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Article de méthode

Unicellulaire Gene Expression utilisant Multiplex RT-qPCR à Caractériser Hétérogénéité des rares populations lymphoïdes

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DOI :

10.3791/54858

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19 janvier 2017

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit comment évaluer l'expression d'un large éventail de gènes au niveau clonal. Unicellulaire RT-qPCR produit des résultats très fiables avec une forte sensibilité pour des centaines d'échantillons et les gènes.

Résumé

L'expression des gènes hétérogénéité est une caractéristique intéressante pour enquêter dans les populations lymphoïdes. L'expression des gènes dans ces cellules varie au cours de l'activation cellulaire, le stress, ou la stimulation. L' expression du gène de multiplexage unicellulaire permet l'évaluation simultanée de plusieurs dizaines de gènes 1, 2, 3. Au niveau d'une seule cellule, l' expression des gènes multiplex détermine la population hétérogénéité 4, 5. Il permet la distinction de l'hétérogénéité de la population en déterminant à la fois le mélange probable de stades précurseurs diverses entre les cellules matures et aussi la diversité des réponses cellulaires à des stimuli.

Cellules lymphoïdes innées (CIT) ont récemment été décrit comme une population de effecteurs innées de la réponse immunitaire 6, 7. Dans ce protocole, l'hétérogénéité des cellules de la CIT, ilcompartiment Patic est étudiée au cours de l'homéostasie.

Actuellement, la technique la plus largement utilisée pour évaluer l'expression du gène est RT-qPCR. Cette expression génétique méthode mesure seul gène à la fois. En outre, cette méthode ne permet pas d'estimer l'hétérogénéité de l'expression génique, étant donné que plusieurs cellules sont nécessaires pour un test. Cela conduit à la mesure de l'expression du gène moyen de la population. Lors de l'évaluation grand nombre de gènes, RT-qPCR devient une durée de vie, et la méthode d'échantillonnage consommant reagent-. Par conséquent, les compromis limitent le nombre de gènes ou de populations de cellules qui peuvent être évalués, ce qui augmente le risque de manquer l'image globale.

Ce mémoire décrit multiplex unicellulaire par RT-PCR quantitative peut être utilisée pour surmonter ces limitations. Cette technique a bénéficié de récentes avancées technologiques microfluidique 1, 2. Les réactions qui se produisent dans les puces multiplex RT-qPCR ne sont pas excEED niveau-nanolitre. Par conséquent, l'expression des gènes de cellules isolées, ainsi que l'expression des gènes multiples simultanées peuvent être effectuées dans un reagent-, échantillon-, et d'une manière rentable. Il est possible de tester le gène cellulaire signature hétérogénéité au niveau clonal entre les sous - ensembles de cellules dans une population à différents stades de développement ou dans des conditions différentes de 4, 5. Travailler sur les populations rares avec un grand nombre de conditions au niveau d'une seule cellule est plus une restriction.

Introduction

Au cours des dernières années, les cellules lymphoïdes innées (de ILC) ont été de plus en plus étudié. En dépit de leur manque de récepteurs spécifiques d'un antigène, ils appartiennent à la lignée lymphoïde et représentent des sentinelles importantes pour l'homéostasie tissulaire et une inflammation. CVA sont actuellement classés en trois groupes en fonction de leur expression de combinaisons spécifiques de facteurs de transcription ainsi que sur leur capacité à produire des cytokines 6, 7.

ILC contribuent à de nombreuses situations homéostatiques et physiopathologiques d....

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Protocole

Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvés par le Comité de sécurité Institut Pasteur en accord avec le ministère français de l'Agriculture et des lignes directrices de l'UE.

1. Préparer une unique cellule Plate Tri 96 puits

  1. Préparer préamplification mélange dans un tube de 1,5 ml par addition de 5,0 pi de tampon spécifique rétrotranscription, 1,3 ul de faible teneur en acide éthylènediaminetétra-tampon (EDTA) TE (solution à 10 mM de TE, pH 8, et d'une solution 0,1 mM d'EDTA, 0,2 uM filtrée ) et 0,2 ul d'ADN polymerase Taq par puits (figure 1a).
  2. Sur une plaque à 96 puits, distribuer 6,5 pi de mélange de pré-....

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Résultats

populations lymphoïdes présentent une grande diversité dans l'expression des gènes. Dans ce protocole, le foie compartiment ILC hétérogénéité a été étudiée en utilisant une seule cellule multiplex RT-qPCR expression génique. Contrairement à d'autres techniques d'expression génique, multiplex unicellulaire RT-qPCR expression génique permet de travailler sur plusieurs populations, même les plus rares, dans le même temps. Cette spécificité, associée à une sensibilité élevée au niveau clonal.......

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Discussion

Ce protocole décrit comment obtenir des informations d'expression génique exhaustive au niveau clonal. Ici, nous avons étudié le foie ILC compartiment hétérogénéité. Après un tri à cellule unique des différentes populations de la CIT (basées sur des marqueurs de surface ILC largement exprimés), les échantillons ont été pré-amplifiées pour les gènes présélectionnés spécifiques. Ensuite, l'ADNc obtenu et des amorces ont été chargées sur une RT-qPCR puce microfluidique multiplex. Enfin, nous avons obtenu l'expr.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par l’Institut Pasteur, l’INSERM, l’Université Paris Diderot et par le Ministère de la Recherche (à S.C.) ; l’Association pour la Recherche sur le Cancer (à S.C. et R.G.) ; le Programme d’Investissements d’Avenir REVIVE et l’Agence Nationale de Recherche (ANR ; subvention ''Twothyme'' à A.C.) ; Bourse ANR ''Myeloten'' (à R.G.) ; et l’Institut National du Cancer (Rôle du microenvironnement immunitaire au cours de la carcinogenèse hépatique, à R.G.). Nous remercions la plateforme du Centre d’immunologie humaine et de cytométrie de l’Institut Pasteur pour son soutien.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Cells Direct One Step qRT-PCR kitApplied Biosystems  ;11753100Kit de détection de sonde d’amorçage. Contient 2x mélange réactionnel, enzyme SSIII Platinium.
Low TE EDTA BufferAffymetrix75793 100ML
Plaques 96 puitsThermofisher ScientificAB 1100Plaques 96 puits adaptées au tri cellulaire et au thermocyclage Film
de couvertureDominique Dutscher106570Film de couverture en aluminium ; éviter la contamination et l’évaporation
ActbThermofisher ScientificMm00607939_s120x amorce
AesThermofisher ScientificMm01148854_s120x amorce
AhrThermofisher ScientificMm00478932_s120x amorce
Bcl2Thermofisher ScientificMm00477631_s120x amorce
c-mycThermofisher ScientificMm00487804_s120x amorce
CbfbThermofisher ScientificMm01251026_s120x amorce
Cd27Thermofisher ScientificMm01185212_s120x amorce
Cd49aThermofisher ScientificMm01306375_s120x amorce
CD49bThermofisher ScientificMm00434371_s120x amorce
Cxcr5Thermofisher ScientificMm00432086_s120x amorce
Cxcr6Thermofisher ScientificMm02620517_s120x amorce
EomesThermofisher ScientificMm01351985_s120x amorce
Ets1Thermofisher ScientificMm01175819_s120x amorce
Foxo1Thermofisher ScientificMm00490672_s120x amorce
GapdhThermofisher ScientificMm03302249_s120x amorce
Gata3Thermofisher ScientificMm00484683_s120x amorce
Gm-csfThermofisher ScientificMm01136644_s120x amorce
Hes1Thermofisher ScientificMm01342805_s120x amorce
HprtThermofisher ScientificMm00446968_s120x amorce
Id2Thermofisher ScientificMm01293217_s120x amorce
Il-12rb2Thermofisher ScientificMm00711781_s120x amorce
Il-18r1Thermofisher ScientificMm00515178_s120x amorce
Il-1rl1Thermofisher ScientificMm00434237_s120x amorce
Il-22Thermofisher ScientificMm001226722_s120x amorce
Il-23rThermofisher ScientificMm00519943_s120x amorce
Il-2raThermofisher ScientificMm01340213_s120x amorce
Il-2rbThermofisher ScientificMm01195267_s120x amorce
IL-7rThermofisher ScientificMm00434295_s120x amorce
Klr5Thermofisher ScientificMm04207528_s120x amorce
Lef1Thermofisher ScientificMm00550265_s120x amorce
Ncr1Thermofisher ScientificMm01337324_s120x amorce
Nfil3Thermofisher ScientificMm01339838_s120x amorce
Notch1Thermofisher ScientificMm00435249_s120x amorce
Notch2Thermofisher ScientificMm00803069_s120x amorce
RoraThermofisher ScientificMm01173766_s120x amorce
RorcThermofisher ScientificMm01261022_s120x amorce
Runx3Thermofisher ScientificMm00490666_s120x amorce
Tbx21Thermofisher ScientificMm01299453_s120x amorce
Tcf3Thermofisher ScientificMm01175588_s120x amorce
Tcf7Thermofisher ScientificMm00493445_s120x amorce
Tle1Thermofisher ScientificMm00495643_s120x amorce
Tle3Thermofisher ScientificMm00437097_s120x amorce
Tsc22d3Thermofisher ScientificMm01306210_s120x amorce
Tnfrsf11aThermofisher ScientificMm00437132_s120x amorce
ToxThermofisher ScientificMm00455231_s120x amorce
Zbtb16Thermofisher ScientificMm01176868_s120x amorce
Zbtb7bThermofisher ScientificMm00784709_s120x amorce
qPCR Master mix  ;Applied BioSystemsP/N 4304437
2x Assay Loading ReagentFluidigmP/N 85000736Dosage spécifique du milieu à charge dans une puce microfluidique multiplex RT-qPCR.  ;
2x Sample Loading ReagentFluidigmP/N 85000735Milieu de densité spécifique pour charger des échantillons dans une puce microfluidique multiplex RT-qPCR.  ;
48.48 multiplex RT qPCR puce microfluidiqueFluidigmBMK-M-48.4848.48 Dynamic Array IFC pour l’expression des gènes ; puce pour réaction RT-qPCR multiplexe à cellule unique
48.48 multiplex RT qPCR contrôleur de puce microfluidiqueFluidigm8900002048.48 Contrôleur IFC ; contrôle de la puce système fluidique interne, chargement des échantillons et dosages dans des chambres de réaction
multiplexe RT qPCR thermocycleur microfluidiqueFluidigmGE48.4848.48 Dynamic Array IFC thermocycleur à 96
puitsThermofisher ScientificAB 1100Plaques 96 puits adaptées au tri cellulaire et au thermocyclage
Souris C57Bl/6JanvierC57Bl/6 miceJ@RJ
Seringue de 10 mlBD Biosciences309639
PBSLife Technologies14040174
HBSSLife Technologies24020133
RPMILife Technologies61870044
FCSCVFSVF000UEurobio AbcysStandard sérum de veau fœtal
Tube PotterN/A
Tube de 15 mlTube de Corning352097
de 1,5 mlSigma-AldrichT9661-1000EA
Machine FACSN/A
centrifugeuse  ;Thermofisher Scientific75004538
1 000 & micro ; l conseilsFisher Scientific10313272
P1000  ;GilsonF123602
PercollDominique Dutscher17-0891-01
Tube FacsFalcon352235
anti-CD8 Anticorps de souris à la biotineSony1103520anticorps
anti-CD19 Anticorps de souris à la biotineSony1177520anticorps
anti-TCRab Anticorps de souris à la biotine BioLegendAnticorpslignée
anti-TCRgd Anticorps de souris à la biotineBD BiosciencesAnticorps de 553176lignée
anti-Ter119 Anticorps de souris à la biotineBD BiosciencesAnticorps de 553672lignée
anti-Gr1 Anticorps de souris à la biotineBD BiosciencesAnticorps de 553125lignée
anti-CD45.2 Anticorps de souris PerCPCy5.5BioLegend109828
anticorps anti-IL7ra PeCy7 anticorpsanti-souris ebioSciences25-1271-82
anticorps anti-CD3 BV510 anticorps anti-sourisBD Biosciences563024
anticorps anti-CD4 BV786 anticorps murinBD Biosciences563727
anti-NKp46 PE anticorps de sourisebioSciences12-3351-82
StreptavidinSony2626025
Iodure de propidiumSigma-AldrichP4864-10ML
Pipette électroniqueEppendorf4986000017
Combitips 0,1 mlEppendorf30089405
Pipette multicanauxRaininL8-10XLS+
AccudropBD Biosciences345249billes de vérification pour FACS
de 109204

Références

  1. Sun, H., et al. A Bead-Based Microfluidic Approach to Integrated Single-Cell Gene Expression Analysis by Quantitative RT-PCR. RSC Adv. 5, 4886-4893 (2015).
  2. Kellogg, R. A., Berg, R. G., Leyrat, A. A., Tay, S. High-t....

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Réimpressions et autorisations

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