Summary

VERDADEIRO silenciamento gênico: Triagem de um heptâmero tipo Guia de pequeno RNA Biblioteca de agentes terapêuticos potenciais Câncer

Published: June 02, 2016
doi:

Summary

Aqui apresentamos um protocolo para o rastreio de uma biblioteca sgRNA tipo heptâmero para os potenciais drogas terapêuticas contra o câncer no sangue.

Abstract

Silenciamento do gene VERDADEIRO (denominado após tR Nase Z LL tilizing e fficacious silenciamento do gene) é um do gene dirigida por ARN de silenciamento tecnologias, que utiliza uma pequena guia de ARN artificial (sgRNA) para guiar endorribonuclease processamento ARNt 3 ', tRNase Z L , para reconhecer um alvo de ARN. sgRNAs podem ser absorvidos pelas células sem quaisquer reagentes de transfecção e pode regular negativamente os seus níveis de RNA alvo e / ou induzir a apoptose em células cancerosas humanas. Temos rastreada uma biblioteca sgRNA contendo 156 sgRNAs do tipo heptâmero para o efeito sobre a viabilidade de células de mieloma e de leucemia humana, e descobriram que 20 deles pode eficientemente induzir a apoptose em pelo menos uma das linhas celulares de cancro. Aqui apresentamos um protocolo para o rastreio de uma biblioteca sgRNA tipo heptâmero para os potenciais drogas terapêuticas contra o câncer no sangue. O protocolo inclui a forma de construir a biblioteca sgRNA, a forma de avaliar o efeito de cada sgRNA sobre a viabilidade celular, e a forma de further avaliar os sgRNAs eficazes por citometria de fluxo. Cerca de 2000 acessos seria esperado para ser obtido por rastreio da biblioteca em grande escala sgRNA composto de 16.384 heptamers.

Introduction

Silenciamento do gene VERDADEIRO (denominado após tR Nase Z LL e tilizing fficacious silenciamento do gene) é uma das tecnologias de silenciamento do gene dirigida por RNA 1. Esta tecnologia foi desenvolvida com base nas propriedades de tRNase Z L (ou 3 'tRNase), ARNt 3' endorribonuclease processamento: ela pode clivar qualquer ARN alvo em qualquer sítio esperado sob a direcção de um pequeno ARN guias artificiais (sgRNA) através do reconhecimento de uma pré-ARNt ou de tipo micro-pré-ARNt-como a estrutura formada entre o RNA alvo e a sgRNA 2-9. sgRNA, que normalmente é 7-31 nt de comprimento, é categorizada em quatro grupos, 5'-meia-ARNt, ARN heptâmero, ARN linear de 14 nt, e de ARN de gancho.

Temos demonstrado a eficácia de silenciamento de genes VERDADEIRO através da introdução de vários sgRNAs artificialmente projetados em células vivas 10-15. Também mostrámos que sgRNAs pode ser absorvida pelas células Without quaisquer reagentes de transfecção e pode regular negativamente os seus níveis de RNA alvo e / ou induzir a apoptose em células cancerosas humanas 16 18. Silenciamento de genes VERDADEIRO aparece para trabalhar no intracelular e sistema de rede de transcrição intercelular via tRNase Z L e sgRNAs naturais 19 21.

Construímos uma biblioteca sgRNA contendo 156 do tipo heptâmero sgRNAs para procurar potenciais sgRNAs do tipo heptâmero terapêuticas para cancros do sangue 22. Temos rastreados para que o efeito sobre a viabilidade de células de mieloma e de leucemia humana, e descobriram que 20 deles pode eficientemente induzir a apoptose em pelo menos uma das linhas celulares de cancro. E quatro deles foram mostrados para reduzir as taxas de crescimento de tumor em experiências de xenoenxerto de ratinho.

Aqui apresentamos um protocolo para o rastreio de uma biblioteca sgRNA tipo heptâmero para os potenciais drogas terapêuticas contra o câncer no sangue. O protocolo inclui comopara construir a biblioteca sgRNA, a forma de avaliar o efeito de cada sgRNA sobre a viabilidade celular, e a forma de avaliar ainda mais os sgRNAs eficazes por citometria de fluxo. Análise para ARN alvo celular da sgRNA e avaliação de sgRNAs eficazes em modelos de xenoenxerto de ratinho pode ser realizada de acordo com métodos convencionais 17,22, embora estes não estão incluídas no presente protocolo.

Protocol

1. Construção de um tipo de heptâmero sgRNA Biblioteca Selecionar um subconjunto dos 16.384 (4 7) sequências de 7 nt a menos que a biblioteca em grande escala deve ser construída. NOTA: As sequências podem ser aleatórios e / ou projetados para atingir RNAs celulares específicos. Para este último, encontrar estruturas em gancho de cabelo que se assemelha à do t-braço de ARNt num ARN alvo com o auxílio de um programa adequado de computador e / ou visualmente, e seleccione sequênci…

Representative Results

Os seis tipo heptâmero sgRNAs 5'-AUCUUCA-3 '(H1885), 5'-ACACACA-3' (H3277), 5'-GGGGGCG-3 '(H10927), 5'-GGGGCCC-3' (H10944), 5'-GCCCCCG-3 '(H12287), e 5'-CACCAGC-3' (H13260) foram sintetizados quimicamente como 2'-O-metil ARN contendo 5'- e 3'-fosfatos. Estes sgRNAs foram examinados quanto aos efeitos sobre a viabilidade de uma linha celular de leucemia human…

Discussion

In most cases, fully 2′-O-methylated, 5′- and 3′-phosphorylated heptamer-type sgRNAs dissolved in water-for-injection-grade water (in the concentration of 100 µM) appear to be stable at below -20 °C for at least one year, judging from their activity to induce apoptosis in cancer cells. However, their stability would change depending on their sequence, quality, and purity. In some cases, 5′- or 3′-phosphate of a part of sgRNA molecules appears to be removed spontaneously du…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado pelo Programa de Transferência adaptável e Seamless Tecnologia através de I & D, o Japão Agência de Ciência e Tecnologia, Fundo de Promoção de pesquisa da ciência da Corporação de Promoção e Ajuda Mútua para Escolas Particulares do Japão Target-driven, e os números JSPS KAKENHI Grant 24300342 e 15H04313 .

Materials

Custom heptamer RNA Nippon Bioservice
OligoSep Prep HC Cartridge Transgenomic 99-3860
Water-for-injection-grade Water Otsuka Pharmaceutical  7131400A2129
RPMI-1640 medium Wako 189-02025
Fetal Bovine Serum SIGMA-ALDRICH 172012-500ML
Penicillin-Streptomycin Mixed Solution Nacalai Tesque 26253-84
96 Well Plate Greiner Bio-one 655 180
Cell Counting Kit-8 DOJINDO 343-07623 WST-8 solution
Microplate Reader, Sunrise Thermo RC-R TEKAN 510-82851
FACS Round-Bottom Tube BD Falcon 60819-820
Phosphate Buffered Saline SIGMA-ALDRICH P7059-1L
PE Annexin V Binding Buffer BD Biosciences 51-66121E
PE Annexin V BD Biosciences 51-65875X
7AAD SIGMA-ALDRICH A9400-1MG
Flow Cytometer, FACSCalibur BD Biosciences 342973

Referências

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Citar este artigo
Haino, A., Ishikawa, T., Seki, M., Nashimoto, M. TRUE Gene Silencing: Screening of a Heptamer-type Small Guide RNA Library for Potential Cancer Therapeutic Agents. J. Vis. Exp. (112), e53879, doi:10.3791/53879 (2016).

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