Method Article
אנו מתארים כיצד לבצע זיהומים retroviral או lentiviral של overexpression או shRNA המכילים בונה את קו האדם ראמוס תא B וכיצד למדוד hypermutation סומטיים בתאים אלה.
בתאי B להתחיל את החיים שלהם עם נוגדנים זיקה נמוך שנוצר על ידי רקומבינציה V J (ד '). עם זאת, על גילוי פתוגן, (V) את המשתנה באזור של גן אימונוגלובולינים (איג) עובר מוטציה כ -100,000 פי יותר משאר הגנום באמצעות hypermutation סומטי (SHM), וכתוצאה מכך 1,2 זיקה נוגדנים גבוהה. בנוסף, מתג בכיתה רקומבינציה (CSR) מייצר נוגדנים עם מפעיל פונקציות שונות בהתאם לסוג התגובה החיסונית הדרוש פתוגן מסוים. שני CSR ו SHM הם שיזמו דאמינז ההפעלה הנגרמת cytidine (AID), אשר deaminates שאריות ציטוסין ב-DNA כדי לייצר uracils. Uracils אלה מטופלות על ידי צורות מועדת לטעויות של מסלולי תיקון, המוביל בסופו של דבר מוטציות רקומבינציה 1-3.
ההבנה הנוכחית שלנו את הפרטים המולקולריים של SHM ו CSR לבוא משילוב של מחקרים בעכברים, תאים ראשוניים, שורות תאים, ותא-fרי ניסויים. מודלים עכבר להישאר תקן הזהב עם knockouts הגנטי מראה תפקידים קריטיים עבור גורמים רבים לתקן (למשל אונג, Msh2, MSH6, Exo1 ו פולימראז η) 40-10. עם זאת, לא כל הגנים הנוחות ללימודי בנוקאאוט. לדוגמה, knockouts של כמה גדיל פעמיים חלבונים לתקן לשבור הם קטלניים embryonically או לפגום B-cell פיתוח 11-14. יתר על כן, לפעמים הפונקציה ספציפי של חלבון ב SHM או אחריות חברתית עשויה להיות רעולי פנים על ידי פגמים הגלובלי הנגרם על ידי יותר בנוקאאוט. בנוסף, מאז ניסויים בעכברים יכול להיות ארוך, לשנות את הביטוי של גנים בודדים שורות תאים הפך יותר ויותר פופולרי הצעד הראשון לזיהוי ואפיון גנים מועמדים 15-18.
ראמוס - תא לימפומה Burkitt קו constitutively עובר SHM - כבר מודל פופולרי תא שורת ללמוד SHM 18-24. אחד היתרונות של תאים ראמוס הוא שיש להם מובנית למחצה נוחמדד כמותי-SHM. תאים מסוג Wild להביע IgM, וכפי שהם להרים מוטציות, כמה מוטציות לדפוק את הביטוי IgM. לכן, assaying הפסד IgM ידי סריקת הקרינה המופעל תאים (FACS) מספק מהיר לקריאה החוצה ברמה של SHM. מדידה כמותית של SHM יותר ניתן להשיג על ידי ישירות רצף הגנים נוגדנים.
מכיוון שתאי ראמוס קשה transfect, אנחנו מייצרים נגזרים יציב הגדילו או הוריד הביטוי של גן יחיד על ידי הדבקה של תאים עם בונה retroviral או lentiviral המכילות קלטת overexpression או סיכת ראש רנ"א קצרות (shRNA), בהתאמה. כאן, אנו מתארים כיצד אנו להדביק תאים ראמוס ולאחר מכן להשתמש בתאים אלה כדי לחקור את תפקידה של גנים ספציפיים על SHM (איור 1).
1. הכנת דגימות תאים
2. Transfecting בוסק 23 תאים
3. מסיק חלקיקים נגיפיים
זריעת יחיד יכול להתבצע באחת משתי דרכים: על ידי FACS מיון או באופן ידני.
6. ניתוח: הפסד IgM (3 שבועות 5 שבועות)
7. ניתוח: אשר עקום על ידי RT-PCR כמותי (5 שבועות)
8. ניתוח: רצף הגנום (5 שבועות)
9. נציג תוצאות:
כפי שצוין קודם לכן, אנו משתמשים וקטור ויראלי בקרה חיובית המבטאת הן ה-GFP, כמו גם גן puromycin התנגדות. אנו בדרך כלל רואים 50-75% GFP בתאים + יומייםלאחר transfection. בשנת זיהומים שלנו, אנו בדרך כלל רואים תאים 50-70% הם GFP + יומיים לאחר ההדבקה, אך לפני הבחירה. לאחר הבחירה היא מוחלטת,> 95% של תאים + GFP.
כמו ניסויים נציג, אנו מראים את ההשפעות של סיוע overexpressing או דריסה גורם לתקן בתאים ראמוס. באופן ספציפי, אנחנו transfected וקטור overexpression retroviral עבור AID מקושר דרך אתר IRES כדי Thy1.1 יחד עם וקטור retroviral אריזה pKat2 לתוך בוסק 23 תאים. וירוס המכילים התקשורת היה מסונן ולאחר מכן השתמשו כדי להדביק תאים ראמוס. סוג שני בר (WT) ו AID overexpressing (AID היי) היו תאים תא בודד seeded גדל במשך 3 שבועות, ובשלב זה הם נותחו על ביטוי גנים על ידי qRT-PCR (איור 2) וכן על אובדן IgM ידי FACS (איור 3 ). עבור מכתים את FACS, התאים הודגרו עם 1:20 הן בדילול PE-שכותרתו α-האדם נוגדנים IgM וכן 1:400 בדילול FITC שכותרתו α-עכברוש CD90/mouseCD90.1 (Thy1.1) נוגדן. בניסוי נפרד, lentiviruses המכיל גם shRNA רלוונטי (שליטה) או shRNA נגד גורם ה-DNA באיכות גבוהה לתיקון צפוי להגן מפני SHM נעשו בוסק 23 תאים, ולאחר מכן נגוע לתוך שיבוט של תאים AID היי ראמוס. שוב, ביטוי גנים (איור 4) ואובדן IgM (איור 5) נותחו שיבוטים תא בודד לאחר 3 שבועות. מאז הגורם לתיקון הוא חשב לספק הגנה מפני מוטציות במהלך SHM, אנו רואים עלייה אובדן IgM ו SHM בהעדר גורם. אם היינו דפק למטה גורם מעורב ביצירת SHM הקשורים מוטציות, היינו רואים ירידה הפסד IgM במקום.
כצפוי, תוצאות qRT-PCR שלנו להראות עלייה ניכרת הבעה AID בעקבות זיהום של תאים עם וקטור AID overexpression (איור 2), ואילו רמות של ירידה לתקן גורם DNA בנוכחות shRNA ממוקד נגד גורם (איור 4 ). מכיוון clon הפרטes עשויים להשתנות, אתה עשוי לראות כמה וריאציה רמות ביטוי הגנים. בגלל ביטוי גנים יכול להשתנות, יש צורך לאשר את הביטוי שיבוט כל אתם מתכננים ניתוח נוסף. ShRNAs שונים כנגד אותו הגן עשויות להיות השפעות שונות על ביטוי גנים, כמו גם, אז אתה צריך מסך shRNAs מספר כדי לקבוע שיש לו את ההשפעה הגדולה ביותר. מציאה יכול להיות גם אישר ברמת החלבון על ידי immunoblotting. כמו כן, שיבוטים הפרט עשוי להשתנות במידה רבה ברמות של אובדן IgM. שיבוטים מסוימים עשויים להפגין "הקופה" אפקט, שבו התרחשה המוטציה IgM באחד חלוקות תא המוקדם - לדוגמה, תוכלו לראות> הפסד IgM 50% פשוט כי באחד התאים הפך IgM - בשלב שני התא. ההשפעה של שיבוטים אלה ממוזער על ידי חישוב הממוצע עבור מספר שיבוטים תא בודד.
באיור 1. Schematic עבור טרנס, fection זיהום וניתוח של אובדן IgM. ראו טקסט לקבלת פרטים.
2. איור AID overexpression בתאים ראמוס. WT ו AID היי תאים ראמוס היו משובטים תא בודד גדל במשך 3 שבועות, בו AID נקודה ביטוי שיבוטים אדם נמדד על ידי qRT-PCR. הביטוי GAPDH שימש נורמליזציה. WT נקבע ל -1. הערך החציוני הוא הצביע. * מציין הערך של ap <0.01, כפי שחושב מבחן t-סטודנט אחד זנב.
באיור 3. מוגברת אובדן IgM בתאים היי AID לעומת תאים WT. IgM Surface נמדדה על ידי FACS בנקודת 3 פעם בשבוע, שיעור אובדן IgM חושבה עבור WT והיי בתאי זרע. (א) נציג FACS העלילה של שיבוט WT ו שיבוט AID היי. Overexpression AID vEctor יש סיוע צמוד Thy1.1 דרך אתר IRES, כך Thy1.1 הביטוי משמש כתחליף לביטוי AID. (ב) quantitation של אובדן IgM ב WT מספר AID שיבוטים היי. הערך החציוני הוא הצביע. * מציין הערך של ap <0.01, כפי שחושב מבחן t-סטודנט אחד זנב.
איור 4. מציאה של גורם לתקן בתאים היי AID. תאים היו נגועים או לשלוט shRNA רלוונטי (שליטה) או shRNA שלנו עניין (shRNA), ואת תא זרע בודד. לאחר 3 שבועות, ביטוי גנים שיבוטים הפרט נמדד על ידי qRT-PCR. הביטוי GAPDH שימש נורמליזציה. WT נקבע ל -1. הערך החציוני הוא הצביע. * מציין הערך של ap <0.01, כפי שחושב מבחן t-סטודנט אחד זנב.
איור 5. הפסד IgM מוגברבהיי תאים AID עם רמות דפק למטה של גורם תיקון. IgM פני השטח שיבוטים כמה נמדדה על ידי FACS בנקודת 3 פעם בשבוע, שיעור אובדן IgM חושבה סיוע תאים overexpressing עדיין. הערך החציוני הוא הצביע. * מציין הערך של ap <0.01, כפי שחושב מבחן t-סטודנט אחד זנב.
. טבלה 1 פריימר רצפים של גנים איג 19: Cμ באזור קבוע, שרשרת כבדה V האזור (V H), ואת שרשרת האור V האזור (V L).
כפי שנאמר קודם לכן, שורת תאים מודלים גיוון נוגדן הפכו נקודת המוצא הפופולרית לזהות חלבונים חדשים המשפיעים על שלבים שונים במהלך פיזור נוגדנים. אנו מציגים כאן שיטה באמצעות זיהום ויראלי חלבונים או לדפוק למטה או overexpress בקו ראמוס B-cell ולאחר מכן לבחון את ההשפעה על SHM.
עבור מחקרים אלה, אנו מנצלים גם ראמוס WT ו AID היי תאים ראמוס. תאים WT יכול לשמש כדי לחקור גורמים המעורבים מיקוד או ביטוי של תרומת זרע, כמו גם תיקון של AID שנוצר נגעים, בעוד ההיי תאים AID לכלול הגורמים המשפיעים על ביטוי AID.
ראוי גם לציין כי, SHM נמדדת כאן על ידי assaying אובדן IgM מתוך אוכלוסייה של תאים אשר בתחילה + IgM. לחלופין, אפשר להתחיל עם IgM -. תאים לחפש רווח של תאים assay IgM + ב 23 חזרה
באמצעות סמנים מבחר שונה (למשל puromycin, hygromycin, GFP, או Thy1.1), אנחנו יכולים גם לבצע זיהומים מרובים בו זמנית עם פרוטוקול זהה. עם זאת, מצאנו כי כאשר באמצעות שני סמנים שונים מבחר אנטיביוטיקה, את הרגישות של התאים להשתנות. יהיה צורך לבצע עיקולים להרוג נוספים כדי לייעל את התנאים לבחירת שני סוגי אנטיביוטיקה בו זמנית. אנחנו יכולים בקלות ליצור כפול עקום וירידות של שני גורמים שונים או דפיקה למטה של גורם אחד בתוספת overexpression של אחר, וכו '
אנחנו צריכים להתאים גם את פרוטוקול B-cell-line מודלים אחרים גם כן. למשל, עם CH12F3-2 תאים (B-cell עכבר קו בשימוש ללמוד CSR) 26,27, השלבים זיהום זהה ניתן להשתמש כדי להדביק 1 x 10 6 CH12F3-2 בתאי זרע ביום של זיהום (וריאציה של צעד 4.1). תאים אלה הם נבחרת עם 1 מיקרוגרם / מ"ל של puromycin. כמו כן, באותו פרוטוקול יכול גםלשמש DT40 תאים עוף - קו תא מודל לגיור-AID יזם גן.
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
PMSCV-AID-I-Thy1.1 ו pKat2 וקטורים היו מתנה סוג של DG שץ לבין pVSV-G, pRSV-Rev ו pMDLg / pRRE וקטורים היו מתנה סוג של BR קאלן.
ריאגנטים מוצע - רוב אלה עשוי להיות מוחלף עם מוצרים דומים מיצרנים אחרים.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
---|---|---|---|
6-TC גם ברור שטופלו צלחות | קורנינג | 3516 | |
10 מ"ל BD-Luer Loksyringes | BD רפואי | 309604 | |
24-TC גם ברור שטופלו צלחות | קורנינג | 3526 | |
96-היטב לתחתית ברור קלקר שטוחה TC שטופלו microplates | קורנינג | 3596 | |
100 מ"מ TC שטופלו תרבות מנות | קורנינג | 430167 | |
Acrodisc מסננים מזרק, 0.45 מיקרומטר | מל מדעי החיים | 4604 | |
אגר | Teknova | A7777 | |
Agarose | GeneMate | E-3120-500 | |
אמפיצילין | סיגמא | A0166 | 100 מ"ג / מ"ל מים |
BD FACSCanto II cytometer זרימה | BD Biosciences | או דומה | |
BD פלקון קלקר עגול התחתונה צינורות | BD Biosciences | 352054 | עבור FACS |
בוסק 23 תאים | ATCC | CRL-11270 | |
CO 2 באינקובטור מסוגל 37 ° C | |||
DMEM (מדיום שונה Dulbecco של הנשרים) | סיגמא | D6429 | |
FBS (בסרום שור העובר) | ג'מיני Bio-מוצרים | 100-106 | |
FITC α-עכברוש CD90/mouse CD90.1 נוגדן | BioLegend | 202503 | FITCα-Thy1.1 |
FuGENE 6 transfection מגיב | רוש | 11814443001 | |
HEPES פתרון חיץ | Invitrogen | 15630-080 | |
KAPA HiFi DNA פולימראז | KAPA Biosystems | KK2101 | |
LB מרק (מרק lysogeny - לוריא) אבקת | Difco | 240230 | |
המשימה TRC shRNA מניות גליצרול חיידקי | סיגמא | shRNA וקטורים | |
NCS (נסיוב עגל בן יומו) | ג'מיני Bio-מוצרים | 100-504 | |
PBS (פוספט פתרון שנאגרו) | Invitrogen | 70011 | מדולל במים עד 1x |
Α PE-IgM נוגדנים אנושיים | BioLegend | 314508 | |
PGS (פניצילין, סטרפטומיצין, גלוטמין פתרון) | ג'מיני Bio-Products | 400-110 | |
Polybrene (hexadimethrine ברומיד) | סיגמא | 107689 | 10 מ"ג / מ"ל מים |
PureYield מערכת פלסמיד Midiprep | Promega | A2495 | |
Puromycin | סיגמא | P8833 | 250 מיקרוגרם / מ"ל מים |
QIAquick ג'ל ערכת חילוץ | QIAGEN | 28706 | |
ראמוס (ע"ר 1) תאים | ATCC | CRL-1596 | |
RPMI-1640 בינוני | סיגמא | R8758 | |
עילי II | Invitrogen | 18064-022 | |
SYBR FAST qPCR ערכת | KAPA Biosystems | KK4601 | |
תקי פולימראז ה-DNA | Invitrogen | 18038-042 | |
Topo ת"א ערכה שיבוט | מבחנהgen | K4520-01 | |
TRIzol | Invitrogen | 15596-026 | |
אשף ה-DNA SV הגנום טיהור מערכת | Promega | A2361 | |
X-גל [5-bromo-4-כלורו-3-indoyl-β-D-galatopyranoside] | Growcells | C-5687 | 40 מ"ג / מ"ל ב DMSO |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved