Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Radyosensitif ve radyodirençli genleri ortaya çıkarmak için genom çapında CRISPR ekranı

2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/67982

⸱

23 Mayıs 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Genom çapında bir CRISPR / Cas9 tarama yönteminin uygulanması yoluyla dirençli ve hassas radyasyon genlerini seçmek için titiz ve yapılandırılmış bir yaklaşım verilmiştir. Bu protokol aynı zamanda klinik olarak uygulanan kimyasal ilaçlara direnç mekanizmalarını araştıran diğer araştırma çabaları için çok yönlü bir çerçeve olarak hizmet etme potansiyeline sahiptir.

Özet

CRISPR-Cas9 sistemi kullanıldı ve güçlü bir genom düzenleme aracı olarak yeniden tasarlandı. Araştırmacılar bu teknolojiden yararlanarak, canlı hücrelerdeki DNA dizilerini hassas bir şekilde kesebilir, yapıştırabilir ve hatta yeniden yazabilirler. Bununla birlikte, CRISPR ekran teknolojisinin uygulanması sadece deneylerin çok ötesine geçmektedir. Genetik hastalıklara karşı mücadelede çok önemli bir araç olarak hizmet eder, karmaşık genetik manzaraları sistematik olarak inceler, araştırmacıları biyolojik olayların altında yatan moleküler mekanizmaları çözme konusunda güçlendirir ve bilim adamlarının kanser, kistik fibroz ve orak hücreli anemi gibi hastalıkların temel nedenlerini belirlemelerini ve hedeflemelerini sağlar. Hepsinden önemlisi, kanser tıp için zorlu bir zorluk teşkil etmekte ve eradikasyon çabalarını teşvik etmektedir. Radyoterapi, geleneksel bir tedavi olarak, sonuç verir ancak sınırlamaları vardır. Kanser hücrelerini yok eder, aynı zamanda sağlıklı dokulara da zarar vererek yaşam kalitesini düşüren olumsuz etkilere neden olur. Ek olarak, tüm kanser hücreleri radyoterapiye yanıt vermez ve bazıları direnç geliştirerek durumu kötüleştirebilir. Bunu ele almak için, radyosensitif ve radyodirençli genlerin verimli bir şekilde tanımlanmasını sağladığı ve böylece kanser araştırma ve tedavisi alanını ilerlettiği için kapsamlı bir tam genom CRISPR ekran teknolojisi tanıtıldı. Açıklanan protokolü takiben ışınlamaya maruz kalan akciğer adenokarsinom hücrelerinde genom çapında bir CRISPR taraması yapıldı ve bu sayede hem radyorezistans hem de radyosensitivite ile ilişkili genler tanımlandı.

Giriş

Biyolojik olayların araştırılması, doğal olarak hücresel davranışların incelenmesi ile iç içedir ve sırayla, hücresel davranışların incelenmesi temel olarak genomunun araştırılmasıyla bağlantılıdır. Modern teknoloji gelişmeye devam ettikçe, tıp araştırmacıları, çeşitli hastalıkların tedavi sonuçlarını iyileştirmek için dikkatlerini gen düzenleme yoluyla hücresel davranışları değiştirmeye doğru giderek daha fazla yönlendiriyorlar. Bu bağlamda, kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR) teknolojisi, nispeten basit uygulaması nedeniyle genom düzenleme için devrim niteliğinde bir araç olarak ortaya çıkmıştır<....

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

Protokol

Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipmanlar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Uygun bir radyasyon dozunun seçilmesi

  1. Yapışık hücrelerin hazırlanması ve kaplanması
    1. Geçiş ve hücre büyümesi için %10 FBS içeren RPMI 1640 tam hücre kültürü ortamı ile hücre yoğunluğunu mL başına 5 x10 5 hücre olarak ayarlayın. Hücreleri farklı dozlarda radyasyon için 3,5 cm'lik kültür kaplarına dağıtın. Her yemeğe 2 mL (1 x 10,6 hücre) ekleyin ve gece boyunca 37 °C'de %5 CO2 ile inkübe edin.
  2. Farklı radyasyon do....

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

Sonuçlar

Önde gelen ölüm oranına sahip akciğer kanseri, oldukça agresif ve yaygın bir tıbbi hastalığı temsil eder. Tarama koşulu olarak radyasyon ile genom çapında bir CRISPR ekranı yürütmek için örnek olarak akciğer kanseri hücre hattı A549'u kullanarak, şematik iş akışı Şekil 1'de gösterilmektedir. İlk olarak, klon oluşumu ve CCK8 deneyleri yoluyla A549 hücrelerinin farklı radyasyon dozlarına duyarlılığını keşfedin (Şekil 2). Klonojenik tahlilde, koloni sayısı 2 Gy'de .......

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

Tartışma

Son teknoloji bir gen düzenleme teknolojisi olan CRISPR ekranı, bilimsel araştırma alanında derin değişikliklere yol açtı5. CRISPR-Cas9 sisteminden kaynaklanan bu teknoloji, yüksek verimliliği ve hassasiyeti nedeniyle gen fonksiyonlarını incelemek için önemli bir araç haline gelmiştir9. CRISPR/Cas9 mühendislik prensibi, Cas9 nükleazını hedef DNA dizilerini hassas bir şekilde bulmak ve kesmek için yönlendirmek için yaklaşık 20 nükleotidli sp.......

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

Açıklamalar

Hiç kimse.

Teşekkürler

Bu çalışma, Hubei Eyaleti Bölgesel Bilim ve Teknoloji İnovasyon Projesi (2024EIA001) ve Wuhan Üniversitesi Zhongnan Hastanesi (PTXM2025001) Tıp Bilimi ve Teknoloji İnovasyon Platformu İnşaat Desteği Projesi tarafından desteklenmiştir. Şekil 1 , Figdraw kullanılarak oluşturulmuştur.

....

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
150 mm hücre ve doku kültürü kabıWuxi NEST Biotechnology Co., Ltd.715011Hücre kültürü
35 mm hücre ve doku kültürü kabıWuxi NEST Biotechnology Co., Ltd.706011Hücre kültürü
A549 hücre hattıATCC-
Hücre sayma kiti-8Shanghai Beyotime Biotech IncC0041Hücre canlılığı testi için
CO2< / sub> bağımsız ortamPHCbiMCO-50AICHücre kültürü
Kontes 3 FL otomatik hücre sayacıThemo ScientificAMQAF2001Hücre sayımı için
EDTAGibco 25200056Hücre kültürü
Fetal sığır serumuGibco10099141Hücre kültürü
Floresan mikroskobuLEICAebq 100-04Floresan mikroskobu için
Genom çapında CRISPR lentiviral kütüphanesiShanghai OBiO Technology Co., Ltd.H5070Lentiviral enfeksiyon için
MiniAmp plus PCRThemo ScientificC37835PCR amplifikasyonu için
NEST hücre kültürü plakaları, 12 kuyuluWuxi NEST Biotechnology Co., Ltd.712002Hücre kültürü
NEST hücre kültürü plakaları, 6 kuyuluWuxi NEST Biotechnology Co., Ltd.703002Hücre kültürü
NEST hücre kültürü plakaları, 96 kuyuluWuxi NEST Biotechnology Co., Ltd.701001Hücre kültürü
PBSGibcoC10010500BTHücre kültürü
PCR ileri astar (AATGGACTATCATATGCTTACCGTAACTTGAAAGTATTTCG)Beijing AuGCT Biotech Co., Ltd.-PCR amplifikasyonu için
PCR ters astar (GATGTGCGCTCTGCCCACTGACGGGCA)Beijing AuGCT Biotech Co., Ltd.-PCR amplifikasyonu için
PolybreneShanghai Beyotime Biotech IncC0351Lentiviral enfeksiyon için
PuromycinMCEHY-K1057Seletion sonrası lentiviral enfeksiyon için
RPMI 1640 hücre kültürü ortamıGibco23400-021Hücre kültürü
TIANGENamp genomik DNA kitiBeijing TIANGEN Biotech Co.,Ltd.DP304Genomik DNA ekstraksiyonu için
X-ışını toz difraktometresiPerkinElmerRadyoterapi için

Kaynaklar

  1. Barrangou, R., Marraffini, L. A. CRISPR-Cas systems: Prokaryotes upgrade to adaptive immunity. Mol Cell. 54 (2), 234-244 (2014).
  2. Joung, J., et al. Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout and transcriptional activation screening. Nat Protoc. 12 (4), 828-8....

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

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Radyosensitif GenlerAkciğer Kanseri HücreleriRadyoterapi DirenciDNA Hasar YanıtıLentiviral EnfeksiyonKoloni Oluşum AnaliziPuromisin SeçilimiGen Ontolojisi Analizi