Oct4GiP Assay כתב ללמוד גנים המווסתים גזע עובריים עכבר נייד תחזוקה עצמית והתחדשות
Summary
אנו מתארים assay כתב הקרינה במהירות לזהות ולאפיין את הגנים המווסתים גזע עובריים של עכברים תא תחזוקה עצמית והתחדשות.
Abstract
Pluripotency עצמית חידוש שני המאפיינים המגדירים של תאים עובריים (תאים ES). הבנת המנגנון המולקולרי שבבסיס יהיה מאוד להקל על השימוש בתאי גזע עובריים לחקר הביולוגיה ההתפתחותית, מודלים המחלה, גילוי תרופות, ו רפואה רגנרטיבית (בדיקה ב 1,2).
כדי לזרז את זיהוי ואפיון של הרגולטורים הרומן של תחזוקה ES תא עצמית והתחדשות, פיתחנו assay הקרינה הכתב מבוסס למדוד כמותית את מצב עצמי התחדשות התאים עכבר גזע עובריים תוך שימוש בתאי Oct4GiP 3. התאים Oct4GiP לבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) תחת שליטתו של האזור המקדם Oct4 גן 4,5. Oct4 נדרש תא ES עצמית והתחדשות, והוא הביע מאוד בתאי גזע עובריים ובמהירות למטה מוסדר במהלך התמיינות 6,7. כתוצאה מכך, ביטוי של GFP ו הקרינה בתאי הכתב וקושרת בנאמנותעם זהות ES Cell 5, הקרינה המופעל מיון תאים (FACS) ניתוח יכול לשמש כדי לעקוב מקרוב אחר מצב עצמית חידוש התאים ברמת תא בודד 3,8.
יחד עם RNAi, assay כתב Oct4GiP ניתן להשתמש כדי לזהות במהירות וללמוד הרגולטורים של תחזוקה ES תא עצמית חידוש 3,8. בהשוואה לשיטות אחרות עבור assaying עצמית והתחדשות, זה יותר נוח, רגיש, כמותי, של עלות נמוכה יותר. זה יכול להתבצע 96 – או 384 צלחות היטב בקנה מידה גדול מחקרים כגון תפוקה גבוהה מסכי או ניתוח epistasis גנטית. לבסוף, באמצעות אחרים שושלת ספציפיים גזע עובריים הכתב שורות תאים, assay המתואר כאן יכול גם להיות שונה כדי ללמוד מפרט הגורל במהלך התמיינות תאים ES.
Protocol
Discussion
Assay כתב Oct4GiP אנו מתארים לעיל ניתן למדוד כמותית את מידת ההתחדשות העצמית לעומת בידול. לעומת משיטות אחרות, כגון 12 מורפולוגיה מבוסס ושגשוגם / מבחני כדאיות מבוסס, הוא מציע רגישות גבוהה ותפוקה, כמו גם מדידה ישירה יותר של המדינה תא ES. לכן זה גם מתאים בקנה מידה גדול מסכי ו?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים בראד Lackford לקריאה ועריכה של כתב היד. מחקר זה נתמך על ידי המכון הלאומי למדעי בריאות הסביבה, המכונים הלאומיים לבריאות תוכנית המחקר המיפוי Z01ES102745 (ל GH).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| ESGRO complete plus clonal grade medium | Millipore | SF001-500P |
| DMEM (High glucose 1X) | Invitrogen | 11965 |
| 0.25% Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25200 |
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 1001817 |
| OPTI-MEM(reduce serum medium) | Invitrogen | 31985 |
| ESGRO mLIF (107 units/1ml) | Millipore | DAM1776540 |
| MEM NEAA (Non-Essential Amino Acids) | Invitrogen | 11140 |
| 100x Nucleosides for ES cell | Millipore | 10620-1 |
| 2-mercaptoethanol | Sigma | M7522-100ml |
| ES-qualified fetal bovine serum | Invitrogen | 10437 |
| Nanog siRNA | Invitrogen | MSS231181 |
| Oct4 siRNA | Dharmacon | D-046256-02 |
| Sox2 siRNA | Dharmacon | M-058489-01 |
Control siRNA: siRNA duplex targeting firefly luciferase (5′-CGTACGCGGAATACTTCGA) synthesized by Dharamcon.
References
- Keller, G. Embryonic stem cell differentiation: emergence of a new era in biology and medicine. Genes Dev. 19, 1129-1155 (2005).
- Murry, C. E., Keller, G. Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell. 132, 661-680 (2008).
- Hu, G. A genome-wide RNAi screen identifies a new transcriptional module required for self-renewal. Genes Dev. 23, 837-848 (2009).
- Ying, Q. L., Nichols, J., Evans, E. P., Smith, A. G. Changing potency by spontaneous fusion. Nature. 416, 545-548 (2002).
- Ying, Q. L., Smith, A. G. Defined conditions for neural commitment and differentiation. Methods Enzymol. 365, 327-341 (2003).
- Nichols, J. Formation of pluripotent stem cells in the mammalian embryo depends on the POU transcription factor Oct4. Cell. 95, 379-391 (1998).
- Niwa, H., Miyazaki, J., Smith, A. G. Quantitative expression of Oct-3/4 defines differentiation, dedifferentiation or self-renewal of ES cells. Nat. Genet. 24, 372-376 (2000).
- Ding, L. A genome-scale RNAi screen for Oct4 modulators defines a role of the Paf1 complex for embryonic stem cell identity. Cell Stem Cell. 4, 403-415 (2009).
- Chambers, I. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. Cell. 113, 643-655 (2003).
- Masui, S. Pluripotency governed by Sox2 via regulation of Oct3/4 expression in mouse embryonic stem cells. Nat. Cell Biol. 9, 625-635 (2007).
- Mitsui, K. The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells. Cell. 113, 631-642 (2003).
- Fazzio, T. G., Huff, J. T., Panning, B. An RNAi screen of chromatin proteins identifies Tip60-p400 as a regulator of embryonic stem cell identity. Cell. 134, 162-174 (2008).
- Pease, S., Braghetta, P., Gearing, D., Grail, D., Williams, R. L. Isolation of embryonic stem (ES) cells in media supplemented with recombinant leukemia inhibitory factor. 141, 344-352 (1990).
- Young, R. A. Control of the embryonic stem cell state. Cell. 144, 940-954 (2011).
- Chambers, I. Nanog safeguards pluripotency and mediates germline development. Nature. 450, 1230-1234 (2007).
- Maherali, N. Directly reprogrammed fibroblasts show global epigenetic remodeling and widespread tissue contribution. Cell Stem Cell. 1, 55-70 (2007).
- Rodda, D. J. Transcriptional regulation of nanog by OCT4 and SOX2. J. Biol. Chem. 280, 24731-24737 (2005).
- Schaniel, C. Delivery of short hairpin RNAs–triggers of gene silencing–into mouse embryonic stem cells. Nat. Methods. 3, 397-400 (2006).
- Toyooka, Y., Shimosato, D., Murakami, K., Takahashi, K., Niwa, H. Identification and characterization of subpopulations in undifferentiated ES cell culture. Development. 135, 909-918 (2008).
