Trasfezione e Mutagenesi di geni bersaglio in cellule Mosquito da Locked Nucleic Acid modificati Oligonucleotidi
Summary
Oligonucleotidi possono essere utilizzati per il sito specifico sostituire un singolo nucleotide dei geni bersaglio transfettate in entrambe le<em> Anopheles gambiae</em> E<em> Anopheles stephensi</em> Cellule.
Abstract
Parassiti Plasmodium, l'agente eziologico della malaria, sono trasmessi attraverso la puntura di zanzare anofele con conseguente oltre 250 milioni di nuove infezioni ogni anno. Nonostante decenni di ricerca, non esiste ancora un vaccino contro la malaria, evidenziando la necessità di strategie di controllo romanzo. Un approccio innovativo è l'uso di zanzare geneticamente modificati per il controllo dei parassiti in modo efficace la trasmissione della malaria. Alterazioni deliberate delle vie di segnalazione cellulare nella zanzara, tramite mutagenesi mirata, sono stati trovati a regolare parassita sviluppo 1. Da questi studi, possiamo cominciare a identificare gli obiettivi gene potenziale di trasformazione. Mutagenesi mirata è tradizionalmente invocata la ricombinazione omologa tra un gene target e una molecola di DNA di grandi dimensioni. Tuttavia, la costruzione e l'uso di tali molecole di DNA complesse per la generazione di linee cellulari stabilmente trasformate è costoso, richiede tempo e spesso inefficiente. Pertanto, utilizzando una strategia chiuso acido nucleico modificati oligonucleotidi (LNA-ons) fornisce una valida alternativa per l'introduzione artificiale sostituzioni di singoli nucleotidi in obiettivi DNA episomiale e cromosomiche gene (recensione in 2). LNA-ON-mediata mutagenesi previsioni è stato utilizzato per introdurre mutazioni puntiformi nei geni di interesse in cellule in coltura sia di lieviti e topi 3,4. Mostriamo qui che LNA-on può essere utilizzato per introdurre un cambiamento singolo nucleotide in un obiettivo transfettate episomiale che si traduce in un passaggio dal blu proteina fluorescente (BFP) espressione di proteina fluorescente verde (GFP) espressione in entrambe le Anopheles gambiae e Anopheles cellule stephensi . Questa conversione dimostra per la prima volta che la mutagenesi efficace di geni bersaglio in cellule di zanzara può essere mediata da LNA-on e suggerisce che questa tecnica può essere applicabile a mutagenesi di obiettivi cromosomiche in vitro e in vivo.
Protocol
Discussion
Qui vi presentiamo un metodo in vitro e prove per la conversione mirata di un singolo nucleotide in un gene bersaglio episomiale dopo la transfezione di LNA-ons in A. stephensi e A. gambiae cellule. LNA-ON-mediata conversione genica richiede l'induzione di un sito specifico per la risposta di riparazione del DNA, i nostri dati indicano che le cellule di zanzare in grado di supportare questo meccanismo di mutagenesi sito-specifici. Mentre il metodo qui presentato è basato sulla conversione…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo ringraziare Abbie Spinner presso il Centro nazionale di ricerca sui primati della California per la sua assistenza con citometria a flusso. Questo studio è stato sostenuto da un finanziamento dell'Istituto Nazionale di allergie e malattie infettive (NIAID) dei National Institutes of Health (NIH) AI073745, AI080799 e AI078183.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Effectene transfection reagent | Qiagen | 301425 | ||
| GFP control plasmid (pcDNA6.2-GW/EmGFP-miR-neg) | Invitrogen | K4935-00 | ||
| BFP plasmid (pcDNA5/FRT/TO) | Gift from Dr. Concordet3 | |||
| LNA-ONs | Gift from Dr. Concordet3 | |||
| MEM, Earle’s w/ glutamine | Invitrogen | 11095 | ||
| Fetal calf serum (FCS) | Invitrogen | 16000 | ||
| Schneider’s Drosophila medium | Invitrogen | 11730 | ||
| Non-essential amino acids | Invitrogen | 11140 | ||
| 10% D-glucose | Sigma | G5767 | ||
| Penicillin-streptomycin antibiotic | Invitrogen | 15140 | ||
| 6-well culture plates | Corning | 3516 |
Riferimenti
- Corby-Harris, V. D. A., Watkins de Jong, L., Pakpour, N., Antonova, Y., Ziegler, R., Ramberg, F., Lewis, E. E., Brown, J. M., Luckhart, S. L., Riehle, M. A. A novel strategy for controlling malaria transmission in the mosquito Anopheles stephensi. PLOS Pathogens. , (2010).
- Braasch, D. A., Corey, D. R. Locked nucleic acid (LNA): fine-tuning the recognition of DNA and RNA. Chem Biol. 8, 1-7 (2001).
- Andrieu-Soler, C. Stable transmission of targeted gene modification using single-stranded oligonucleotides with flanking LNAs. Nucleic Acids Res. 33, 3733-3742 (2005).
- Parekh-Olmedo, H., Drury, M., Kmiec, E. B. Targeted nucleotide exchange in Saccharomyces cerevisiae directed by short oligonucleotides containing locked nucleic acids. Chem Biol. 9, 1073-1084 (2002).
- Rhee, W. J., Santangelo, P. J., Jo, H., Bao, G. Target accessibility and signal specificity in live-cell detection of BMP-4 mRNA using molecular beacons. Nucleic Acids Res. 36, e30-e30 (2008).
- Marras, S. A., Kramer, F. R., Tyagi, S. Genotyping SNPs with molecular beacons. Methods Mol Biol. 212, 111-128 (2003).
- Tyagi, S., Bratu, D. P., Kramer, F. R. Multicolor molecular beacons for allele discrimination. Nat Biotechnol. 16, 49-53 (1998).
- Blandin, S. A. Dissecting the genetic basis of resistance to malaria parasites in Anopheles gambiae. Science. 326, 147-150 (2009).
- Niare, O. Genetic loci affecting resistance to human malaria parasites in a West African mosquito vector population. Science. 298, 213-216 (2002).
- Riehle, M. M. Natural malaria infection in Anopheles gambiae is regulated by a single genomic control region. Science. 312, 577-579 (2006).
