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방법 논문

RNA 시퀀싱 분석하여 EML 조혈 전구체 세포의자가 재생 (self-renewal)과 분화를 조절하는 중요한 요소의 식별

11.7K 조회수

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DOI:

10.3791/52104

⸱

2014년 11월 11일

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

RNA 시퀀싱과 생물 정보학 분석은 마우스 EMLcells의 린-CD34 + 린-CD34- 부분 집단에서 유의 및 발현 된 전사 인자를 식별하는 데 사용되었다. 이들 전사 인자는 자기 갱신 린-CD34 +를 부분적으로 분화 된 린 - CD34- 세포 사이의 스위치를 결정하는데 중요한 역할을 할 수도있다.

초록

조혈 줄기 세포 (조혈 모세포)는 백혈병과 림프종 등 많은 질병에 환자의 조혈 시스템을 다시 이식 치료를 위해 임상 적으로 사용된다. 조혈 모세포의자가 재생과 분화를 조절하는 메커니즘을 해명하는 연구 및 임상 사용을 위해 조혈 모세포 응용 프로그램에 대한 중요하다. 그러나 의한 시험 관내에서 증식 그들의 무능력 조혈 모세포의 대량을 얻을 수 없다. 이 장애물을 극복하기 위해, 우리는 본 연구를위한 모델 시스템으로, 마우스 골수 유래 세포주, EML (적혈구, 골수 및 림프) 세포주를 사용 하였다.

RNA 시퀀싱 (RNA-SEQ)는 점점 유전자 발현 연구를위한 마이크로 어레이를 대체하는 데 사용되어왔다. 여기서는 EML 세포 자기 갱신 및 분화의 조절에 중요​​한 요소 가능성을 조사하기 위해 RNA-SEQ 기술을 사용하는 상세한 방법을보고한다. 이 문서에서 제공하는 프로토콜은 세 부분으로 나누어 져 있습니다. 첫 번째 파T는 어떻게 문화 EML 세포와 별도의 린-CD34 + 린-CD34- 세포에 대해 설명합니다. 프로토콜의 두 번째 부분은 총 RNA 준비 및 높은 처리량 시퀀싱에 대한 후속 도서관 건설을위한 자세한 절차를 제공합니다. 마지막 부분은 RNA-SEQ 데이터 분석을위한 방법을 설명하고 린-CD34 + 및 CD34- 린 - 세포 간의 발현 된 전사 인자를 식별하는 데이터를 사용하는 방법을 설명합니다. 가장 현저하게 발현 된 전사 인자는 EML 세포 자기 갱신 및 분화를 제어하는​​ 전위 키 레귤레이터 인 것으로 확인되었다. 이 글의 토론 섹션에서, 우리는이 실험의 성공적인 성능을위한 주요 단계를 강조 표시합니다.

요약하면, 본 연구는 EML 세포에자가 재생과 분화 잠재력 레귤레이터를 식별하기 위해 RNA-SEQ 기술을 사용하는 방법을 제공한다. 확인 된 주요 요인은 시험관과 내가 다운 스트림 기능 분석을 실시한다n 개의 생체.

서론

조혈 줄기 세포는 성인 골수 틈새에 주로 존재 희귀 혈액 세포이다. 이들은 혈액을 보충하기 위해 필요한 세포 및 면역 시스템 (1)의 제조를위한 책임이있다. 줄기 세포의 일종으로서, 조혈 모세포는자가 재생과 분화를 모두 할 수있다. 조혈 모세포의 운명 결정을 제어하는 메커니즘을 해명,자가 재생 (self-renewal) 또는 분화 중 하나를 향해, 혈액 질환 연구 및 임상 사용 2 조혈 모세포의 조작에 유용한 지침을 제공 할 것입니다. 연구자들이 직면 한 문제는 조혈 모세포가 유지되고 매우 제한적으로 시험 관내에서 확장 될 수 있다는 것이다; 그들의 자손의 대부분은 부분적으로 문화 2에서 차별화된다.

전체 게놈 규모에서 자기 갱신 및 분화 과정을 조절 키 레귤레이터를 식별하기 위해, 우리는 모델 시스템으로서 마우스 원시 조혈 전구 세포 라인 EML을 사용했다. 목세포주는 쥐의 골수 3,4에서 파생된다. 다른 성장 인자가 공급되면, EML 세포는 시험 관내에서 5 적혈구, 골수 및 림프 세포로 분화 할 수있다. 중요한 것은,이 세포주 배양 배지가 multipotentiality 유지 여전히 줄기 세포 인자 (SC....

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프로토콜

1. EML 세포 배양 및 시스템과 정렬 자기 셀 사용 린-CD34 + 린-CD34- 세포의 분리 형광을 활성화 셀 정렬 방법

  1. 줄기 세포 인자 컬렉션 베이비 햄스터 신장 (BHK) 세포 배양 배지의 제조 :
    1. 37 ° C 세포 배양 인큐베이터에서 5 % CO 2에서 25cm 2 플라스크 (표 1)에 10 % FBS를 함유하는 DMEM 배지에서 배양 BHK 세포.
    2. 세포가 80로 성장할 때 - 90 % 합류, PBS 10 ml로 한 번 세포를 씻으십시오. 단층 0.25 % 트립신 EDTA 용액 5 ㎖를 첨가하고, 세포가 분리 될 때까지 실온 (RT)에서 5 분 동안 세포를 배양한다.
    3. 피펫은 아래로 부드럽게 솔루션 위는 세포의 덩어리를 분쇄한다. 트립신 활동을 중지하기 위해 플라스크에 완전한 DMEM 5 ML을 추가합니다. 실온에서 5 분 동안 200 XG에서 원심 분리하여 세포를 수집합니다.
    4. 배지를 제거하고 신선한 BHK 세포 배양 배지 10ml에 세포 펠렛을 재현 탁.
    5. 전송이 새로운 75cm이 플라스크에 단계 1.1.4에서 세포 현탁액 ㎖의 플라스크에 신선한 BHK 세포 배양 ....

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결과

린 - CD34 + 및 CD34- EML 린 - 세포에서 차별적으로 발현 된 유전자를 분석하기 위해, 우리는 RNA-SEQ 기술을 사용 하였다.도 1은 절차의 흐름을 도시한다. 자기 세포 분류에 의한 혈통 부정적인 세포의 분리 후, 우리는 린-SCA + CD34 + 및 FACS 아리아를 사용하여 린-SCA-CD34- 세포를 분리. 린 풍부한 EML 세포는 항 CD34, 안티 SCA1 리니지 칵테일 항체로 염색 하였다. 만 선형 적 세포 SCA1 및 CD34 발현의 분석을 위해 문이되었다. 두 집단 (SCA + CD34 + 및 SCA-CD34- EML 세포) FACS 분석 (그림 2) (6)에 의해 관찰 될 수있다.

세포 분리 후, 우리는 각각 CD34 + 및 CD34- 세포에서 총 RNA를 추출 RNA의 품질을 분석 하였다. RNA-SEQ 데이터의 정확도는 크게 RNA-SEQ 라이브러리의 질에 의.......

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토론

포유 동물의 사체는 34-38 매우 복잡하다. RNA-SEQ 기술은 유전자 발현 분석을위한 다른 방법에 비해 많은 장점을 가지고 사체 분석, 신규 성적 검출 및 단일 뉴클레오타이드 변이 검색 등의 연구에서 점점 더 중요한 역할을한다. 도입부에서 언급 한 바와 같이, 그 마이크로 어레이 혼성화 아티팩트를 극복하고 새로운 사체 드 노보를 식별하는데 사용될 수있다. RNA 시퀀싱의 한 가지 제한은 생어 시퀀싱에 비해 상대적으로 짧은 읽기 길이입니다. 그러나, 시퀀싱 기술의 급속한 개선으로, 길이가 지속적으로 증가하고 읽습니다. 이 논문에서, 우리는 마우스 EML 세포자가 재생 (self-renewal)과 분화에 잠재적 인 키 레귤레이터를 식별하기 위해이 기술을 사용하는 자세한 방법을 제공합니다.

이 프로토콜의 첫 단계는 키 EML 세포 배양이다. EML는 조혈 전구 세포 라인이며 비록 그것이있을 수SCF와 대량으로 전.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

JQW, SZ, SD 및 KC는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)과 스타만 오길비 기금(Staman Ogilvie Fund-Memorial Hermann Foundation)의 보조금으로 지원됩니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
항생제-항진균제Invitrogen15240-062BHK 세포 배양
안티 마우스 CD34 FITCeBioscience11-0341-81FACS 분류
안티 마우스 Ly-6A/E(Sca-1) PEeBioscience12-5981-81FACS 분류
APC 마우스 계통 항체 칵테일BD Biosciences558074FACS 분류
BD FACSAria 세포 분류기BD Biosciences특별 제공 sysmtemFACS
분류 Corning™ 세포 배양 처리 플라스크 75 cm2Corning이 세포배양trade 430641
되었습니다. 세포 배양 처리 플라스크 25 cm2Corning incorporated430639세포 배양
Deoxyribonuclease I, 증폭 등급Invitrogen18068-015라이브러리 준비
DMEMInvitrogen11965-092BHK 세포 배양
DPBSGibco14190세포 배양
HI FBSInvitrogen16140071BHK 세포 배양
말 혈청Invitrogen16050-122EML 세포 배양
IMDMHyCloneSH30228.02EML 세포 배양
L-글루타민Invitrogen25030-081세포 배양
계통 세포 고갈 키트, 마우스Miltenyi Biotec130-090-858계통 음성 세포 분리
NanoVue Plus 분광 광도계GE Healthcare28-9569-62품질 관리
Thermo Scientific ™ 냅코&트레이드; 8000 Water-Jacketed CO2 인큐베이터Thermo Scientific15-497-002세포 배양
페니실린-스트렙토마이신인비트로겐15140-122EML 세포 배양
TRIzol® 시약Invitrogen15596-018RNA exraction
TruSeq™ RNA Sample Prep Kit v2 -Set B (48 rxn)IlluminaRS-122-2002Library preparation
2100 전기영동 바이오분석기 기기AgilentG2939AA품질 관리
0.25% Trypsin-EDTAGibco25200세포 배양
0.45 µ m 주사기 필터Nalgene190-2545세포 배양
Corning& 통합

참고문헌

  1. Chambers, S. M., Goodell, M. A. Hematopoietic stem cell aging: wrinkles in stem cell potential. Stem Cell Rev. 3, 201-211 (2007).
  2. Wu, J. Q., et al. Tcf7 is an important regulator of the switch of self-renewal and diffe....

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