Method Article
כתב יד זה מתאר שיטה CRISPR-Cas9 מבוססי מקובצים באופן קבוע Interspaced קצר Palindromic חוזר (CRISPR) לחקירה פשוט ומהיר של התפקיד של גנים מרובים המועמד בהתפשטות תאים לוקמיה מיאלואידית חריפה (AML) ב במקביל. טכניקה זו היא מדרגית, יכול להיות מיושם במבנים אחרים סרטן התא גם כן.
ג'ין ההפרעות מחקרים שימשו בהרחבה לחקור את התפקיד של גנים בודדים ב- AML פתוגנזה. להשגת שיבוש גנטי מלא, רבים ממחקרים אלה עשו שימוש מודלים נוקאאוט גנטי מורכב. בעוד מחקרים אלה עם עכברים knockout מציעים מערכת במבחן הזמן אלגנטית על חקירת יחסי גנוטיפ-כדי-פנוטיפ, שיטה מהיר ומדרגי להערכת מועמד גנים זה לשחק תפקיד התפשטות תאים AML או הישרדות AML דגמים יעזור לזרז חקירת גנים המועמד מרובים במקביל. ההתקדמות בטכנולוגיות לעריכת הגנום פופולארים באופן דרמטי את היכולת שלנו לבצע לפליטת גנטי בקנה מידה חסר תקדים. מערכת אחת כזאת של הגנום עריכה היא שיטת CRISPR-Cas9 מבוססי יכול לשמש כדי להפוך מהירה וכן שינויים בגנום תא היעד. נוחות ואת המדרגיות של מחיקה ג'ין CRISPR/Cas9-מתווכת ' עושה את זה אחת מהטכניקות האטרקטיבי ביותר עבור החקירה של מספר רב של גנים מבחני פנוטיפי. כאן, אנו מציגים וזמינותו פשוטה באמצעות גנים CRISPR/Cas9 מתווכת-בשילוב עם תפוקה גבוהה לזרום cytometry מבוססת על תחרות מבחני הפרעה לחקור את התפקיד של גנים שעשויים לשחק תפקיד חשוב התפשטות או ההישרדות של האדם, שורות תאים מאתר של AML.
העשורים האחרונים ראינו מאמצים מחקרים רבים התמקדו בזיהוי התרומה של מסלולים מולקולריים מפתח ב פתוגנזה לוקמיה מיאלואידית חריפה (AML). באופן מסורתי, ג'ין-הפרעה בתאי AML בוצעה באמצעות עכברים knockout מותנה או סיכת ראש-קצרים RNA (shRNA). בעוד עכברים knockout מציעים מערכת מתוחכמת לשליטה-עתיים של ג'ין-מחיקה, יצירת עכברים knockout ג'ין הוא מהגידולים, גוזלת זמן יקר. יתר על כן, ג'ין-הסתרה באמצעות אסטרטגיות רקומבינציה אינה להרחבה בקלות; אסטרטגיות אלו אינם מתאימים עצמם טוב לחקירה של מספר גנים במקביל. לאחר הגילוי של שיטות התערבות RNA mRNAs אנדוגני דפיקה למטה בעזרת RNA קטנים מפריעות (siRNA) או shRNA, החלו קבוצות רבות באמצעות טכניקות התערבות RNA לחקור את התפקיד של גנים ספציפיים ב- AML. מאז תאים AML מאתר והן אנושי שקשה לחסלם transfect בשיטות תקנים מסורתי המבוסס על שומנים בדם, לרוב מחקרים shRNA מועסקים lentivirally או מקודד retrovirally ללמוד פונקציה גנים בתאים AML. גילוי זה התבצעה מקובצים באשכולות חזרה palindromic קצר באופן קבוע interspaced (CRISPR), nucleases Cas המשויך (CRISPR-Cas9) יש מהפכה פילוח ג'ין טכנולוגיות1,2,3. באמצעות CRISPR-Cas9, גנים ספציפיים או אזורים גנומית ניתן למחוק, לערוך או מתויגים עם יעילות וקלות. CRISPR Cas9-עריכת מבוססי-ג'ין עכשיו מתעוררים כמו שיטת הבחירה עבור חוקרים יחסי גנוטיפ-כדי-פנוטיפ סוגי תאים שונים עקב פשטות, יעילות, ישימות רחבה של טכניקה זו. שיטות המבוססות על CRISPR-Cas9 גם הופכים שיטת הבחירה ב- AML, לא רק עבור חוקרים גנים בודדים, אבל גם כמו דרך היעד גנים מרובים במסכים ערוכים או במאגר הגנטי שמטרתו חוקרים מספר גנים במקביל כפוטנציאל AML-תלות4,5,6.
כתב יד זה, אנו מתארים וזמינותו צמיחה תחרותי פשוטה למדידת ההשפעה של ג'ין-הפרעה על הגידול של תאים לוקמיה מיאלואידית חריפה, בהתבסס על יציבה CRISPR Cas9-בתיווך גנים לעריכת ואחריו cytometry זרימה תפוקה גבוהה. שיטה זו היא פשוטה, יעילה, ניתן להרחבה עד בינוני-תפוקה ניסויים עבור חוקרים את התפקיד של מספר גנים במקביל בתאים AML.
1. ייצור AML תא קו שיבוטים עם ביטוי גבוהה של Cas9 פעילה ויציבה
2. שיבוט, התמרה חושית של sgRNAs בתאים AML-Cas9
3. תחרותי צמיחה Assay
במחקר שלנו, אנחנו קודם transduced את MOLM13 האנושית AML שורת התאים הנושאת רוברטסונית MLL-AF9 עם כייל גבוה וירוס קידוד פלסמיד lentiviral את Cas9-blasticidin. בידיים שלנו, בצובר ממוינת תאי MOLM13-Cas9 תציג את הביטוי Cas9 ברמה גבוהה על ידי סופג המערבי ואת גם לא לבצע היטב כאשר לבדיקה עבור ג'ין יעיל עריכה-באמצעות השיטה שתוארה לעיל7. לכן, התקדמנו כדי ליצור שיבוטים תא בודד ולבחור רק השיבוטים עם רמות גבוהות של Cas9 כפי שנראה המערבי סופג (איור 1). אסף 2 שיבוטים ברורים ואנו transduced אותם עם sgRNAs מיקוד אתר מיקומה כספת-הנמל AAVS1 כפי שתואר קודם7. באמצעות DNA גנומי מופק sgRNA שנבחר Puromycin MOLM13-Cas9-AAVS1 שיבוטים, ביצענו של PCR באמצעות תחל פורש את sgRNA AAVS1 לחתוך האתר ולאחר סנגר וסודרו 268 bp PCR מוצר ספציפי של מושבות המבודד 10 עבור כל המשובטים MOLM13. לאחר יישור עם הרצף הורים, מצאנו כי MOLM13-Cas9 שיבוט B3 ולשכפל MLL-AF9-Cas9 8 היה יעילות של 100% (נתונים לא מוצג). אז בחרנו שיבוטים אלה ספרים גבוהים בתיווך Cas9 לעריכת הגנום ליכולת שלנו מבחני תחרות sgRNA. בעוד מחקרים אלו נערכו, בכלים מבוססי-אינטרנט לבדיקה במהירות יעילות לעריכת הגנום של רצפי סנגר פותחו על ידי קבוצות שונות כגון הגאות8 (https://www.deskgen.com/landing/tide.html) או קרח (https://ice.synthego.com/#/). כלים אלה להצליח מאוד קלה וחסכונית כדי להעריך את יעילות לעריכת הגנום ללא צורך לשכפל קטעים בודדים ולבצע רצף של שיבוטים מרובים. לכן, תאים בכמות גדולה לבטא Cas9 צריך להיבדק קודם על הגנום עריכת יעילות בשיטות אלה. במקרה היעילות לעריכת הגנום הוא גבוה, ואז שיבוט תא בודד אינה דרושה. גם במקרה זה שיבוט תא בודד יש צורך כפי שנראה במחקרים שלנו, הכלים להערכת אלה מבוסס-אינטרנט תדר mutational מציעים שיטה הרבה יותר מהר לבדיקת מספר שיבוטים במקביל.
עבור sgRNA שיבוט, עשינו שימוש sgRNA שיבוט פלסמיד pKLV2-U6gRNA5 (BbsI) - PGKpuro2ABFP - W, אשר בנמלים חלבון פלואורסצנטי כחול (BFP) עבור מעקב אחר תאים sgRNA transduced ומפיץ של מונחי-RNA פולימראז השלישי האנושי U6 שמניע את הביטוי של sgRNAs משובטים יחד עם לגרדום RNA (tracRNA) ' מעקב '. השתמשנו במערכת זו לשבט sgRNAs 2 מיקוד DOT1L, חלבון ידוע יש תפקיד חשוב בוויסות epigenetic של ביטוי גנים. DOT1L הוא methyltransferase היסטון זה הפקדות מונו, די, tri-מתילציה היעד גנים9,10. מחקרים הראו כי DOT1L ממלא תפקיד חשוב ב- AML מונע על ידי MLL-fusion oncogenes. לכן, נוקאאוט DOT1L באמצעות CRISPR-Cas9 צפוי להוביל לפגום באופן משמעותי את העכבר MLL-AF9 לוקמיה התפשטות תאים בקו13,12,11,מחקרים קודמים14. השתמשנו בשתי sgRNAs מיקוד לוקוס נמל מבטחים את AAVS1, אשר אינטרון של הגן PPP1R12C. sgRNAs לייצר שינויים גנומית באתר זה אינן עשויות להיות השפעות על היכולת המקדימות של שורות תאים MLL-לוקמיה. כפקד חיובית, שיבטנו sgRNAs מיקוד גנים הקשורים שכפול RPA3 את הדנ א. RPA3 הוא גן פאן-חיוני כי הוכח להיות חשוב עבור ההתפשטות של מספר AML תא קווים4,15,16 . לכן, anti-RPA3 sgRNAs להציג אפקטים אנטי-proliferative חזקה בתאים AML, משמשים בדרך כלל כפקד חיובי. לאחר התמרה חושית עם פלסמידים sgRNA אנטי-AAVS1 ו- anti-RPA3, מדדנו חלקם היחסי של BFP + ve sgRNA transduced תאים לעומת עמיתיהם BFP-ve כל 2-3 ימים בתרבות (איור 3). עם פרוטוקול המתואר לעיל, הביא התמרה חושית של תאים MOLM13 או AML MLL-AF9 60 – 70% יעילות התמרה חושית עם ההכנות שלנו ויראלי, עוזב את התאים 30-40% הנותרים untransduced או BFP-ve היטב בכל. דבר זה מאפשר המחקר של התפשטות היחסי של הגנום לערוך תאים עם פראי-סוג תאים של אותה טוב. פרופורציונאלית לעליה או ירידה באחוז התאים sgRNA transduced שימשה אמצעי כדי לשקף את השפעת sgRNA תפקודית המתווך מחיקה גנים בתאים MOLM13-Cas9. אם הגן שלך עניין חשוב מהירה של התאים AML מבחן, ואז בתיווך sgRNA שיבוש של הגן הזה יוביל הצטמצמות היחסי BFP לבטא sgRNA + ve תאים לעומת התאים BFP-ve במהלך וזמינותו, בעוד sgRNAs מיקוד לוציפראז, GFP או שאינם חיוניים גנים ישמרו על BFP + ve /-ve יחס לאורך זמן.
באמצעות 2 נגד נפרד-RPA3 sgRNAs, ראינו ירידה הדרגתית ומשמעותית באחוזים של BFP + ve תאים בהשוואה BFP-ve untransduced מקבילים. לעומת זאת, אחוז sgRNA אנטי-AAVS1 לבטא BFP תאים נשארו קבועים יחסית לאורך זמן, הוכחת כי המיקוד AAVS1 יש השפעה על ההתפשטות של תאים MOLM13 (איור 4a). באופן דומה, בתאים MLL-AF9-Cas9 העכבר, בדקנו את ההשפעות של sgRNAs מיקוד אופסין # רודופסין (Rho1), הגן פיגמנטציה עין בקרה שלילית, Dot1l, הרגולטור epigenetic ידוע הדרושות ההתפשטות של תאים לוקמיה MLL-AF9 לאורך זמן . המחקר הזה, BFP + ve העכבר MLL-AF9-Cas9 תאים transduced עם sgRNAs נגד נפרד-DOT1L 2 הראו הפסד דרמטי ומתקדמת לאורך זמן בהשוואה לתאים BFP-ve sgRNA transduced (איור 4b). לעומת זאת, היחס של אנטי-Rho1 sgRNA נותר כמעט ללא שינוי לאורך זמן. תוצאות אלה מדגימים את הפגיעות של MLL-AF9 לבטא תאים לוקמיה העכבר דלדול Dot1l, המאשר את התוצאות שפורסמו בעבר.
איור 1: נציג המערבי חשופה התוצאות מראה רמות שונות Cas9. תא בודד שיבוטים של הקו הסלולרי MOLM13 AML transduced עם CAS9 היו ובחן עבור הדגל-Cas9 רמות הביטוי באמצעות נוגדנים אנטי-דגל. שיבוטים מציג הביטוי הגבוהה ביותר של Cas9 נבחרו ללימודי. HEK293-T תאים transfected עם Cas9 הביטוי פלסמיד שימשו פקד חיובי ותאים Cas9 ללא transduced MOLM13 כפקדי שלילי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2: ניתוח נציג של הגנום העריכה לוקוס Dot1l מוערך על ידי ניתוח קרח. אמפליקון PCR סביב אתר היעד של sgRNA Dot1l היה סנגר וסודרו נותחה באמצעות ניתוח קרח. השוואה של הרצף sgDot1l (קו כתום) שאינן ממוקדות רצף ה-DNA (הקו הירוק) מדגים את הרמה הגבוהה של עריכת יעילות בתאים sgDot1l ממוקד סביב אתר המטרה sgRNA. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3: זרימת סכמטי של השיטות המוצע. sgRNAs משוכפלות ב sgRNA ביטוי וקטור משותפת להביע החלבון הניאון כגון BFP. התאים היעד transduced במחירים התמרה חושית 30 – 60%, ואחריה cytometry זרימה כל 2-3 ימים. sgRNAs מיקוד גנים הדרושים עבור התפשטות תאים AML יראה דלדול יחסית לאורך זמן כפי שמוצג. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4: נציג נובעת תחרות מבחני-אנוש ותאים AML העכבר. () התוצאות מציגות מתקדמים משמעותית ביותר מבחינה סטטיסטית לירידה RPA3 transduced MOLM13-Cas9 התאים המשובטים B3. לעומת זאת, sgRNAs מיקוד האתר AAVS1 השפעה. sgRNAs (b) מיקוד Dot1l מראים ירידה מדהימה ומתקדמת התפשטות תחרותי, בניגוד sgRNAs מיקוד אופסין # רודופסין (Rho). p > 0.05. p < 0.05. קווי שגיאה לייצג סטיית תקן של ממוצע (SD). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 5: חלוקה כללית של הפרוטוקול. () זמן עבור כל שלב בייצור של וירוס Cas9 ולא sgRNA לשכפול המתוארות. עיצוב, שכפול של sgRNAs יכול להתבצע תוך יצירת שיבוט יחיד של AML שורות תאים עם ביטוי Cas9 יציב. (b) פרוטוקול כללי התמרה חושית של AML שורות תאים עם sgRNAs ואת וזמינותו צמיחה תחרותי באמצעות FACS מוצג. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
מחזורים | משך מחזור | טמפרטורה |
1 | 2 דקות | 95 ºC |
35 | 30 s | 95 ºC |
30 s | 55 ºC | |
30 s | 72 ºC | |
1 | 5 דקות | 72 ºC |
. תחזיק | אינסוף | 4 ºC |
טבלה 1: תוכנית ה-PCR AAVS1 הגברה לוקוס מ- DNA גנומי. תוכנית ה-PCR המשמש עבור ההגברה של לוקוס AAVS1 מ- DNA גנומי ליעילות הבדיקה חיתוך של Cas9 ב Cas9 לבטא שיבוטים.
הקבצים המשלימים: רצפים oligo sgRNA. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
כתב יד זה, אנו מתארים פרוטוקול מפורט לביצוע של צמיחה תחרותי המבוססות על CRISPR-Cas9 assay לחקור את התפקיד של המועמד גנים ב- AML שורות תאים באמצעות cytometry זרימה ב- AML האדם/מאתר תאים (איור 5). מטרת וזמינותו היא לזהות את ההשפעה של ג'ין מחיקה על תחזוקה של התפשטות תאים AML מעל שבועיים עד שלושה שבועות בקנה-מידה בינוני-תפוקה. כמה צעדים קריטיים שצריך להיות אחריו בקפידה כדי להקל על שינוי קנה מידה הפרוטוקול המתואר. בייצור של Cas9 lentivirus, זה הכרחי לסנן את המדיום וירוס ממוזגים דרך מסנן מיקרומטר 0.45 כדי למנוע את דחויים של תאים 293T לוירוס המכיל תגובת שיקוע. במהלך spinfection, גלישת לצלחת spinfection עם גלישת נדבקים או מצלמות-מיקרוסקופים מסייעת למנוע אפשרות זיהום במהלך צנטריפוגה. עם זאת, הגלישה להסירה לפני הצבת את הצלחת spinfected חזרה ב חממה תרביות רקמה. . זה מאוד חשוב להעריך ביטוי Cas9 שיבוטים עבור יעילות העריכה. שיבוטים עם יעילות העריכה נמוך-הגנום משקפים פעילות Cas9 לקויה, עלול להשפיע על שיעור ההצלחה של הניסוי. בניסויים שלנו, אנו קודם transduced שיבוטים אנושיים AML Cas9 עם sgRNAs מיקוד של לוקוס AAVS1, וסודרו שלהם DNAs גנומית לעריכה יעילות. השוואה של AAVS1 נערך ורצפים wildtype יכול להיות מוערך באמצעות כלים מבוססי-אינטרנט מקוון כגון הגאות8 (https://www.deskgen.com/landing/tide.html) או קרח (https://ice.synthego.com/#/). תוכניות אלה השוואת סאנגר רצף עקבות של PCR פוטנציאל הערוך קטע רצף ערוכות wildtype או הפניה ולהעריך את התדירות של שינויים. זוהי דרך מהירה של הערכת שינויים mutational שהביא sgRNA הבדיקה, אשר הוא מדד פעילות Cas9 תאית. לחלופין, שיבוט של ה-PCR המוצר לתוך פלסמיד כשכפול PCR כגון סיירי בוטה שיבוט וקטור יכול להתבצע, ואחריו סנגר רצף של מושבות בודדות כדי להעריך את יעילות לעריכת הגנום על ידי עימוד רצפים של כל לכפיל פראי-סוג. אנו מעדיפים את שיטת לשעבר, בהתחשב שלה נוחות וחסכון לעומת שיטת השיבוט. בדרך כלל, הגילוי של זוג בסיסים משתנה כגון נקודה, indels, וכו '., על או סביב האתר חיתוך sgRNA, הרוב המכריע של שיבוטים ברצף את נוכחותם של Cas9 פעיל ביותר. לכן, בחרנו לוקמיה MOLM13 או MLL-AF9 שיבוטים B3 ו- 8, בהתאמה, עם יעילות העריכה הגבוהה לניסויים נוספים.
תיכננו sgRNAs מיקוד גנים שונים מצויה בפרוטוקול באמצעות http://crispr.mit.edu/, תוכנה מבוססת אינטרנט זה נותן רשימה של sgRNAs. מומלץ לבחור בעל ניקוד העליון sgRNAs מתוך הרשימה כדי לחסל את אלה עם אפקטים את המטרה החזוי. SgRNAs מעוצב יכול להיות משובטת שימוש בכל הפרוטוקולים שפורסמו כמו האחד באתר (http://www.addgene.org/67974/). Oligos הישר ואת antisense קודם phosphorylated, annealed לפי השלב 2.1.5. הצעד הראשון ב 37 ° C חשוב עבור phosphorylating את oligos עם קינאז T4, מחזורי PCR הבאים חשובים עבור חישול של תחושה, תחושה אנטי oligonucleotides לתוך dsDNA. חשוב כי החלבון הניאון הווקטור שיבוט sgRNA אשר הוא קריטי עבור מעקב אחר תאים sgRNA transduced בהמשך מבחני תחרות. sgRNA שיבוט תוגדל עם השימוש של 96 הצלחת היטב כל השלבים כולל חישול מצדו. מצדו, הנקיים microtube PCR רצועות יכול לשמש גם מכיוון שהן תואמות פיפטות רב-ערוצי. במקרה כי השינוי של קבוצה גדולה יותר של שיבוטים sgRNA יש צורך, צלחת 96-ובכן באיזה μL 10 של התאים המוסמכים הם טרום-aliquoted היטב כל וקפואים ב-80 מעלות צלזיוס יכול לשמש כדי לזרז את התהליך כולו. המטרה של ציפוי תגובות מצדו הוא לאסוף מושבות בודדות, אשר קשה לבצע בתבנית 96-ובכן. לפיכך, לטרנספורמציה חיידקית, יש פגיעה קלה מדרגיות. ובכל זאת, אפילו עבור ציפוי של טרנספורמציה מתגובות צלחת שלמה של 96-ובכן, זה רק דורש סכום כולל של 16 לוחות 6-טוב עבור הפרוייקט כולו. יש להיזהר בשלב הבא של איסוף מושבות של הלוחות טרנספורמציה. בזמן ומבטא מושבה על מקום עם תוויות ברורות, ודא במקום מבודד בבירור מן המקומות האחרים. סימון מרובע ברשת לקרקעית הפטרי עם סמן קבוע כהה מסייע במניעת זיהום צולב של שיבוטים חיידקי.
לאחר minipreps של המבנים sgRNA מוכן, הנגיף יכול להתבצע בתבנית 96-ובכן. ברמה זו של תפוקה, זה לא מעשי לסינון µL 200 של וירוס המכיל תגובת שיקוע. לפיכך, תגובת שיקוע ויראלי אמורים לקפוא לפחות לילה כדי למנוע זיהום לחצות כל התאים 293T כמשימות לתוך תגובת שיקוע. זה יכול גם להיות מאוחסנים ב- 50 aliquots µL בצינור PCR עקר רצועות כדי להימנע להקפיא הפשרתו של תגובת שיקוע. עוד יותר, supernatants וירוס ממוזגים אלה משמשים transducing תאים AML. במקרה זה נמוכה titers של התמרה חושית ויראלי שנצפו, כפי לאומדן בתדר נמוך BFP + ve תאים, ואז זה עשוי להיות חשוב לקבוע את נגיפי כייל נוגדנים ואת הבדיקה transductions-ריבוי שונים של זיהומים (MOI) כדי להבטיח 40-60 אחוז התמרה חושית המחירים. כייל ויראלי ונחישות MOI החישוב מתואר ב פירוט כאן17. תחרות וזמינותו, כפי שמתואר בשלב 3 של הפרוטוקול, חשוב מאוד לא לכלול תאים כלכלית כדי למנוע כדין חפצים אוטומטי-זריחה במהלך ניתוח של BFP ליחס הלא-BFP. בזמנו של FACS, לפני ניתוח הבדיקה דוגמאות, השימוש BFP שלילי ופקדים חיובי BFP מומלץ מאוד להגדיר במדויק את המתחים. בכל נקודה בזמן מחדש משוריין, תלוי נפח התאים להיות מצופה מחדש הריכוז של תאים בנקודת-הזמן נתון. אנחנו בדרך כלל מחדש מצופה μL 20 מתוך סכום כולל של 200 μL בכל זמן-נקודה לבאר טריים μL 180 בינוני טריים. מומלץ מאוד ערבוב יסודי של התאים על-ידי בעדינות pipetting למעלה ולמטה לפני ציפוי מחדש. בדרך כלל, הבחנו כי וזמינותו צריך להתבצע במשך 15-20 ימים כדי הודעה חזקה לשינויים BFP + ve /-ve יחסי, למרות מגבלה זו משתנה ג'ין ג'ין.
הגדרת הניסוי הזה מתאים מאוד בדיקות מספר גנים במקביל מספר שורות תאים לוקמיה מיאלואידית חריפה כדי לזהות במהירות את התפקיד של המועמד גנים ההישרדות או התפשטות של תאים לוקמיה מיאלואידית חריפה. קודם של התפשטות תחרותי וזמינותו המתוארים כאן היא כי זה אינו לוקח בחשבון פוטנציאל התא-החיצוניים גורמים כגון paracrine איתות האירועים מתאי גן במיקוד שעשוי להשפיע על האוכלוסייה שאינן ממוקדות תא בתוך אותו היטב. למרות שזה נדיר, גורם זה צריך לזכור כאשר עורכים זה וזמינותו. למרות השתמשנו AML כדוגמה עבור מבחני תחרות CRISPR-Cas9 מבוססי תיאר כתב יד זה, שיטה זו יכול לשמש עבור כל שורות תאים סרטן כדי לזהות את התפקיד של גנים מרובים במקביל. יש יתרונות שונים של ג'ין-מחיקה באמצעות CRISPR-Cas9 מעל הגן-נוקאאוט באמצעות התערבות ב RNA. ראשית, בניגוד shRNAs, אשר בדרך כלל להציג מגוון רחב של עיכוב mRNA היעד, sgRNAs בשילוב עם נוקלאז Cas9 אבצע הסתרה מלאה של היעד גנים. זה עלול לגרום פנוטיפים דרמטי ועקבית יותר עם שיטות המבוססות על CRISPR-Cas9, אף-על-פי זה חייב להיות הזהיר כי יעילות מיקוד sgRNAs בודדים, כמו גם shRNAs עשויה להשתנות באופן ניכר.
וזמינותו לזרום cytometry מבוססת על התחרות מציע מספר יתרונות על מבחני התפשטות המסורתית שבה מספר קבוע של תאים הם מצופה כדי למדוד את הפעילות proliferative היחסי של תאים מוטרד-ג'ין. אחד היתרונות הוא כי הפעילות proliferative היחסי של תאים בקלות, במהירות נמדד על ידי cytometry זרימה במשך מספר ימים, תוך עקיפת הצורך תא לספור בכל שלב ציפוי. פעולה זו שימושית כאשר בדיקות מספר גדול של המועמד sgRNAs מיקוד מספר גנים, כמו ספירת כל הבארות היא מסורבלת, עלול להוביל אי דיוקים. בניגוד, מבחני מדידה מבוסס-ATP עבור צמיחת תאים, דנ ניתן לבצע דגימה של תאים חיים, מה שהופך את שיטה זו מועילה לצורך ניתוח לטווח ארוך. זה מועיל במיוחד במחקר של גורמים כגון מאפננים epigenetic, אשר עשויה להציג מאוחר אקטינג השפעות על התפשטות של תאים לוקמיה מיאלואידית חריפה עשויה לדרוש מבחני לטווח ארוך. שנית, הנוכחות של תאים שאינם transduced בתוך אותו טוב מאפשר עבור אוכלוסיה תא ומבוקרות היטב יכול לשמש כדי להגדיר את התוכנית הבסיסית עבור וזמינותו. שלישית, כאשר הגדרת בתבנית 96-ובכן, וזמינותו כמעט לחלוטין מתבצעים באמצעות פיפטות רב ערוצית, באופן משמעותי זירוז התהליך כולו של שכפול של sgRNAs על הכנת וירוס ובסופו של דבר הערכת זרימת-cytometric קרינה פלואורסצנטית.
השיטה המתוארת כאן ניתן ביעילות טיפס למעלה בשביל החקירה של עד 96 sgRNAs במקביל ומציג מסך ערוכים. בהנחה sgRNAs 4-6 לכל גן, שיטה זו ולכן ניתן לחקירה מהירה לפחות 16-24 גנים במקביל. במקרה של מספר גדול של גנים, כגון מסלול המולקולרי כולו צריך להיחקר בתאים AML, מסכי CRISPR-Cas9 מבוססי במאגר יהיה יותר שימושי.
A.J.D הוא יועץ A2A תרופות (ניו ג'רזי), ותרופות Salgomed (קרית אתא). מחברים אחרים יש אין התנגשויות להכריז.
פלסמיד pCW-Cas9 הייתה מתנת אריק לנדר & דוד סבאטיני (Addgene פלסמיד # 50661), pKLV2-U6gRNA5 (BbsI) - PGKpuro2ABFP - W פלסמיד מהמעבדה יוסה (Addgene פלסמיד #67974. ברצוננו להודות הליבה Cytometry זרימה במכון דיסקברי רפואי SBP לעזרה בזמן עם ניתוח תזרים ומיון. נשמח להכיר את התמיכה של הקרן לזכר טטה הגברת כדי לספירה נשמח להכיר גם את התמיכה של מקורות המימון הבאים: NIH/NCI P30 CA030199 סרטן מרכז בחסות גרנט, V-הקרן ומרכזים את סן דייגו NCI סרטן (C3) #PTC2017to A.J.D.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
FLAG-M2 Antibody | sigma-aldrich | F3165, lot # SLBS3530V | |
Anti-mouse Antibody | Invitrogen | 31446, lot # TA2514341 | |
SuperSignal West Femto Maximum Sensitivity Substrate | Thermo Fisher | 34095 | |
ChemiDoc Imaging System | BIO RAD | 17001401 | |
Sorvall Legend RT centrifuge | Thermo Scientific | ||
Blasticidin | Thermo Fisher | R21001 | |
SYTOX Red | Thermo Fisher | S34859 | |
Opti-MEM | Thermo Fisher | 31985062 | |
DMEM | Thermo Fisher | 11965-092 | |
RPMI | Thermo Fisher | 11875-093 | |
Penicillin-Streptomycin | Thermo Fisher | 15140122 | |
L-Glutamine (200 mM) | Thermo Fisher | 25030081 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | SAFC | 12303C | |
single gRNA vector | Addgene #67974 | pKLV2-U6gRNA5(BbsI)-PGKpuro2ABFP-W | |
CelLytic Nuclear extraction kit | sigma-alorich | NXTRACT | |
XtremeGENE 9 | sigma-alorich | 6365787001 | |
Retronectin | Takara | T100B | |
Flow cytometer | BD Biosciences | ||
T4 PNK | NEBioLabs | M0201S | |
T4 DNA ligation buffer | NEBioLabs | B0202S | |
T4 DNA Ligase enzyme | NEBioLabs | M0202S | |
Ampicillin | Fisher scientific | BP1760-25 | |
LB agar | Fisher scientific | BP9724-500 | |
LB Broth | Fisher scientific | BP9731-500 | |
Qiagen mini-prep kit | Qiagen | 27104 | |
NanoDrop Spectrophotometer | Thermo Fisher | NanoDrop One | |
Recombinant Murine IL-3 | Peprotech | 213-13 | |
Recombinant Murine IL-6 | Peprotech | 216-16 | |
Recombinant Murine M-CSF | Peprotech | 315-02 | |
Stable competent cells | NEBiolabs | C3040I | |
10 cm Tissue Culture dishes | Fisher Scientific | 353003 | |
Cell lysis solution | Qiagen | 158906 | |
Protein precipitation solution | Qiagen | 158910 | |
DNA hydration solution | Qiagen | 158914 | |
QIAquick Gel Extraction Kit | Qiagen | 28704 | |
BbSI | New England BioLabs | R0539S | |
APEX 2.0x Taq Red Master Mix Kit | Genessee Scientific | 42-138 | |
Puromycin | Fisher scientific | BP2956100 | |
50 mL polypropylene conical tubes | Fisher scientific | 1495949A | |
15 mL polypropylene conical tubes | Fisher scientific | 1495970C |
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