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Artigo de método

Usando CRISPR/Cas9 Gene edição para investigar a atividade oncogênica do mutante Calreticulin em células hematopoiéticas dependentes de Cytokine

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DOI:

10.3791/56726

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5 de janeiro de 2018

 , 

Neste artigo

Resumo

Gene alvo edição usando CRISPR/Cas9 facilitou muito a compreensão das funções biológicas dos genes. Aqui, nós utilizamos a metodologia CRISPR/Cas9 a mutações de calreticulin modelo em células hematopoiéticas dependentes de citocina para estudar sua atividade oncogênica.

Resumo

Clusterizado regularmente intercaladas curtas palíndromos repetições (CRISPR) é um sistema de imunidade adaptativa em procariontes que tem sido reaproveitado pelos cientistas para gerar nucleases RNA-guiada, tais como CRISPR-associado (Cas) 9 para site-specific do genoma eucariótico edição. Engenharia de genoma por Cas9 é usada eficientemente, facilmente e robustamente modificar genes endógenos em muitas linhas de células de mamíferos biomedically relevantes e organismos. Aqui mostramos um exemplo de como utilizar a metodologia CRISPR/Cas9 para entender a função biológica de mutações genéticas específicas. Usamos modelos calreticulin (CALR) mutações em murino interleucina-3 (3 mIL) dependentes pro-B (Ba/F3) células pela entrega de RNAs de guia única (sgRNAs) visando o locus Calr endógeno na região específica onde inserção e/ou exclusão (indel ) CALR mutações ocorrem em pacientes com Neoplasias mieloproliferativas (MPN), um tipo de câncer de sangue. Os sgRNAs criar quebras da cadeia dupla (DSBs) na região alvo que são reparadas por fim não-homóloga ingressar (NHEJ) para dar puntuais de vários tamanhos. Então, nós empregamos o ensaio de transformação celular Ba/F3 padrão para entender o efeito da expressão de nível fisiológico de Calr mutações na transformação celular hematopoiética. Esta abordagem pode ser aplicada a outros genes para estudar sua função biológica em várias linhas de células de mamíferos.

Introdução

CRISPR/Cas9 tecnologia recentemente revolucionou o genoma alvo edição nos organismos e células vivas. Tornou-se uma ferramenta extremamente poderosa para a investigação biomédica e atualmente está sendo utilizado como uma avenida de potencial para a terapia de doenças genéticas1. A base para todas as ferramentas de edição de genoma baseia-se na criação de uma induzida por nuclease DNA encalhada interrupção dupla (DSB) no locus genômico a ser modificado. Os DSBs podem ser reparados pelo não-homóloga final-adesão (NHEJ) ou reparação de homologia-dirigido (HDR)2,3. A vantagem da nuclease C....

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Protocolo

1. sgRNA projeto usando ferramentas on-line13

  1. Projeto sgRNAs como alvo o gene de interesse usando ferramentas disponíveis gratuitamente on-line.
    1. Copie e cole a sequência de referência NCBI do gene de interesse para a ferramenta de web designer do Broad Institute sgRNA: (http://portals.broadinstitute.org/gpp/public/analysis-tools/sgrna-design).
      Nota: Esta ferramenta identifica sequências sgRNA com sítios de clivagem dentro exões e aqueles que abrangem a fronteira intron/exon mas ainda cleave dentro o exon.
    2. Download e abrir o arquivo de saída de texto no excel.
    3. Concentre-se nas coluna....

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Resultados

Usando o método descrito aqui, o objetivo deste experimento é estudar os efeitos funcionais da introduzir mutações indel para o locus Calr endógena na transformação de células hematopoiéticas. O sistema CRISPR/Cas9 é usado como uma ferramenta para criar endógena Calr mutações em células F3/Ba. Dois sgRNAs foram escolhidos para alvo exon 9 de Calr (Figura 1), na região onde inserções e/ou mutações de exclusão (indel) normalmente ocor.......

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Discussão

Aqui vamos mostrar o uso de gene de CRISPR/Cas9 edição para estudar a função biológica de CALR mutações em células hematopoiéticas. O sucesso do presente protocolo é altamente dependente de múltiplos fatores. Em primeiro lugar, é importante saber quais os tipos de mutações podem ser responsáveis para o fenótipo desejado. Neste protocolo, a leitura é a transformação de células Ba/F3 para mIL-3 independência e os tipos de mutações são puntuais no exon 9 de CALR. No entanto, se a mutação desejada é uma sub.......

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Divulgações

Temos sem conflitos de interesse relacionados a este relatório.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pelo NIH (R01HL131835), um prêmio de investigador clínico de Damon Runyon e o consórcio de câncer Starr.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
BsmBINew England BiolabsR0580L
BlasticidinaSigma Aldrich15025
PuromicinaLife TechnologiesA1113803
células Stbl3Life TechnologiesC737303
TransIT-LT1Thermo Fisher ScientificMIR2300
Opti-MEMLife Technologies
RPMIThermo Fisher ScientificMT10040CV
DMEMThermo Fisher Scientific10-017-CV
Soro fetal bovino (FBS)Omega ScientificFB-11
Penicilina/estreptomicina/L-glutaminaLife Technologies10378016
mIL-3Peprotech213-13
psPAX2AddgeneN/A
pCMV-VSV-GAddgeneN/A
pLX_TRC311-Cas9AddgeneN/A
polybrene SigmaAldrichH9268
pXPR-011AddgeneN/A
Fosfato Tampolado Salino (PBS)Genessee Scientific25-507
TampãoTAEThermo Fisher ScientificFERB49
LentiGuide-PuroAddgenePlasmid #52963
PNKNew England BiolabsM0201S
T4 ligaseNew England BiolabsM0202S
Kit de purificação PCRQiagen28104
Kit MiniprepQiagen27104
51985034

Referências

  1. DeWitt, M. A., et al. Selection-free genome editing of the sickle mutation in human adult hematopoietic stem/progenitor cells. Sci Trans Med. 8, 360(2016).
  2. Sander, J. D., Joung, J. K. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and tar....

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Reimpressões e permissões

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