Summary

A geração de linhas de células humanas estáveis ​​com tetraciclina induzível (Tet-on) ou shRNA Expression cDNA

Published: March 05, 2013
doi:

Summary

Uma maneira rápida e simples para gerar linhas de células humanas com sobre-expressão de cDNA induzido e reversível ou shRNA mediada knock-down do gene de interesse. Este método permite aos investigadores linhas celulares de modo fiável e altamente reprodutível manipular que são difíceis de alterar pelos métodos de transfecção transiente ou convencionais knockdown / knockout estratégias.

Abstract

Uma abordagem importante no campo da biologia celular de mamífero é a manipulação da expressão de genes de interesse em linhas de células seleccionadas, com o objectivo de revelar uma ou várias das funções do gene (s), utilizando sobreexpressão transiente / estável ou knockdown do gene de interesse. Infelizmente, para investigações biológicas de células diferentes esta abordagem não é apropriada quando as manipulações de resultado da expressão do gene em células de crescimento / proliferação defeitos ou diferenciação celular indesejada. Por isso, os investigadores têm adaptado a proteína do repressor de tetraciclina (TetR), a partir da E. coli de resistência à tetraciclina do operão 1, para gerar muito eficientes e apertado sistemas reguladores para expressar cDNAs em células de mamíferos 2,3. Em suma, TetR foi modificado para a iniciação ou bloco (1) de transcrição ligando-se ao operador de Tet-(TO) na região promotora com a adição de tetraciclina (Tet-off denominado sistema) ou (2) se ligam ao A em tele ausência de tetraciclina (Tet-on denominado sistema) (Figura 1). Dado o inconveniente de que o sistema Tet-off é necessária a presença contínua de tetraciclina (que tem uma semi-vida de cerca de 24 h em meio de cultura de tecido de células) o Tet-on sistema tem sido mais extensivamente optimizada, resultando no desenvolvimento de muito apertado e sistemas de vectores para a expressão de cDNA eficientes como usado aqui.

Pouco tempo após o estabelecimento de interferência de RNA (RNAi) para knockdown do gene em células de mamíferos, quatro vectores que expressam hairpin RNAs curto (shRNAs) foram descritas em que a função muito semelhante ao siRNAs 5-11. No entanto, estas abordagens shRNA mediadas knockdown têm a mesma limitação quanto knockout estratégias convencionais, uma vez que a depleção estável não é exequível quando genes alvos são essenciais para a sobrevivência celular. Para superar essa limitação, van Wetering de et al. 12 modificou a expressão shRNA vetor pSUPER 5 </sup>, inserindo um TO na região do promotor, o que lhes permitiu gerar linhas celulares estáveis ​​com tetraciclina induzível por depleção dos seus genes-alvo de interesse.

Aqui, nós descrevemos um método para gerar eficientemente estável humano Tet-on linhas celulares que conduzem fiável ou sobre-expressão induzível ou depleção do gene de interesse. Usando este método, têm gerado com êxito Tet-em linhas de células que facilitou significativamente a análise da cascata de MST / hMOB / NDR centrossoma em 13,14 e 15,16 sinalização da apoptose. Neste relatório, descreve-nossos vectores de escolha, para além de descrever as duas etapas consecutivas de manipulação que são necessários para gerar de forma eficiente humano-Tet em linhas de células (Figura 2). Além disso, além de traçar um protocolo para a geração de Tet-humana em linhas de células, vamos discutir os aspectos críticos sobre os procedimentos técnicos e caracterização de Tet-nas células.

Protocol

1. Clonagem de pcDNA6_TetR_IRES_blast Como ilustrado na Figura 3, realizar uma digestão parcial do plasmídeo pcDNA6/TR (V1025-20, Invitrogen) com as enzimas de restrição Xba I e Nco I para remover o gene TetR e o promotor da resistência blasticidina (BlastR) gene. Isolar o fragmento de 4,6 kb do vetor. Para remover a sequência de poliadenilação do gene TetR, introduzir por PCR um local Xhol imediatamente a seguir ao codão de paragem do ADNc de Tet…

Representative Results

Um exemplo para a caracterização inicial de EPR-1 linhas celulares que expressem estavelmente TetR é mostrado na Figura 4. Note-se que todos os clones de EPR-1 expressar níveis variáveis ​​de TetR (comparar pistas 2 e 5), enquanto que a linha celular parental (que serve como controlo negativo) não exprime a proteína exógena TetR (Figura 4, pista 1). Esta variação na expressão entre TetR EPR-1-Tet em clones de células é esperado, uma vez que a expressão de plasmídeos e…

Discussion

Cremos que os sistemas de Tet-on facilitar grandemente a análise da função dos genes, em particular em sistemas de células que são difíceis de manipular e / ou quando o gene manipulado é essencial para a sobrevivência da célula. Além disso, a capacidade de controlar a expressão de genes específicos por altamente Tet-em sistemas oferece a oportunidade de estudar funções de genes em estágios diferentes (por exemplo, durante a progressão do ciclo celular ou processos bem definidos de diferenciação). O mé…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos a todos os membros de nosso laboratório para discussões úteis. Agradecemos Joanna Lisztwan e Christina Gewinner para a leitura crítica do manuscrito. Este trabalho foi financiado pela concessão BBSRC BB/I021248/1 e do Wellcome Trust concessão 090090/Z/09/ZAH é um Wellcome Research Trust companheiro de Desenvolvimento de Carreira no Câncer UCL Institute.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Fetal Bovine Serum(FBS) Invitrogen 16000-044 Tested Tet-free
Blasticidin Invivogen ant-bl-1
Zeocin Invivogen ant-zn-5
G418 PAA laboratories P31-011 100 mg/ml in media
anti-TET02 MoBiTec GmbH TET02 Use at 1/1000 to 1/2000 for WB
pcDNA6/TR Invitrogen V1025-20
pT-Rex DEST30 Invitrogen 12301-016
Tetracycline Sigma 87128 2 mg/ml in ethanol
Doxycycline Sigma D9891 2 mg/ml in water
Cloning cylinders Bellco Glass Inc. 2090-00808 re-useable

References

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Cite This Article
Gomez-Martinez, M., Schmitz, D., Hergovich, A. Generation of Stable Human Cell Lines with Tetracycline-inducible (Tet-on) shRNA or cDNA Expression. J. Vis. Exp. (73), e50171, doi:10.3791/50171 (2013).

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