-Plus-Neo | TOYOBO | KOD-401 | |
| lentiGuide-Puro | Addgene | 52963 | omurga vektörü |
| LSL-Cas9 fareler | Model Hayvan Araştırma Merkezi NANJING ÜNİVERSİTESİ | ||
| mikroplaka absorbans spektrofotometresi | BIO-RAD | xMark™ | |
| Nacl | Rhawn | R019772 | |
| PBS | Solarbio | P1003 | |
| PEI | Proteintech | B600070 | |
| Penisilin-Streptomisin Çözeltisi, 100x | Solarbio | P1400 | |
| pMD2.G plazmid | Addgene | 12259 | |
| polibren | Beyotime | C0351 | |
| Poliinosinik-polisitidlik asit sodyum tuzu | Sigma | P1530 | |
| psPAX2 | Addgene | 12260 | |
| QIAquick PCR Arıtma Kiti ve nbsp; | Qiagen | 28104 | |
| RekombinantMurineIL-3 | Peprotech | 213-13-10ug | |
| RekombinantMurineIL-6 | Peprotech | 216-16-2ug | |
| RekombinantMurineSCF | Peprotech | 250-03-10ug | |
| Düzenli agaroz | BIOWEST | BY-R0100 | |
| Karides Alkalin Fosfataz (rSAP) | NEB | M0371S | |
| SpectraMax QuickDrop Ultra-Mikro Spektrofotometre | MOLEKÜLER CIHAZLAR | ||
| Stbl3 Yetkili hücreler | BioMed | BC108-01 | |
| T4 Polinükleotid Kinaz | NEB | M0201L | |
| T4-Ligaz | Takara | 2011B | |
| TIANprep Hızlı Mini Plazmid Kiti | TIANGEN | DP105-03 | |
| Tripan Mavisi çözeltisi | LABLEAD | C0040-100ml | |
| Tripsin-EDTA | Gibco | 25200072 | |
| Tripton | OKSOİD | LP0042 | |
| WEHI-CM | Nanjing Fuksai Biyoteknoloji & | ||
| MAYA ÖZÜ | OXOID | LP0021 |
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