Vettori di espressione lentivirali sono i veicoli più efficaci per esprimere stabilmente diverse molecole effettrici o costrutti reporter nel dividere e non la divisione delle cellule di mammiferi e di interi organismi. Qui forniamo un protocollo su come confezionare costrutti di espressione lentivector particelle pseudoviral e di trasdurre cellule bersaglio utilizzando le particelle pseudoviral.
Come standard di vettori plasmidici, è possibile per trasfettare lentivectors in forma plasmide in cellule a basso-medio efficienza per ottenere l'espressione transiente di effettori. Costrutti di espressione di imballaggio lentivirali in particelle pseudoviral, tuttavia, consente fino al 100% trasduzione, anche difficile trasfezione le cellule, come primario, staminali, e cellule differenziate. Inoltre, la consegna lentivirale non produce le risposte cellulari specifiche tipicamente associati con trasfezioni chimici, quali la morte cellulare risultante dalla tossicità del reagente di trasfezione 1, 2. Quando trasdotta in cellule bersaglio, il costrutto lentivirale integra nel DNA genomico e fornisce espressione stabile del forcina RNA piccolo (shRNA), gene cDNA, microRNA reporter o 3, 4. Le cellule bersaglio esprimono stabilmente la molecola effettrice può essere isolato utilizzando un marcatore selezionabile contenuta nel costrutto vettore di espressione come puromicina o GFP. Dopo la psparticelle eudoviral infettare cellule bersaglio, non possono replicarsi all'interno di cellule bersaglio perché i geni virali strutturali sono assenti e le ripetizioni terminali lunghe (LTR) sono progettati per essere auto-inattivante sulla trasduzione 5, 6.
Ci sono tre componenti principali necessari per imballaggio efficiente lentivirale 1, 5, 6, 7.
Una panoramica del protocollo produzione virale può essere visto in Figura 1. Produzione virale inizia co-trasfezione di cellule produttrici 293TN con il vettore di espressione lentivirale ed i plasmidi confezionamento. Particelle virali vengono secreti nei media. Dopo 48-72 ore i mezzi di coltura cellulare viene raccolta. Detriti cellulare viene rimosso dal supporto di coltura cellulare, e le particelle virali vengono precipitati tramite centrifugazione con PEG-per concentrazione. Prodotte particelle lentivirali vengono poi titolati e può essere utilizzato per trasdurre cellule bersaglio. Dettagli di titolazione virale non sono inclusi in questo protocollo, ma si possono trovare all'indirizzo:
ank "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
Questo protocollo è stato ottimizzato utilizzando i prodotti specifici indicati. Altri reagenti possono essere sostituiti, ma gli stessi risultati non può essere garantita.
Questo imballaggio virale e trasduzione del protocollo di cellule bersaglio è stato ottimizzato per l'utilizzo con i reagenti SBI di imballaggi virali. Sostituzione di altri reagenti possono influenzare l'esito del protocollo. Questo protocollo è solo stato ottimizzato per la produzione lentivirale e può non essere adatto per la produzione di altri tipi di virus o pseudoviruses.
Il successo di imballaggio virale dipende diversi passaggi chiave. Le cellule 293TN esprimono il SV40 antigene T grande, che è assolutamente necessaria per la secrezione delle particelle lentivirali nel supernatante di coltura cellulare. La densità con cui le cellule sono 293TN al momento della transfezione è particolarmente importante per il reagente PureFection sufficiente per trasferire il lentivector e plasmidi confezionamento nelle cellule. Aggiungere la miscela PureFection alla piastra di coltura tissutale in un goccia a goccia modo seguito dal fondo agitando la piastra è importante per la dispersione dei plasmidi imballaggioe lentivector costruire durante tutte le celle. La mancata distribuire opportunamente i vettori possono causare insufficiente particelle lentivirali essere prodotte. La reazione imballaggio virale può essere scalato per la produzione di virus titolo alto, basato sulla superficie delle piastre di coltura dei tessuti. Si può scegliere di tessuto diversi piatti di coltura di cellule piastra 293TN per costrutto che deve essere confezionato. Concentrazione dei surnatanti virale è particolarmente utile nella creazione di alta titolo virus. Surnatante virale da piastre multiple di cellule possono essere combinati e concentrati per l'uso in esperimenti in vivo, o per cellule che sono difficili da trasdurre.
Titolazione delle particelle prodotte lentivirali è importante per calcolare un accurato MOI da utilizzare per la trasduzione delle cellule bersaglio. Sapendo che la MOI è stato utilizzato in una trasduzione dato consente risoluzione nel caso in cui la trasduzione non è riuscita. Ad esempio, utilizzando un MOI che siatroppo bassa può causare cellule bersaglio pochissimi esprimono il costrutto d'interesse. Utilizzo di un MOI che è troppo elevato, tuttavia, può causare cellule bersaglio che mostrano segni di stress. L'obiettivo è di utilizzare un MOI che massimizza l'espressione del costrutto-di-interesse preservando la salute delle cellule. Mentre si consiglia una qPCR protocollo basato titolazione che misura copie integrate lentivirale del costrutto in cellule HT1080, titolazione altri approcci possono essere utilizzati, come p24 ELISA o stima della percentuale di cellule positive-GFP.
Trasduzione delle cellule bersaglio successo dipende anche da diversi fattori chiave. TransDux è un reagente infezione unico che consente alte efficienze di trasduzione, ma che non è tossico per le cellule. TransDux può essere usato invece di polibrene, che spesso è tossica per le cellule bersaglio. L'inclusione di TransDux nella trasduzione delle cellule bersaglio aiuta a neutralizzare le cariche sulle particelle virali e permette il virus nella cellulas. Poiché TransDux non è tossico per le cellule, si può consentire alle particelle lentivirali di rimanere in contatto con le cellule per un massimo di 72 ore (il momento in cui i costrutti virali hanno integrato nel genoma della cellula ospite), aumentando così la probabilità particelle virali entrare nella cellula. Per alcuni di difficile trasdurre cellule, trasduzioni può essere ripetuta in giorni successivi per aumentare l'efficienza di trasduzione. Ad esempio, la trasduzione delle cellule al giorno 1, permettere alle cellule di riposare il giorno 2, e quindi le celle trasdurre nuovamente al giorno 3. È importante attendere 72 ore dopo la trasduzione ultima selezione prima dell'inizio, ulteriori esperimenti o caratterizzazione delle cellule bersaglio.
Efficiente imballaggio virale dipende anche dalle dimensioni del costrutto lentivirale, tra il 5 'e le regioni 3'LTR. Questa sezione del costrutto lentivirale deve essere di circa 9 kb o meno, che corrisponde alla dimensione del genoma HIV nativo. Superiore a 9 kb può depiega il titolo delle particelle prodotte pseudoviral. La nuova tecnologia, come ad esempio piggyBac vettori trasposoni, consentono affidabile, l'integrazione stabile di transgeni fino a 100 kb attraverso una singola trasfezione. Questo approccio può essere utilizzato per costrutti che superano il limite di dimensione per vettori lentivirali, nei casi in cui è possibile trasfettare cellule bersaglio, e fornisce l'ulteriore vantaggio di non richiedere una fase di confezionamento virale 9,10.
Le particelle prodotte pseudoviral che utilizzano questo protocollo sono contagiosi, in quanto possono infettare più tipi di cellule di mammifero. I prodotti utilizzati in questo protocollo, però sono di terza generazione BIOSAFE nel senso che producono non-replicativa e di auto-inattivanti pseudoviruses. Pertanto, una volta all'interno delle cellule bersaglio trasdotte o animali, le cellule bersaglio o gli animali non sono infettive o contagiose. Sostituzione di altri plasmidi lentivector che non sono di terza generazione BIOSAFE è possibile sebbene non sia raccomandato da un biosicurezzaprospettiva. Il protocollo di produzione virale e la successiva trasduzione delle cellule bersaglio deve essere effettuata sotto livello di biosicurezza 2, secondo le linee guida NIH 11, ei ricercatori devono sempre indossare un camice da laboratorio e guanti quando si maneggiano le particelle virali. Usate cellule produttrici 293TN, tubi di particelle virali, e pipette monouso devono essere smaltiti in un apposito contenitore a rischio biologico. Pipette di vetro riutilizzabili e devono essere decontaminati con candeggina e autoclave per ridurre l'esposizione del personale.
The authors have nothing to disclose.
Vorremmo ringraziare lo staff e gli scienziati a SBI per il loro supporto nello sviluppo e nella sperimentazione di questi protocolli.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
DMEM High Glucose Medium | Gibco | 11995-073 | |
293TN Cells | SBI | LV900A-1 | |
pPACKH1 | SBI | LV500A-1 | For HIV-based lentivectors |
pPACKF1 | SBI | LV100A-1 | For FIV-based lentivectors |
Any Lentiviral vector | SBI | Various | cDNA, shRNA, microRNA, transcription reporters |
PureFection | SBI | LV750A-1 LV750A-5 |
|
PEG-it | SBI | LV810A-1 LV825A-1 |
|
Global UltraRapid Titering kit | SBI | LV961A-1 | Not described in this protocol, but needed to titer the viral particles |
TransDux | SBI | LV850A-1 |