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Artigo de método

Análise de metilação LINE-1 em células-tronco mesenquimicas tratadas com vesículas extracelulares derivadas de Osteosarcoma

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DOI:

10.3791/60705

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1 de fevereiro de 2020

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Descrito aqui está o uso de um método específico de amplificação de sondas para analisar os níveis de metilação de elementos LINE-1 em células-tronco mesenquimicas tratadas com vesículas extracelulares derivadas de osteossarcoma. A ultracentrífugação, procedimento popular para separar vesículas extracelulares do soro bovino fetal, também é demonstrado.

Resumo

A amplificação de sondas específicas de metilação (MSPA) é uma técnica simples e robusta que pode ser usada para detectar diferenças relativas nos níveis de metilação de amostras de DNA. É engenhoso, requer pequenas quantidades de DNA, e leva cerca de 4-5 h de trabalho prático. Na técnica apresentada, as amostras de DNA são primeiro desnaturadas e hibridizadas para sondas que visam DNA em locais metilados ou de referência como controle. O DNA hibrilado é separado em reações paralelas, uma passando apenas por ligadura e outra passando por ligadura seguida de digestão mediada por HhaI em sequências de GCGC não metiladas. Os fragmentos de DNA resultantes são amplificados pelo PCR e separados por eletroforese capilar. Os locais de GCGC metilados não são digeridos pelo HhaI e produzem sinais de pico, enquanto os locais de GCGC não metilados são digeridos e nenhum sinal de pico é gerado. Comparar os picos normalizados de controle de versões digeridas e não digeridas de cada amostra fornece a razão de dosagem de metilação de uma amostra de DNA. Aqui, o MSPA é usado para detectar os efeitos das vesículas extracelulares derivadas de osteossarcoma (EVs) sobre o estado de metilação do elemento nuclear longo-1 (LINE-1) em células-tronco mesenquimicas. Line-1 s são elementos repetitivos de DNA que normalmente sofrem hipometiação no câncer e, nesta capacidade, podem servir como um biomarcador. A ultracentrifugação também é usada como um método econômico para separar vesículas extracelulares de fluidos biológicos (ou seja, ao preparar o soro bovino fetal empobrecido por EV [FBS] e isolando OsVs da mídia condicionada pela osteossarcoma [centrífuga diferencial]). Para análise de metilação, as sondas LINE-1 personalizadas são projetadas para atingir três locais de metilação na sequência de promotores line-1 e sete locais de controle. Este protocolo demonstra o uso do MSPA para análise de metilação LINE-1 e descreve a preparação do FBS empobrecido por EV por ultracentrifugação.

Introdução

A metilação de DNA é uma grande modificação epigenética que ocorre em células humanas. A metilação de DNA refere-se à ligação de grupos de metila a resíduos de citosina em dinucleotídeos cpg. Tais dinucleotídeos são geralmente encontrados em aglomerados (ilhas CpG) na região de 5' genes1. Em células normais, a maioria desses dinucleotídeos existem em um estado não metilado, o que permite a transcrição do DNA. Aliás, muitos cânceres estão associados a ilhas cpg hipermetiladas e silenciamento transcrita2, especialmente em genes supressores tumorais, que por sua vez contribuem para várias marcas do câncer3....

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Protocolo

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Distrito Hospitalar de Helsinque e Uusimaa (aprovação ética d. 217/13/03/2015).

1. Preparação de FBS empobrecido por EV por ultracentrifugação

  1. Pegue os tubos de centrífuga (ultra)centrífugas e coloque-os em baldes de ultracentrífugas. Para garantir que a ultracentrífuga corra de forma suave e segura, equilibre os baldes dentro de 10 mg um do outro.
  2. Carregue os baldes em um rotor balançando (tipo SW28, fator K 246). Coloque o rotor na ultracentrífuga e corra a 100.000 x g por 19 h a 4 °C.
  3. Colete cuidadosamente a camada superior de cor clara do supernatant....

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Resultados

O principal objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos epigenéticos dos OS-EVs em MSCs. Os OS-EVs foram isolados das células HOS-143B usando o método diferencial padrão de centrífuga. A expressão dos marcadores EV típicos CD63, Hsp70 e TSG101 por manchas ocidentais confirmou a presença de OS-EVs. (Figura 2A). Ausência de sinal de calnexina indicou pureza do isolado OS-EV. Observou-se indicação adicional de pureza com TEM, com vesículas intactas de vários tamanhos presentes.......

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Discussão

Este estudo ilustra como o MSPA pode ser usado para detectar e quantificar o estado de metilação de um elemento genético específico. Line-1 era o foco aqui, mas as sondas podem ser projetadas para atingir uma gama de genes e sequências. Além disso, há uma lista crescente de mixes de sondas disponíveis para diferentes aplicações. MSPA é uma técnica simples e robusta para análise de metilação de DNA que não requer conversão bisulfite10. O procedimento completo da preparação da amostra até a análise .......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pelo financiamento do projeto da Universidade de Helsinque (WBS490302, WBS73714112) Financiamento do Hospital Estadual da Universidade de Helsinque para pesquisa em saúde de nível universitário (Y1014SUL05, TYH22016130), Fundação Médica Finlandesa-Norueguesa e Selma e Fundo Maja-Lisa Selander (Fundação Minerva). Agradecemos a Walter Pavicic por fornecer o protocolo MSPA modificado e pelo suporte técnico relacionado. Somos gratos a Teemu Masalin (Universidade de Helsinque) por nos ajudar na produção de vídeo.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Seringa de 1 mLTerumoSS+01T1para placa NTA
de 24 poçosCorning3524MSC cultura de células
3730xl Analisador de DNAApplied Biosystems, ThermoFisher Scientific3730XL
Tubo de centrífuga de 50 mLCorning430829
Beckman Optima LE-80K UltracentrífugaBeckman
BlueStar Prestained Protein MarkerNippon GeneticsMWP03WB: marcador de proteína
Calnexina (clone C5C9)Cell Signaling Technology2679WB, diluição 1:800
CD63 (clone H5C6)BD Biosciences556019WB, diluição 1:1000
Centrífuga 5702R Eppendorf5703000010Para meios e células condicionadas
Centrífuga 5810Eppendorf5810000010Para girar a placa de 96 poços
Tubo de centrífuga (polialômero, 14x95 mm)Beckman331374Ultracentrifugação
DMEM/F-12 + GlutaMAX médioGibco, Life Technologies31331-028Para cultura AT-MSC
Soro bovino fetalGibco, Life Technologies10270-106
GeneScan 500 LIZ tamanho padrãoAplicado Biosystems, Life Technologies4322682para eletroforese capilar
GenomePlex Complete Whole Genome Amplification Kit SigmaWGA2-10RXNpara controle negativo MSPA
Hi-Di formamidaApplied Biosystems, Life Technologies4311320para eletroforese capilar
HOS-143B linha celularATCCCRL-8303
Hsp70 (clone 5G10)BD Biosciences554243WB, diluição 1:1000
IRDye 800CW Goat anti-mouseLi-Cor926-32210WB:
secundário IRDye 800CW Goat anti-rabbitLi-Cor926-32211WB:
primers secundários de mistura de sonda LINE-1IDTSequências na Tabela 1
MicroAmp Placa de reação óptica de 96 poços com código de barrasApplied Biosystems, Life Technologies4306737também requer filme de vedação
Micro BCA Protein Assay kitThermoFisher Scientific23235medir a concentração de proteína
MiniProtean TGX 10% géisBio-Rad456-1034WB: eletroforese em gel
NanoSight LM14CMalvern Instrumentspara
NTA Membrana de nitrocelulose 0.2 µ mBio-Rad1620112WB: transferência de proteínas
NucleoSpin Tissue XSMacherey-Nagel740901.50para extração de DNA
Odyssey Blocking BufferLi-Cor927-40000WB: bloqueio, anticorpos
PBS, 1XCorning21-040-CVR
Penicilina-estreptomicinaGibco, Life TechnologiesDE17-602EAntibióticos para meio de cultura
Tubo LoBind de proteína, 0,5 mLEppendorf22431064Para armazenar Evs
REVERT Kit de Solução de Lavagem e Mancha de Proteína TotalLi-Cor926-11015WB: coloração total de proteína
Linha celular RKOATCCCRL-2577para controle positivo MSPA
Meio RPMI 1640 + GlutaMAXGibco, Life Technologies61870-010Para cultura de células HOS-143B
SALSA MLPA HhaI enzimaMRC-HollandSMR50
SALSA MLPA kit de reagentesMRC-HollandEK1-FAM
SALSA MLPA P300 sonda-mixMRC-HollandP300-100R
Rotor oscilante SW-28Beckman Coulter342207Ultracentrifugação
Filtro de seringa, 0.22 µ mJet BiofilFPE-204-030filtragem estéril FBS
Tecnai 12FEI Empresaequipada com Gatan Orius SC
1000B CCD-camera
(Gatan Inc., EUA); para TEM
TBS, 1X comprimidosMedicago09-7500-100WB: tampão
Trans-Blot TurboBio-RadWB: transferência
TermocicladorThermoFisher Scientific
TrypLE ExpressGibco12604-021para tripsinização de células
TSG101 (clone 4A10)SigmaSAB2702167WB, diluição 1:500
TCA0096

Referências

  1. Esteller, M. Cancer epigenomics: DNA methylomes and histone-modification maps. Nature Reviews Genetics. 8, 286-298 (2007).
  2. Herman, J. G., Baylin, S. B. Gene silencing in cancer in association with promoter hypermethylation. New England Journal....

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Reimpressões e permissões

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