Hier beschrijven we een methode voor de beoordeling van de Long-expressie van miRNAs die zijn voorspeld te reguleren van inflammatoire genen met behulp van muizen blootgesteld aan ozon of gefilterde lucht in verschillende stadia van de oestrische cyclus.
MicroRNA (miRNA) profilering is geworden van belang aan onderzoekers werken in verschillende onderzoeksgebieden van biologie en geneeskunde. Huidige studies tonen een veelbelovende toekomst van het gebruik van miRNAs in de diagnose en behandeling van longziekten. Hier definiëren we een protocol voor miRNA profilering voor het meten van de relatieve overvloed van een groep miRNAs voorspeld te reguleren van inflammatoire genen in het longweefsel uit van een ozon-geïnduceerde luchtweg ontsteking muismodel. Omdat het heeft aangetoond dat circulerende sex-hormoonniveaus kan invloed hebben op de regulering van de aangeboren immuniteit longkanker bij vrouwen, is het doel van deze methode voor het beschrijven van een inflammatoire miRNA profilering protocol in vrouwelijke muizen, rekening houdend met de oestrische cyclus fase van elk dier op het moment van blootstelling van de ozon. We pakken ook toepassing bioinformatics benaderingen van miRNA ontdekking en target identificatie methodes gebruikend het limma, een R/Bioconductor-software, en functionele analysesoftware te begrijpen van de context van de biologische en de trajecten die zijn gekoppeld aan differentiële miRNA expressie.
microRNAs (miRNAs) zijn korte (19 tot en met 25 nucleotiden), natuurlijke, niet-coderende molecules van RNA. Sequenties van miRNAs zijn evolutionaire bewaard over soorten, hetgeen wijst op het belang van miRNAs bij het reguleren van de fysiologische functies1. microRNA expressie profilering heeft bewezen nuttig zijn voor het identificeren van miRNAs die belangrijk zijn bij de regulering van een verscheidenheid van processen, waaronder de immuunrespons, celdifferentiatie ontwikkelings processen en apoptosis2. Meer recentelijk zijn miRNAs bekroond voor hun potentiële gebruik in diagnose van de ziekte en therapeutics. Voor onderzoekers bestuderen van mechanismen van genregulering, kan meten van miRNA expressie verlichten systemen-niveau modellen van regelgevende processen, vooral wanneer de miRNA informatie wordt samengevoegd met het mRNA profilering en andere gegevens van genoom-schaal3. Aan de andere kant, miRNAs hebben ook aangetoond dat het stabieler dan mRNAs in een scala van soorten van het specimen worden en zijn ook meetbaar met grotere gevoeligheid dan eiwitten4. Dit heeft geleid tot aanzienlijke belangstelling voor de ontwikkeling van miRNAs als biomarkers voor diverse moleculaire diagnostische toepassingen, met inbegrip van longziekten.
In de Long spelen miRNAs een belangrijke rol in de ontwikkelings processen en het onderhoud van homeostase. Bovendien is hun abnormale expressie geassocieerd met de ontwikkeling en de progressie van verschillende longziekten5geweest. Inflammatoire longziekte geïnduceerd door luchtverontreiniging blijkt grotere ernst en slechtere prognose bij vrouwtjes, die aangeeft dat de hormonen en de oestrische cyclus Long aangeboren immuniteit en miRNA expressie in reactie op de uitdagingen op milieugebied kunnen regelen 6. in dit protocol, gebruiken we ozon blootstelling, dat een belangrijk onderdeel van de luchtverontreiniging is, voor het opwekken van een vorm van Long ontsteking in vrouwelijke muizen dat zich bij het ontbreken van adaptieve immuniteit voordoet. Met behulp van ozon, zijn wij de ontwikkeling van hyperresponsiveness van de luchtwegen die wordt geassocieerd met luchtweg epitheliale celbeschadiging en een toename van de neutrofielen en inflammatoire mediatoren in proximale airways7inducerende. Er zijn op dit moment niet goed beschreven protocollen te karakteriseren en miRNAs over de oestrische cyclus in ozon-blootgesteld muizen analyseren.
Hieronder beschrijven we een eenvoudige methode om oestrische cyclus stadia en miRNA expressie in longweefsel van vrouwelijke muizen blootgesteld aan ozon te identificeren. Wij richten ook effectief bioinformatics benaderingen van miRNA ontdekking en target identificatie, met de nadruk op computationele biologie. We analyseren de microarray gegevens met behulp van limma, een R/Bioconductor-software die voorziet in een geïntegreerde oplossing voor het analyseren van de gegevens van gen expressie experimenten8. Analyse van PCR array gegevens uit limma heeft een voordeel in termen van macht over t-test gebaseerd procedures bij het gebruik van kleine aantal arrays/samples te vergelijken van expressie. Te begrijpen de biologische context van miRNA expressie resultaten, we dan de functionele analysesoftware gebruikt. Om de mechanismen tot regeling van transcriptionele veranderingen te begrijpen en te voorspellen waarschijnlijk resultaten, wordt de software combineert miRNA-expressie datasets en kennis van de literatuur9. Dit is een voordeel in vergelijking met software die kijk voor statistische verrijking in overlappende sets van miRNAs.
MicroRNA profilering is een voordelige techniek voor de diagnose van de ziekte zowel mechanistisch onderzoek. In dit manuscript, hebben we een protocol om te evalueren van de expressie van miRNAs die zijn voorspeld te reguleren van inflammatoire genen in de longen van vrouwelijke muizen blootgesteld aan ozon in verschillende oestrische cyclus fasen gedefinieerd. Methoden voor de bepaling van de oestrische cyclus, zoals de visuele detectiemethode, zijn beschreven16. Echter dit vertrouwen op eenmali…
The authors have nothing to disclose.
Dit onderzoek werd gesteund door subsidies van NIH K01HL133520 (PS) en K12HD055882 (PS). Dr. Joanna Floros bedanken de auteurs voor de hulp met ozon blootstelling experimenten.
C57BL/6J mice | The Jackson Laboratory | 000664 | 8 weeks old |
UltraPure Water | Thermo Fisher Scientific | 10813012 | |
Sterile plastic pipette | Fisher Scientific | 13-711-25 | Capacity: 1.7mL |
Frosted Microscope Slides | Thermo Fisher Scientific | 2951TS | |
Light microscope | Microscope World | MW3-H5 | 10X and 20X objective |
Ketathesia- Ketamine HCl Injection USP | Henry Schein Animal Health | 55853 | 90 mg/kg. Controlled drug. |
Xylazine Sterile Solution | Lloyd Laboratories | 139-236 | 10mg/kg. Controlled Drug. |
Ethanol | Fisher Scientific | BP2818100 | Dilute to 70% ethanol with water. |
21G gauge needle | BD Biosciences | 305165 | |
Syringe | Fisher Scientific | 329654 | 1mL |
Operating Scissors | World Precision Instruments | 501221, 504613 | 14cm, Sharp/Blunt, Curved and 9 cm, Straight, Fine Sharp Tip |
Tweezer Kit | World Precision Instruments | 504616 | |
-80 ˚C freezer | Forma | 7240 | |
Spectrum Bessman Tissue Pulverizers | Fisher Scientific | 08-418-1 | Capacity: 10 to 50mg |
RNase-free Microfuge Tubes | Thermo Fisher Scientific | AM12400 | 1.5 mL |
TRIzol Reagent | Thermo Fisher Scientific | 15596026 | |
Direct-zol RNA MiniPrep Plus | Zymo Research | R2071 | |
NanoDrop | Thermo Fisher Scientific | ND-ONE-W | |
miScript II RT kit | Qiagen | 218161 | |
Mouse Inflammatory Response & Autoimmunity miRNA PCR Array | Qiagen | MIMM-105Z | |
Thin-walled, DNase-free, RNase-free PCR tubes | Thermo Fisher Scientific | AM12225 | for 20 μl reactions |
miRNeasy Serum/Plasma Spike-in Control | Qiagen | 219610 | |
Microsoft Excel | Microsoft Corporation | https://office.microsoft.com/excel/ | |
Ingenuity Pathway Analysis | Qiagen | https://www.qiagenbioinformatics.com/products/ingenuity-pathway-analysis/ | |
R Software | The R Foundation | https://www.r-project.org/ | |
Thermal cycler or chilling/heating block | General Lab Supplier | ||
Microcentrifuge | General Lab Supplier | ||
Real-time PCR cycler | General Lab Supplier | ||
Multichannel pipettor | General Lab Supplier | ||
RNA wash buffer | Zymo Research | R1003-3-48 | 48 mL |
DNA digestion buffer | Zymo Research | E1010-1-4 | 4 mL |
RNA pre-wash buffer | Zymo Research | R1020-2-25 | 25 mL |
Ultraviolet ozone analyzer | Teledyne API | Model T400 | http://www.teledyne-api.com/products/oxygen-compound-instruments/t400 |
Mass flow controllers | Sierra Instruments Inc | Flobox 951/954 | http://www.sierrainstruments.com/products/954p.html |