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Artículo de método

ANÁLISis de metilación de LINE-1 en células madre mesenquimales tratadas con vesículas extracelulares derivadas de osteosarcoma

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DOI:

10.3791/60705

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1 de febrero de 2020

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí se describe el uso de un método de amplificación de sonda específico para metilación para analizar los niveles de metilación de los elementos LINE-1 en células madre mesenquimales tratadas con vesículas extracelulares derivadas de osteosarcoma. También se demuestra la ultracentrifugación, un procedimiento popular para separar vesículas extracelulares del suero bovino fetal.

Resumen

La amplificación de sonda específica de metilación (MSPA) es una técnica simple y robusta que se puede utilizar para detectar diferencias relativas en los niveles de metilación de las muestras de ADN. Es ingenioso, requiere pequeñas cantidades de ADN y toma alrededor de 4-5 h de trabajo práctico. En la técnica presentada, las muestras de ADN se desnaturalizan primero y luego se hibridan a sondas que apuntan al ADN en sitios metilados o de referencia como control. El ADN hibridado se separa en reacciones paralelas, una sometida únicamente a la ligadura y la otra sometida a ligadura seguida de la digestión mediada por HhaI en secuencias GCGC no metiladas. Los fragmentos de ADN resultantes son amplificados por PCR y separados por electroforesis capilar. Los sitios de GCGC metilados no son digeridos por HhaI y producen señales máximas, mientras que los sitios GCGC no metilados se digieren y no se generan señales máximas. La comparación de los picos normalizados de control de las versiones digeridas y no digeridas de cada muestra proporciona la relación de dosificación de metilación de una muestra de ADN. Aquí, MSPA se utiliza para detectar los efectos de las vesículas extracelulares derivadas del osteosarcoma (EV) en el estado de metilación del elemento nuclear intercalado largo-1 (LINE-1) en células madre mesenquimales. Los LINE-1 son elementos repetitivos del ADN que normalmente sufren hipometilación en el cáncer y, en esta capacidad, pueden servir como biomarcadores. La ultracentrifugación también se utiliza como método rentable para separar las vesículas extracelulares de los fluidos biológicos (es decir, al preparar suero bovino fetal agotado por EV [FBS] y aislar los vehículos eléctricos de los medios condicionados por osteosarcoma [centrifugación diferencial]). Para el análisis de metilación, las sondas line-1 personalizadas están diseñadas para dirigirse a tres sitios de metilación en la secuencia de promotor es tinoya y siete sitios de control. Este protocolo demuestra el uso de MSPA para el análisis de metilación LINE-1 y describe la preparación de FBS agotado por EV por ultracentrifugación.

Introducción

La metilación del ADN es una modificación epigenética importante que se produce en las células humanas. La metilación del ADN se refiere a la vinculación de los grupos metilo con los residuos de citosina en los dinucleótidos de CpG. Estos dinucleótidos se encuentran generalmente en grupos (islas CpG) en la región de 5' de genes1. En las células normales, la mayoría de estos dinucleótidos existen en un estado no metilado, lo que permite la transcripción del ADN. Por cierto, muchos cánceres se asocian con islas de CpG hipermetiladas y silenciamiento transcriptomo2,especialmente en genes supresores de tumores, que a su vez ....

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Protocolo

Este estudio fue aprobado por el Comité de ética del distrito hospitalario de Helsinki y Uusimaa (aprobación ética D. No 217/13/03/02/2015).

1. Preparación de FBS agotado por EV por ultracentrifugación

  1. Tome FBS en tubos de centrífuga (ultra) y colóquelos en cubos de ultracentrífuga. Para garantizar que la ultracentrifugación funcione sin problemas y de forma segura, equilibre los cubos dentro de 10 mg entre sí.
  2. Cargue los cubos en un rotor oscilante (tipo SW28, factor k 246). Colocar el rotor en la ultracentrífuga y correr a 100.000 x g durante 19 h a 4oC.
  3. Recoja cuidadosamente la capa superior de colo....

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Resultados

El objetivo principal de este estudio fue evaluar los efectos epigenéticos de los OS-EV en los CPE. La expresión de los marcadores EV típicos CD63, Hsp70 y TSG101 por la hincha occidental confirmó la presencia de OS-EV. (Figura 2A). La ausencia de señal de calnexina indica pureza del aislado OS-EV. Se observó una indicación adicional de pureza con TEM, con vesículas intactas de varios tamaños presentes(Figura 2B). La concentraci.......

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Discusión

Este estudio ilustra cómo se puede utilizar la MSPA para detectar y cuantificar el estado de metilación de un elemento genético específico. LINE-1 fue el foco aquí, pero las sondas se pueden diseñar para apuntar a una gama de genes y secuencias. Además, hay una creciente lista de mezclas de sondas disponibles para diferentes aplicaciones. MSPA es una técnica simple y robusta para el análisis de metilación de ADN que no requiere conversión de bisulfito10. El procedimiento completo, desde la prepara.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la financiación de proyectos de la Universidad de Helsinki (WBS490302, WBS73714112) Financiación estatal del Hospital Universitario de Helsinki para la investigación sanitaria a nivel universitario (Y1014SUL05, TYH2016130), la Fundación Médica Finlandesa-Noruega, y el Selma y Fondo Maja-Lisa Selander (Fundación Minerva). Agradecemos a Walter Pavicic por proporcionar el protocolo MSPA modificado y por el soporte técnico relacionado. Estamos agradecidos a Teemu Masalin (Universidad de Helsinki) por ayudarnos con la producción de vídeo.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Jeringa de 1 mLTerumoSS+01T1para placa NTA
de 24 pocillosCorning3524MSC Cell Culture
3730xl Analizador de ADNApplied Biosystems, ThermoFisher Scientific3730XL
Tubo de centrífuga de 50 mLCorning 430829
Beckman Ultracentrífuga Optima LE-80K Beckman
Marcador de proteínas preteñido BlueStarNippon GeneticsMWP03WB: marcador de proteínas
Calnexina (clon C5C9)Tecnología de señalización celular2679WB, dilución 1:800
CD63 (clon H5C6)BD Biosciences556019WB, dilución 1:1000
Centrífuga 5702R Eppendorf5703000010Para medios acondicionados y células
Centrífuga 5810Eppendorf5810000010Para el centrifugado de placas de 96 pocillos
Tubo de centrífuga (polialómero, 14x95 mm)Beckman331374Ultracentrifugación
DMEM/F-12 + Medio GlutaMAXGibco, Life Technologies31331-028Para cultivo AT-MSC
Suero fetal bovinoGibco, Life Technologies10270-106
GeneScan 500 LIZ tamaño estándarAplicado Biosystems, Life Technologies4322682para electroforesis capilar
GenomePlex Kit completo de amplificación del genoma completo (WGA)SigmaWGA2-10RXNpara el control negativo de MSPA
Formamida de alta difusiónBiosystems aplicado, Life Technologies4311320para electroforesis capilar
Línea celular HOS-143BATCCCRL-8303
Hsp70 (clon 5G10)BD Biosciences554243WB, dilución 1:1000
IRDye 800CW Cabra anti-ratónLi-Cor926-32210WB: secundario
IRDye 800CW Cabra anti-conejo Li-Cor926-32211WB:
secundario LINE-1 cebadores de mezcla de sondaIDTSecuencias en la Tabla 1
MicroAmp Optical Placa de reacción de 96 pocillos con código de barrasApplied Biosystems, Life Technologies4306737también requiere película de sellado
Micro BCA Kit de ensayo de proteínasThermoFisher Scientific23235medir la concentración de proteínas
MiniProtean TGX 10% gelesBio-Rad456-1034WB: electroforesis en gel
NanoSight LM14CMalvern Instrumentspara NTA
Membrana de nitrocelulosa 0.2 y micro; mBio-Rad1620112WB: transferencia de proteínas
NucleoSpin Tissue XSMacherey-Nagel740901.50para la extracción de ADN
Tampón bloqueante OdysseyLi-Cor927-40000WB: bloqueo, anticuerpos
PBS, 1XCorning21-040-CVR
Penicilina-estreptomicinaGibco, Life TechnologiesDE17-602EAntibióticos para medio de cultivo
Tubo LoBind de proteínas, 0,5 ml22431064 EppendorfPara el almacenamiento de Evs
REVERT Kit de solución de tinción y lavado de proteínas totalesLi-Cor926-11015WB: tinción de proteínas totales
Línea celular RKOATCCCRL-2577para control positivo MSPA
Medio RPMI 1640 + GlutaMAXGibco, Life Technologies61870-010para cultivo celular HOS-143B
SALSA MLPA HhaI enzimaMRC-HollandSMR50
SALSA MLPA kit de reactivosMRC-HollandEK1-FAM
SALSA MLPA P300 probe-mixMRC-HollandP300-100R
Rotor oscilante SW-28Beckman Coulter342207Ultracentrifugación Filtro
jeringa, 0,22 y micro; mJet BiofilFPE-204-030filtro estéril FBS
Tecnai 12FEI Empresaequipada con Gatan Orius SC
1000B CCD-camera
(Gatan Inc., EE. UU.); para TEM
TBS, 1X tabletasMedicago09-7500-100WB: tampón
Trans-Blot TurboBio-RadWB: transferencia
TermocicladorThermoFisher Scientific
TrypLE ExpressGibco12604-021para la tripsinización de células
TSG101 (clon 4A10)SigmaSAB2702167WB, dilución 1:500
de TCA0096

Referencias

  1. Esteller, M. Cancer epigenomics: DNA methylomes and histone-modification maps. Nature Reviews Genetics. 8, 286-298 (2007).
  2. Herman, J. G., Baylin, S. B. Gene silencing in cancer in association with promoter hypermethylation. New England Journal....

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Reimpresiones y permisos

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