Vectores de expressão lentivirais são os veículos mais eficazes para expressando estavelmente diferentes moléculas efectoras ou construções repórter em divisão e não se dividem as células de mamíferos e organismos inteiros. Aqui nós fornecemos um protocolo sobre como empacotar construções de expressão lentivector em partículas pseudoviral e transdução de células alvo, utilizando as partículas pseudoviral.
Tal como com vectores plasmídicos padrão, é possível para transfectar lentivectors em forma de plasmídeo em células com baixo a médio eficiência para obter a expressão transiente de efectores. Construções de embalagem lentivirais expressão em partículas pseudoviral, contudo, permite-se a transdução de 100%, mesmo com difícil de transfectar células, tais como caule, primário, e as células diferenciadas. Além disso, a entrega lentiviral não produz as respostas celulares específicas tipicamente associados com transfecções químicos, tais como a morte celular resultante da toxicidade do reagente de transfecção 1, 2. Quando transduzida em células alvo, o construto lentiviral integra no DNA genómico e fornece a expressão estável do pequeno hairpin RNA (shRNA), microRNA, ADNc ou gene repórter 3, 4. As células alvo de forma estável que expressam a molécula efectora pode ser isolado usando um marcador seleccionável contido no vector de expressão, tais como construir puromicina ou GFP. Depois pspartículas eudoviral infectar as células-alvo, eles não podem replicar dentro das células alvo, porque os genes virais estruturais estão ausentes e as repetições terminais longas (LTR) são concebidos para ser auto-inactivação após transdução 5, 6.
Existem três componentes principais que são necessárias para a embalagem lentiviral eficiente 1, 5, 6, 7.
Uma visão geral do protocolo de produção virai pode ser visto na Figura 1. Produção virai começa por co-transfecção de células produtoras 293TN com o vector de expressão lentiviral e os plasmídeos de empacotamento. As partículas virais são secretados na mídia. Depois de 48-72 horas os meios de cultura de células é colhida. Detritos celulares é removido dos meios de cultura de células, e as partículas virais são precipitadas por centrifugação com PEG-lo para a concentração. Produzidos partículas lentivirais são então titulado e pode ser usado para transduzir células alvo. Detalhes da titulação viral não estão incluídos neste protocolo, mas pode ser encontrado em:
ank "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
Este protocolo foi optimizado usando os produtos específicos indicados. Outros reagentes podem ser substituídos, mas os mesmos resultados não pode ser garantida.
Esta embalagem viral e transdução de protocolo de células-alvo foi otimizado para uso com reagentes virais SBI da embalagem. A substituição de outros reagentes podem afectar o resultado do protocolo. Este protocolo só foi optimizado para a produção de lentiviral e pode não ser adequado para produzir outros tipos de vírus ou pseudoviruses.
Embalagem viral de sucesso é dependente de vários passos-chave. As células 293TN expressar o antigénio T de SV40 grande, o que é absolutamente necessário para a secreção das partículas lentivirais para o sobrenadante da cultura celular. A densidade a qual as células são 293TN no momento da transfecção é especialmente importante para que o reagente PureFection para transferir o suficientemente lentivector e plasmídeos de embalagem para as células. Adicionando-se a mistura PureFection à placa de cultura de tecido de uma maneira gota a gota, seguido por agitação completamente a placa é importante para a dispersão dos plasmídeos de empacotamentoe lentivector construir longo de todas as células. A falta de apropriadamente distribuir os vectores podem resultar em partículas insuficientes lentivirais sendo produzidos. A reacção de embalagem viral pode ser dimensionada para cima para a produção de vírus de título elevado, com base na área de superfície das placas de cultura de tecidos. Pode-se escolher a placa pratos de tecido de cultura de várias células 293TN por construção que tem de ser embalado. Concentração dos sobrenadantes virais é especialmente útil na criação de alta título de vírus. Sobrenadante viral a partir de placas múltiplas de células podem ser combinadas e concentradas para utilização em experiências de vivo, ou para as células que são difíceis de transduzir.
Titulação das partículas produzidas lentivirais é importante para o cálculo preciso uma MOI para usar para a transdução de células alvo. Conhecendo o MOI que foi usado na transdução de uma dada permite solução de problemas no caso em que a transdução não é bem sucedido. Por exemplo, usando uma MOI que édemasiado baixa pode resultar em células alvo que expressam muito poucos o constructo de interesse. Usando uma MOI que é demasiado elevado, no entanto, pode resultar em células alvo que mostram sinais de stress. O objectivo é usar uma MOI que maximiza a expressão do construto de interesse, preservando a saúde das células. Embora recomendamos um protocolo de titulação qPCR baseado que mede cópias integradas do construto lentiviral em células HT1080, as abordagens titulação outros podem também ser utilizados, tais como ELISA p24 ou estimativa da percentagem de células positivas para GFP.
Transdução de sucesso das células-alvo também depende vários fatores importantes. TransDux é um reagente de infecção único que permite eficiências de transdução elevados, mas que não é tóxico para as células. TransDux pode ser usado em vez de polibreno, que é frequentemente tóxicos para as células-alvo. A inclusão de TransDux na transdução das células alvo ajuda a neutralizar cargas sobre as partículas virais e permite que o vírus na células. Uma vez que TransDux não é tóxico para as células, pode-se permitir que as partículas lentivirais a permanecer em contacto com as células durante até 72 horas (o tempo em que as construções virais foram integrados no genoma da célula hospedeira), aumentando assim a probabilidade de o partículas virais de entrar na célula. Para algumas células de difícil transduzir, transduções pode ser repetido em dias sucessivos para aumentar a eficiência de transdução. Por exemplo, transduzir as células no dia 1, permitir que as células para descansar no dia 2 e, em seguida transduzir as células novamente no dia 3. É importante que esperar 72 horas após a transdução última antes da selecção início, experiências adicionais ou caracterização das células alvo.
Embalagem viral eficiente é também dependente do tamanho do construto lentiviral, entre a 5 'e as regiões LTR 3'. Esta secção do construto lentiviral deve ser de aproximadamente 9 kb ou menos, o que corresponde ao tamanho do genoma do HIV nativo. Superior a 9 de maio de kbtítulo vinque o das partículas produzidas pseudoviral. A nova tecnologia, tais como vectores piggyBac transposão, permitir a integração, fiável estável de transgenes até 100 kb, através de uma transfecção único. Esta abordagem pode ser utilizada para construções que excedem o limite de tamanho para lentivirais, nos casos em que é possível transfectar células alvo, e proporciona a vantagem adicional de não necessitar de um passo de embalagem viral 9,10.
As partículas pseudoviral produzidos utilizando este protocolo são infecciosas em que eles podem infectar os tipos de células mais de mamíferos. Os produtos utilizados neste protocolo, no entanto, são de terceira geração Biosafe em que eles produzem não-replicativa e auto-inativadoras pseudoviruses. Portanto, uma vez em células alvo transduzidas ou animais, as células alvo ou animais não são infecciosas ou contagiosas. A substituição de outros plasmídeos lentivector que não são de terceira geração Biosafe é possível, embora não recomendado a partir de um biossegurançaperspectiva. O protocolo de produção viral e subseqüente de transdução de células alvo deve ser realizada sob o Nível de Biossegurança 2, de acordo com as diretrizes do NIH 11, e os pesquisadores devem sempre usar um jaleco e luvas ao manusear as partículas virais. Utilizadas células produtoras 293TN, tubos de partículas virais, e pipetas descartáveis devem ser eliminados em um recipiente adequado de risco biológico. Pipetas de vidro reutilizáveis e devem ser descontaminados com água sanitária e autoclave para diminuir a exposição do pessoal.
The authors have nothing to disclose.
Nós gostaríamos de agradecer a equipe e cientistas SBI para o seu apoio no desenvolvimento e testes destes protocolos.
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 |