Enfoque Formación: Un análisis basado en células para determinar el potencial oncogénico de un gen
Summary
El ensayo Focus Formación ofrece un método sencillo para evaluar el potencial de transformación de un oncogén candidato.
Abstract
Malignant transformation of cells is typically associated with increased proliferation, loss of contact inhibition, acquisition of anchorage-independent growth potential, and the ability to form tumors in experimental animals1. In NIH 3T3 cells, the Ras signal transduction pathway is known to trigger many of these events, what is known as Ras transformation. The introduction of an overexpressed gene in NIH 3T3 cells may promote morphological transformation and loss of contact inhibition, which can help determine the oncogenic potential of that gene of interest. An assay that provides a straightforward method to assess one aspect of the transforming potential of an oncogene is the Focus Formation Assay (FFA)2. When NIH 3T3 cells divide normally in culture, they do so until they reach a confluent monolayer. However, in the presence of an overexpressed oncogene, these cells can begin to grow in dense, multilayered foci1 that can be visualized and quantified by crystal violet or Hema 3 staining. In this article we describe the FFA protocol with retroviral transduction of the gene of interest into NIH 3T3 cells, and how to quantify the number of foci through staining. Retroviral transduction offers a more efficient method of gene delivery than transfection, and the use of an ecotropic murine retrovirus provides a biosafety control when working with potential human oncogenes.
Introduction
Las células tumorales se pueden distinguir de sus homólogos normales por una amplia gama de alteraciones, a partir de patrones de expresión génica a epigenomics a cambios morfológicos y proliferativas. Entre estos últimos, la reducción de la dependencia de suero, la pérdida de contacto (densidad) la inhibición, la adquisición de la proliferación independiente de anclaje y, en última instancia, la capacidad de formar tumores cuando se inyectan en animales son útiles, indicadores medibles de la transformación maligna 3. Varios in vitro y pt ensayos in vivo se han desarrollado para la transformación celular. Los ensayos in vitro como objetivo la identificación y medición de los cambios en la morfología de cultivo (ensayo de formación de foco), la dinámica de cultivo (tasa de crecimiento, densidad de saturación) y factor de crecimiento (crecimiento en el suero reducida) o fondeadero (crecimiento en agar blando) requisitos. El estándar de oro para la determinación de la naturaleza maligna de un tipo de célula sigue siendo la formación de tumores (xenoinjertos) en animales de experimentación. Sin embargo, tl costo y la duración de los estudios in vivo no siempre hacen justificable como un primer paso de validación o screening de oncogenes candidatos. Aunque no hay ensayo in vitro proporciona una evaluación definitiva de la potencial oncogénico de un gen, que no proporcionan información sobre potencial oncogénico que pueden reducir futuro pt estudios in vivo. Uno de los sistemas más utilizados para evaluar el potencial oncogénico in vitro es la formación de ensayo Focus 2. Este enfoque se basa en el uso de NIH 3T3 de fibroblastos de ratón, una línea de células no transformadas que muestra la inhibición por contacto fuerte. La sobreexpresión de un oncogén resultados en pérdida de crecimiento dependiente de la densidad; a continuación, las células transformadas pueden crecer en múltiples capas, formando "focos", fácil de visualizar contra la monocapa de fondo de células no transformadas. La formación de focos de ensayo, a continuación, mide la capacidad de un oncogén candidato para inducir la transformación maligna, como lo demuestra la pérdida de contacto inhibition como un fenotipo medible. El FFA ha sido utilizado para evaluar la transformación por la sobreexpresión de las proteínas quinasas (por ejemplo, Src 4, 5 BRAF), factores de transcripción (por ejemplo, N-myc 6) receptores, G acoplados a la proteína (por ejemplo, P2RY8 7) y GTPasas (por ejemplo, , Ras 1), entre otros. La relativa facilidad de este ensayo hace que sea una buena opción que proporcionará una respuesta rápida y visualmente claro si la sobreexpresión del gen es suficiente para transformar células de fibroblastos de ratón NIH 3T3 in vitro.
El FFA se describe en este protocolo utiliza la línea celular de empaquetamiento Plat-E 8, que proporciona proteínas de empaquetamiento virales, y el vector retroviral pBabePuro 9 (Addgene plásmido 1764) para producir retrovirus. Después de la transfección con el constructo de pBabePuro que contiene el gen de interés, la línea celular Plat-E producirá retrovirus ecotrópico que se puede utilizar para infectar células NIH 3T3. Tsu método viral del suministro de genes es más eficiente que los métodos de transfección química tradicionales y ofrece una manera de expresar el gen sostenible 10. Una vez incorporado en el genoma de las células NIH 3T3, la sobreexpresión del gen de interés es impulsado por el promotor viral repeticiones terminales largas (LTR) 11. Esta expresión constante se puede utilizar para determinar si el gen de interés tiene actividad oncogénica, medida por la formación de focos, en las células NIH 3T3.
Protocol
Representative Results
Discussion
La FFA proporciona un método rápido y fácil de evaluar la transformación maligna in vitro. Es susceptible a la detección de un número relativamente grande de genes candidatos, y sus requisitos técnicos modestos que sea rentable. Además, dos o más genes pueden ser coexpressed (a veces conocido como un ensayo de la "cooperación") para evaluar el potencial tumorigénico de la combinación. Las ventajas de este ensayo se basan en su técnica sencilla, su facilidad de cuantificación y su relativ…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por una beca del Programa de Premios Nueva Innovador del director del NIH (ED). AA fue financiada en parte por los premios de licenciatura del Instituto Nacional del Cáncer y la Fundación Nacional de Ciencia.
Materials
| pBABE-puro vector | Addgene | Plasmid 1764 | cloning vector |
| Platinum-E Retroviral Packaging Cell Line, Ecotropic | Cell Biolabs, Inc. | RV-101 | cell line for viral production |
| NIH 3T3 Cell Line murine | Sigma-Aldrich | 93061524 | cell line for focus formation assay |
| 10 mL BD Luer-Lok tip syringe | BD Biosciences | 309604 | viral production reagent |
| 0.45 μm Puradisc Syringe Filter | Whatman | 6750-2504 | viral production reagent |
| Polyethylenimine (PEI) | Polysciences, Inc. | 23966-2 | cell transfection reagent |
| Polybrene Infection / Transfection Reagent | EMD Millipore | TR-1003-G | cell transfection reagent |
| Crystal Violet | Fisher Scientific | C581-25 | cell stain reagent |
| Plasmid Plus Midi Kit | QIAGEN | 12945 | plasmid purification |
| BD Falcon Tissue Culture Dishes | BD Biosciences | 353003 | cell culture supplies |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 11995-065 | cell culture media |
| 0.05% Trypsin-EDTA | Gibco | 25300-054 | cell culture supplies |
| Opti-MEM I Reduced Serum Medium | Gibco | 31985-062 | cell culture media |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | 16000-044 | cell culture media |
Referências
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