LINE-1 Methylierungsanalyse in mesenchymalen Stammzellen, die mit Osteosarkom-abgeleiteten extrazellulären Vesikeln behandelt werden

Snehadri Sinha; Bettina Mannerström; Riitta Seppänen-Kaijansinkko; Sippy Kaur

doi:10.3791/60705

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Methodenartikel

LINE-1 Methylierungsanalyse in mesenchymalen Stammzellen, die mit Osteosarkom-abgeleiteten extrazellulären Vesikeln behandelt werden

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DOI:

10.3791/60705

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1. Februar 2020

Snehadri Sinha^*¹^,² , Bettina Mannerström^*¹^,² , Riitta Seppänen-Kaijansinkko¹^,² , Sippy Kaur¹^,²

¹Department of Oral and Maxillofacial Diseases, University of Helsinki, ²Helsinki University Hospital

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Beschrieben wird hier die Verwendung einer methylierungsspezifischen Sondenverstärkungsmethode zur Analyse der Methylierungvon LINE-1-Elementen in mesenchymalen Stammzellen, die mit osteosarkomabgeleiteten extrazellulären Vesikeln behandelt werden. Ultrazentrifugation, ein beliebtes Verfahren zur Trennung extrazellulärer Vesikel vom fetalen Rinderserum, wird ebenfalls demonstriert.

Zusammenfassung

Die Methylierungsspezifische Sondenverstärkung (MSPA) ist eine einfache und robuste Technik, mit der relative Unterschiede in den Methylierungswerten von DNA-Proben erkannt werden können. Es ist einfallsreich, erfordert kleine Mengen an DNA und dauert etwa 4-5 h hands-on Arbeit. In der vorgestellten Technik werden DNA-Proben zunächst denaturiert und dann zu Sonden hybridisiert, die entweder auf methylierte oder Referenzstellen als Kontrolle abzielen. Hybridisierte DNA wird in parallele Reaktionen getrennt, eine unterzieht sich nur ligation und die andere wird ligation, gefolgt von der HhaI-vermittelten Verdauung in nicht methylierten GCGC-Sequenzen. Die resultierenden DNA-Fragmente werden durch PCR verstärkt und durch Kapillarelektrophorese getrennt. Methylierte GCGC-Standorte werden von HhaI nicht verdaut und erzeugen Spitzensignale, während nicht methylierte GCGC-Standorte verdaut werden und keine Spitzensignale erzeugt werden. Der Vergleich der kontrollnormalisierten Spitzen verdauter und unverdauter Versionen jeder Probe ergibt das Methylierungs-Dosierungsverhältnis einer DNA-Probe. Hier wird MSPA verwendet, um die Auswirkungen von Osteosarkom-abgeleiteten extrazellulären Vesikeln (EVs) auf den Methylierungsstatus von lang durchsetzten Kernelement-1 (LINE-1) in mesenchymalen Stammzellen zu erkennen. LINE-1 sind repetitive DNA-Elemente, die typischerweise bei Krebs hypomethyliert werden und in dieser Eigenschaft als Biomarker dienen können. Ultrazentrifugation wird auch als kostengünstige Methode verwendet, um extrazelluläre Vesikel von biologischen Flüssigkeiten zu trennen (d. h. bei der Herstellung von EV-erschöpftem fetalem Rinderserum [FBS] und der Isolierung von Elektrofahrzeugen aus Osteosarkom-konditionierten Medien [Differentialzentrifugation]). Für die Methylierungsanalyse sind benutzerdefinierte LINE-1-Sonden für drei Methylierungsstandorte in der LINE-1-Promotorsequenz und sieben Kontrollstellen ausgelegt. Dieses Protokoll veranschaulicht die Verwendung von MSPA für die LINE-1-Methylierungsanalyse und beschreibt die Herstellung von EV-erschöpftem FBS durch Ultrazentrifugation.

Einleitung

DNA-Methylierung ist eine wichtige epigenetische Modifikation, die in menschlichen Zellen auftritt. DNA-Methylierung bezieht sich auf die Verknüpfung von Methylgruppen mit Zytosinrückständen in CpG-Dinukleotiden. Solche Dinukleotide finden sich in der Regel in Clustern (CpG-Inseln) in der 5' Region der Gene¹. In normalen Zellen existieren die meisten dieser Dinukleotide in einem unmethylierten Zustand, der eine DNA-Transkription ermöglicht. Übrigens sind viele Krebsarten mit hypermethylierten CpG-Inseln und transkriptomischer Silencing²verbunden, insbesondere in Tumorsuppressor-Genen, die wiederum zu verschiedenen Merkma....