Hybridation in situ par fluorescence de l’ARN pour la localisation de longs ARN non codants dans les cellules d’ostéosarcome humain
Summary
Le présent protocole décrit une méthode d’hybridation in situ par fluorescence de l’ARN pour localiser les ARNlnc dans les cellules d’ostéosarcome humain.
Abstract
Les rôles importants des longs ARN non codants (ARNlnc) dans le cancer ont été étudiés, tels que la régulation de la prolifération, de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), de la migration, de l’infiltration et de l’autophagie des cellules cancéreuses. La détection de localisation des ARNlnc dans les cellules peut donner un aperçu de leurs fonctions. En concevant la séquence de chaîne antisens spécifique de l’ARNlnc suivie d’un marquage avec des colorants fluorescents, l’hybridation in situ par fluorescence de l’ARN (FISH) peut être appliquée pour détecter la localisation cellulaire des ARNlnc. Avec le développement de la microscopie, les techniques RNA FISH permettent même aujourd’hui de visualiser les ARNlnc faiblement exprimés. Cette méthode permet non seulement de détecter la localisation des ARNlnc seuls, mais aussi de détecter la colocalisation d’autres ARN, ADN ou protéines en utilisant l’immunofluorescence bicolore ou multicolore. Ici, nous avons inclus la procédure d’opération expérimentale détaillée et les précautions de l’ARN FISH en utilisant le gène hôte 6 (SNHG6) du petit ARN nucléolaire de l’ARN lnc dans les cellules d’ostéosarcome humain (143B) à titre d’exemple, afin de fournir une référence pour les chercheurs qui souhaitent effectuer des expériences RNA FISH, en particulier lncRNA FISH.
Introduction
Notre compréhension du génome humain a été considérablement élargie par les progrès récents de la technologie du génome entier. Environ 93 % du génome humain peut être transcrit en ARN, mais seulement 2 % des ARN peuvent être traduits en protéines ; les 98 % restants d’ARN qui n’ont pas de fonction de traduction protéique sont appelés ARN non codant (ARNnc)1. En tant que classe d’ARN non codants (ARNnc), les ARNnc longs (ARNlnc), contenant plus de 200 nucléotides2, ont attiré une attention croissante en raison de leur implication dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques des cellules, tels que la différenciation, le contrôle du cycle, l’apoptose, la migration et l’invasion 3,4,5. Les ARNlnc jouent leur rôle par le biais de divers mécanismes, tels que la régulation de la structure de la chromatine et de l’expression des gènes nucléaires, le contrôle du processus d’épissage de l’ARNm et la modification post-transcriptionnelle6. Les ARNlnc régulent l’apparition, le développement et les métastases des tumeurs malignes aux niveaux transcriptionnel et post-transcriptionnel. La régulation transcriptionnelle est réalisée dans le noyau en affectant la transcription de l’ARN via la liaison aux structures chromosomiques, tandis que la régulation post-transcriptionnelle est réalisée dans le cytoplasme en contrôlant les gènes cibles via un mécanisme d’ARN compétitif endogène (ARNce) 5,7,8. L’ARNc a révélé un nouveau mécanisme d’interaction avec l’ARNc, à savoir que les ARNlnc peuvent agir comme une éponge pour adsorber les miARN et inhiber la dégradation médiée par les miARN des gènes cibles apparentés9. Par conséquent, les informations concernant la localisation subcellulaire des ARNlnc, qu’un ARNlnc spécifique soit situé dans le cytoplasme ou le noyau, sont importantes pour aider à identifier leurs fonctions biologiques.
À l’heure actuelle, la localisation de l’ARNlnc est principalement détectée par deux méthodes, l’une par test d’isolement de fraction noyau/cytoplasme, et l’autre par ARN FISH. Dans le premier cas, les ARN des fractions cytoplasmique et nucléaire sont extraits respectivement, puis l’amplification par PCR est réalisée avec des amorces d’ARNlnc spécifiques pour détecter le rapport des ARNlnc dans le cytoplasme et le noyau. L’avantage de cette méthode est l’efficacité temporelle, tandis que l’inconvénient est que la localisation réelle de l’ARNlnc n’est pas directement reflétée par la proportion relative d’ARNlnc dans le cytoplasme et le noyau. RNA FISH peut détecter la localisation de l’ARNlnc dans les cellules grâce à la conception de séquences de chaînes antisens spécifiques à l’ARNlnc, suivie d’un marquage avec des colorants fluorescents10. Les méthodes RNA FISH ont été améliorées grâce aux progrès des techniques de sonde et des méthodes de détection, y compris les ensembles de sondes à oligosondes multiplesmarquées aux fluorophores 11, les sondes LNA 12 et les sondes à ADN ramifié (ADNb)13. L’ARN FISH peut non seulement détecter la localisation de l’ARNlnc, mais aussi détecter la colocalisation d’autres ARN, ADN ou protéines en utilisant l’immunofluorescence bicolore ou multicolore14.
Dans ce travail, nous avons inclus le protocole détaillé de détection de localisation intracellulaire du gène hôte 6 (SNHG6) du petit ARN nucléolaire de l’ARNlnc dans les cellules d’ostéosarcome (143B) par RNA FISH à titre d’exemple. SNHG6 est un ARNlnc nucléotidique de 600 à 730 dans sa forme épissée mature et identifié comme un nouvel oncogène dans divers cancers humains, notamment le cancer colorectal, le cancer gastrique, le carcinome à cellules claires de l’ovaire, l’ostéosarcome et le carcinome hépatocellulaire15,16,17,18. Des études ont confirmé l’implication de SNHG6 dans les comportements biologiques des cellules cancéreuses, tels que la prolifération, l’EMT et l’autophagie, et ont montré la localisation cytoplasmique de SNHG6 où il peut affecter les gènes cibles en se liant (éponger) les miARN15,16,17. Ce protocole détaillé de détection de la localisation intracellulaire de SNHG6 par RNA FISH est présenté ici.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ce protocole RNA FISH peut non seulement détecter la localisation des ARNlnc dans les cellules, mais aussi détecter la colocalisation d’autres ARN, ADN ou protéines dans les cellules, qui peuvent également être utilisés pour détecter l’emplacement des ARNlnc dans les tissus enrobés de paraffine. Cependant, le protocole spécifique dans de tels cas est différent car les tissus enrobés de paraffine doivent être déparaffinés21. Cette procédure expérimentale peut être appliquée da…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux sont soutenus par des subventions de (1) le Programme national de recherche et développement clés de la Chine (2020YFE0201600) ; (2) la National Nature Science Foundation (81973877 et 82174408) ; (3) Centre d’innovation collaborative de Shanghai pour la transformation industrielle de la préparation de la MTC hospitalière ; (4) Projets de recherche dans le cadre du budget de l’Université de médecine traditionnelle chinoise de Shanghai (2021LK047).
Materials
| Automatic cell counter | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | Counting cells |
| Cell culture plate-12 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 3513,corning | Place the coverslips in the plate |
| Cell line (143B) | Cell Bank of Chinese Academy of Sciences | CRL-8303 | osteosarcoma cancer cell line |
| Centrifuge tube (15 mL, 50 mL) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Corning | Centrifuge the cells |
| Coverslips | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | abs7026 | The cells are seeded on the coverslips |
| Cy3 label-SNHG6 DNA probe | Shanghai GenePharma Co.,Ltd | A10005 | Detect SNHG6 location |
| DMEM media | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | LM-E1141 | Cell culture medium |
| Dry Bath Incubator | Haimen Kylin-Bell Lab Instruments Co.,Ltd. | DKT200-2 | Incubation at different high temperatures |
| Ethanol 100% | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10009218 | dehydration |
| Fluorescence microscope | Shanghai Waihai Biotechnology Co., LTD | Olympus BX43 equipped with a camera of Olympus U-TV0.5XC-3(SN:5J01719),olympus | Observation and positioning |
| Incubator | Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., LTD | DHP-9051 | The samples were incubated at 37 °C. |
| Mounting Medium | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | E675004 | Attach the coverslips to the slide |
| Shaker | Haimen Kylin-Bell Lab Instruments Co.,Ltd. | TS-8S | Washing sample |
| Slide | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 188105 | The coverslips is placed on the slide |
| Triton X-100 | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A600198 | Permeable membrane and nuclear membrane |
| Trypsin (0.25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | trypsin treatment of cells |
| Tween-20 | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A600560 | detergent |
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