September 27th, 2012
Sirkadiyen saatler tek tek hücrelerin içinde fonksiyon, yani, bu hücre-özerktir. Burada, non-invaziv, lusiferaz tabanlı gerçek zamanlı biyolüminesans teknolojisini kullanarak cep özerk saat modelleri üretme yöntemleri açıklanmaktadır. Muhabir hücreleri sirkadiyen biyoloji eğitimi için uysal, fonksiyonel model sistemleri sağlıyoruz.
Bu protokol, lusiferaz raportör hücre hatlarının oluşturulmasını ve ardından biyolüminesans ekspresyonunun hücre otonom sirkadiyen ritimlerinin izlenmesini detaylandırır. İlk olarak, lentiviral lusiferaz ekspresyon raportörleri oluşturun ve lentiviral partiküller üretin, ilgilenilen hücreleri enfekte etmeye ve seçilen kültürleri çoğaltmaya devam edin. Ardından, uygun bir kayıt cihazı kullanarak senkronize raportör hücrelerindeki biyolüminesans ifadesini izleyin.
Sonuç olarak, biyolüminesans kaydı, hücre otonom sirkadiyen ritimlerini göstermek için kullanılır. Bu tekniğin geçici transfeksiyon ve germ hattı koruması gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, VIR'nin aracılık etmesidir. Gen, hücre genomuna kararlı entegrasyonun yanı sıra daha fazla verimlilik ve çok yönlülük sağlar.
Bu yöntem, alıntı yapılan saat araştırması alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Örneğin, dokuya özgü sirkadiyen saatler var mı? Eğer öyleyse, dokuya özgü sirkadiyen saatlerin özellikleri nelerdir?
Bu yöntem saat mekanizmaları hakkında fikir verebilir. Hücre döngüsünün dinamiği, tümör oluşumu vb. gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Bu yöntem için ilk olarak, doku veya hücre tipine özgü sabitleme saatlerini incelemeye karar verdiğimizde aklımıza geldi.
Prosedürü göstermek, doktora sonrası araştırmacı Dr.Chita Norm Napkin ve laboratuvarım Atory'den yüksek lisans öğrencisi Sandra olacak. Tipik olarak, bir memeli sirkadiyen raportör yapısı, bir sirkadiyen promotörün lusiferaz geni ile kaynaştırıldığı bir ekspresyon kaseti içerir. Bu lentiviral raportörde, dengesizleştirilmiş lusiferaz, iki promotör başına farenin kontrolü altındadır.
Rekombinasyon reaksiyonu ile raportör vektörlerin oluşturulmasına ilişkin ayrıntılı talimatlar için, verimli transfeksiyon için ekteki el yazmasına bakın. % 90 ila% 100 birleşen düşük geçiş sayısına sahip insan embriyonik böbrek hücrelerinin bir kültürü ile başlayın. Şimdi altı, iyi kültür plakalarını kaplamak için.
Transfeksiyon için, her birine bir mililitre% 0.001 poli L lizin ekleyin, oda sıcaklığında 20 dakika boyunca iyice inkübe edin ve bir kez PBS ile durulayın. Daha sonra, tripsin kullanarak hücreleri hasat edin ve hücreleri önceden kaplanmış plakaların her bir oyuğuna tohumlayın. Hücrelerin eşit bir şekilde dağılmasını sağlamak için plakaları döndürün.
Tohumlanan hücrelerin 1,5 mililitrelik bir mikro santrifüj tüpünde %80 ila 90 oranında birleştiğini doğrulayın. Hem transfeksiyon hem de müteakip enfeksiyon için bir kontrol olarak bir lentiviral raportör plazmid, DNA ve üç paketleme vektörünün plazmit transfeksiyon karışımını hazırlayın. CMV promotörün kontrolü altında gelişmiş yeşil floresan proteini barındıran bir lentiviral GFP ekspresyon vektörü için ek bir kuyu ekleyin.
Daha sonra, plazmitlere 100 mikrolitre 0.25 molar kalsiyum klorür ekleyin ve iyice karıştırın. Ardından 100 mikrolitre iki XBBS solüsyonu ekleyin ve nazikçe ama iyice karıştırın. DNA karışımını oda sıcaklığında 15 dakika inkübe edin.
Beklerken, 2 9 3 T hücrelerindeki ortamı iki mililitre taze ortamla değiştirin. Orta pH'ı dengelemek için plakayı en az 10 dakika inkübatöre geri koyun. Daha sonra, damla damla bir şekilde, transfeksiyon karışımını hücrelere ekleyin, plakayı döndürün, mikroskop altında partikül oluşumunu nazikçe gözlemleyin ve ardından hücreleri gece boyunca bir inkübatöre yerleştirin.
Transfeksiyondan yaklaşık 16 saat sonra, ortamı gece boyunca iki mililitre taze DMEM ve kültür ile doldurun. Daha sonra, transfeksiyon verimliliğini değerlendirmek için, transfeksiyon kontrol hücrelerindeki EGFP ekspresyonunu değerlendirin. Yüksek EGFP ekspresyonu ile% 90 ila% 100 transfeksiyon verimliliği, iyi bir viral preparatın güvenilir bir göstergesidir.
Kalıntı 2 9 3 T hücrelerini çıkarmak için salgılanan enfeksiyöz viral partikülleri içeren ortamı hasat edin ve süpernat içeren virüsü toplayın. Üçüncü günde, yaklaşık 12.003 T üç hücreyi 12 oyuklu bir plaka kültüründe gece boyunca %20 ila 30 oranında ko-akıcılığa kadar tohumlayın ve dördüncü günde hücreleri gözlemleyin. Yine de dördüncü günde, toplanan viral partiküller içeren besiyerine poli beyin ekleyin ve pipetleyerek iyice karıştırın.
Şimdi ortamı üç T üç hücresinden aspire edin ve kuyucuk başına bir mililitre viral karışım ekleyin. Hücreleri PBS ile bir kez yıkadıktan sonra gece boyunca 37 santigrat derece inkübe edilir, ortamı doldurun ve iyileşme ve büyüme için hücreleri gece boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Birleştiğinde, hücreleri ve kültürü ertesi gün gece boyunca bölünür.
Enfekte olmuş hücrelerin seçimine başlamak için, mililitre başına 10 mikrogram içeren taze ortam ekleyin. Blastik bir yana, öldürme arabasındaki blast asidinin her hücre hattı için ampirik olarak belirlenmesi gerekir. Antibiyotiğe dirençli hücrelerin sürekli seçimi için blastin içeren ortamı her iki ila üç günde bir yenileyin.
Saat muhabirlerini ifade etmek. Blastine dirençli raportör hücre kültürünü, birleşene kadar 35 milimetrelik kültür kaplarına yaydıktan sonra, sarcy fenotipi için her koşulda genellikle her raportör hücre hattı için üç veya daha fazla tabak hazırlarız. PBS ile bir yıkamadan sonra, hücreleri senkronize etmek için bir saat boyunca 37 santigrat derece inkübe edilmiş 10 mikromolar forline veya 200 nanomolar deksametazon içeren DMEM ekleyin.
Şimdi hücreleri yeni yapılmış kayıt ortamına yerleştirin. Kültür kaplarını 40 milimetrelik steril örtü fişleri ile örtün ve buharlaşmayı önlemek için vakumlu gres ile yerine kapatın. Bulaşıkları lümen döngüsü luminometresine yükleyin ve gerçek zamanlı biyolüminesansı başlatın.
Kayıt 96 eski plakayı kaydetmek için. GSR iki kayıt cihazı ile eşlik eden el yazmasına bakınız. Lum döngüsü analiz programında ritmi beş ila yedi gün boyunca kolayca kaydediyoruz.
İlk taban çizgisi ham verileri sığdırır. Ardından, bir sinüs dalgasına sığdırmak için taban çizgisi çıkarılan verileri kullanın ve kalıcı ritimler gösteren örnekler için gerekli parametreleri belirleyin. Yüksek geçici Luminate sayesinde %90'dan fazla veri iyiliği kolayca elde edilir.
Hissedin ve orta düzeyde değiştirin. Genellikle ilk veri döngüsünü analizimizin dışında tutarız Veri sunumu için. Gerektiğinde ham verileri zamana karşı çizin.
Hem 2 9 3 T hücrelerinin geçici transfeksiyonunda hem de hücre dizilerinin enfeksiyonunda genlik ve fazı karşılaştırmak için temel çıkarılan verileri çizin. Transfekte edilmiş ve transdüksiyona uğramış GFP eksprese eden hücrelerin floresan görüntüleri, lentiviral aracılı gen dağıtım sisteminin oldukça verimli olduğunu göstermektedir. Bir sirkadiyen saatin temel geri besleme döngüsü, ritmik gen ekspresyonu üretmek için sirkadiyen arttırıcı elemanlar üzerinde etkili olan transkripsiyonel faktörlerden oluşur.
Burada, üç T üç hücresindeki dört farklı raportör yapısı, raportör ifadesinin farklı aşamalarını üretir. RNAi ve farmakolojik olarak aktif bileşikler yoluyla gen yıkımı kullanılarak çoklu sirkadiyen elemanlar tarafından kombinatoryal düzenleme ile yeni ara fazlar oluşturulabilir. Bu deneyde, U2 OS hücrelerinde 35 milimetrelik çanaklardaki hücrelerin biyolüminesans kaydı için lum döngüsü luminometresi kullanılmıştır.
Irna, ağlama bir ve ağlama iki geninin yıkma etkilerini aydınlatmak için kullanıldı. Burada hücrelerin biyolüminesans kaydı için bir sinerji luminometresi kullanıldı. Üç T üç muhabir hücresinde 96 kuyulu bir plakada.
RNA'lar, üçlü yıkımın hücresel ritimler üzerindeki etkilerini değerlendirmek için kullanıldı. Bu örnekte, 3 84'teki hücrelerin biyolüminesans kaydı için UX sistemi ve bir tecan luminometre kullanılmıştır. Belirtildiği gibi plakalar seçilirken, küçük moleküller U2 OS raportör hücrelerinin hücresel ritimlerinde protein fonksiyonunu farmakolojik olarak hedefleyebilir ve bozabilir.
Geliştirildikten sonra. Bu teknik, farklı hücre ve doku tiplerinde saat mekanizmalarını ve fizyolojisini keşfetmek için sirkadiyen biyoloji alanındaki araştırmaların önünü açtı. Bu videoyu izledikten sonra, Lucifer'in nasıl oluşturulacağını, hücre hatlarının nasıl raporlanacağını ve hacimlerin nasıl izleneceğini iyi anlamalıdır.
Ve VIR ile çalışmanın son derece tehlikeli emirler olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken kişisel koruma ve viral dekontaminasyon gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu makale, lüsifernaz bazlı biyolüminesans teknolojisini kullanarak hücre-özerk sirkadiyen saat modelleri oluşturma yöntemlerini açıklar. Odak noktası, sirkadiyen biyolojiyi invaziv olmayan bir şekilde incelemek için raportör hücre hatlarının oluşturulmasıdır.
Cell-autonomous circadian rhythm monitoring via luciferase bioluminescence enables mechanistic de-risking in early discovery by isolating intrinsic clock function from systemic confounders. This approach supports target validation and phenotypic screening in disease-relevant systems where circadian dysregulation contributes to pathology. The method provides predictive confidence for lead identification by quantifying rhythmic gene expression dynamics in controlled cellular models.
The method fits within early discovery to lead identification by providing mechanistic readouts that inform compound effects on core clock components prior to phenotypic anchoring.