Vecteurs d'expression lentiviraux sont les véhicules les plus efficaces pour différentes exprimant de façon stable des molécules effectrices ou des constructions rapporteurs à diviser et non de division des cellules de mammifères et des organismes entiers. Ici, nous fournir un protocole sur la façon d'emballer des constructions d'expression lentivector particules pseudoviral et pour transduire des cellules cibles en utilisant les particules pseudoviral.
Comme à la norme des vecteurs plasmidiques, il est possible de transfecter lentivectors sous forme de plasmide dans les cellules à faible et à moyen terme l'efficacité pour obtenir une expression transitoire de effecteurs. Constructions d'emballage d'expression lentiviraux en particules pseudoviral, cependant, permet à la transduction du 100%, même avec difficiles à transfecter des cellules primaires, tels que, la tige et des cellules différenciées. En outre, la livraison lentiviral ne produit pas les réponses cellulaires spécifiques généralement associés à des transfections chimiques, comme la mort cellulaire résultant de la toxicité du réactif de transfection 1, 2. Lorsque transduites dans des cellules cibles, la construction lentiviral s'intègre dans l'ADN génomique et fournit une expression stable de l'épingle à cheveux d'ARN (shRNA), le gène d'ADNc, microARN ou reporter 3, 4. Des cellules cibles exprimant de manière stable la molécule effectrice peut être isolé à l'aide d'un marqueur sélectionnable contenue dans le vecteur d'expression construit comme puromycine ou GFP. Après psparticules eudoviral infecter les cellules cibles, ils ne peuvent pas se répliquer dans les cellules cibles, parce que les gènes viraux structuraux sont absents et les longues répétitions terminales (LTR) sont conçus pour être auto-inactivant sur la transduction du 5, 6.
Il ya trois principales composantes nécessaires pour l'emballage lentiviral efficace 1, 5, 6, 7.
Un aperçu du protocole de production virale peut être vu dans la figure 1. Production virale commence par co-transfection des cellules productrices 293TN avec le vecteur d'expression lentiviral et les plasmides d'emballage. Les particules virales sont sécrétées dans les médias. Après 48-72 heures les milieux de culture cellulaire est récolté. Débris cellulaires est enlevé à partir des milieux de culture cellulaire, et les particules virales sont précipités par centrifugation avec du PEG-il de la concentration. Produit particules sont ensuite lentiviraux titrés et peut être utilisé pour la transduction de cellules cibles. Détails de titrage virale ne sont pas inclus dans ce protocole, mais peut être trouvée à l'adresse:
ank "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
Ce protocole a été optimisé en utilisant les produits spécifiques indiqués. D'autres réactifs peuvent être substitués, mais les mêmes résultats ne peuvent être garantis.
Cet emballage virale et de la transduction des cellules cibles du protocole a été optimisé pour une utilisation avec des réactifs SBI emballage virales. Substitution d'autres réactifs peuvent influer sur l'issue du protocole. Ce protocole n'a été optimisé pour la production lentivirale et peut ne pas être aptes à la production d'autres types de virus ou pseudovirus.
Le succès d'emballage virale dépend de plusieurs étapes clés. Les cellules 293TN exprimer l'antigène T de SV40 grande, qui est absolument nécessaire pour la sécrétion des particules lentiviraux dans le surnageant de culture cellulaire. La densité au cours de laquelle les cellules sont 293TN au moment de la transfection est particulièrement important pour que le réactif PureFection suffisamment transférer le lentivector et des plasmides d'emballage dans les cellules. Ajout du mélange PureFection à la plaque de culture de tissus d'une manière goutte à goutte puis soigneusement tourbillonnant de la plaque est important pour la dispersion des plasmides d'emballageet de construire tout au long lentivector toutes les cellules. Défaut de façon appropriée la distribution des vecteurs peut entraîner l'insuffisance des particules lentiviraux sont produites. La réaction d'emballage virale peut être élargi pour la production de virus à titre élevé, sur la base de la surface des plaques de culture de tissus. On peut choisir de plaques de plusieurs boîtes de culture tissulaire de cellules 293TN par construction qui doit être emballé. Concentration des surnageants viraux est particulièrement utile dans la création à titre élevé de virus. Surnageant viral à partir de plusieurs plaques de cellules peuvent être combinées et concentrées pour une utilisation dans des expériences in vivo, ou pour les cellules qui sont difficiles à transduire.
Titrage les particules produites lentiviraux est important pour calculer une précision IAM à utiliser pour la transduction de cellules cibles. Connaissant la MOI qui a été utilisé dans une transduction donnée permet le dépannage dans le cas où la transduction n'est pas couronnée de succès. Par exemple, en utilisant un MOI qui esttrop faible peut entraîner dans les cellules cibles exprimant très peu de la construction d'intérêts. L'utilisation d'un MOI qui est trop élevé, cependant, peut entraîner dans les cellules cibles qui montrent des signes de stress. L'objectif est d'utiliser une MOI qui maximise l'expression de la construction d'intérêts tout en préservant la santé des cellules. Bien que nous recommandions un protocole titrage qPCR basée sur ce que les mesures copies intégrées de la construction lentiviral dans des cellules HT1080, les approches titrage d'autres peuvent également être utilisés, tels que p24 ELISA ou l'estimation du pour cent de la GFP-positives cellules.
Transduction des cellules cibles avec succès dépend également de plusieurs facteurs clés. TransDux est un réactif unique qui permet l'infection efficacités de transduction élevées, mais ce n'est pas toxique pour les cellules. TransDux peut être utilisé à la place de polybrène, qui est souvent toxique pour les cellules cibles. L'inclusion de TransDux dans la transduction des cellules cibles aide à neutraliser les charges sur les particules virales et permet le virus dans la cellules. Depuis TransDux n'est pas toxique pour les cellules, on peut permettre aux particules lentiviraux de rester en contact avec les cellules pour jusqu'à 72 heures (l'heure à laquelle les constructions virales ont intégré dans le génome de la cellule hôte), augmentant ainsi la probabilité de la des particules virales entrant dans la cellule. Pour certaines cellules difficiles à transduisent, transductions peut être répétée plusieurs jours de suite pour augmenter l'efficacité de transduction. Par exemple, transduire les cellules sur le jour 1, permettent aux cellules de se reposer le jour 2, puis transduire les cellules de nouveau le jour 3. Il est important d'attendre 72 heures après la transduction dernière avant la sélection début, d'autres expériences ou la caractérisation des cellules cibles.
Efficaces emballage virale est également dépendant de la taille de la construction lentivirale, entre l'extrémité 5 'et régions 3'LTR. Cette partie de la construction lentivirale doit être d'environ 9 kb ou moins, ce qui correspond à la taille du génome natif VIH. Le dépassement de 9 kb peut deaugmentation du titre des particules produites pseudoviral. Les nouvelles technologies, tels que les vecteurs de transposons PiggyBac, permettent un fonctionnement fiable, une intégration stable des transgènes jusqu'à 100 kb par une transfection unique. Cette approche peut être utilisée pour des constructions qui dépassent la limite de taille pour les vecteurs lentiviraux, dans les cas où il est possible de transfecter des cellules cibles, et offre l'avantage supplémentaire de ne pas nécessiter une étape de l'emballage virale 9,10.
Les particules produites pseudoviral utilisant ce protocole sont contagieux en ce sens qu'ils peuvent infecter les types de cellules de mammifères les plus. Les produits utilisés dans le présent protocole, sont cependant de troisième génération biosécuritaire en ce qu'elles produisent non-réplicatif et auto-inactivant pseudovirus. Par conséquent, une fois dans les cellules cibles transduites ou les animaux, les cellules cibles ou des animaux ne sont pas infectieuse ou contagieuse. Substitution d'autres plasmides lentivector qui ne sont pas de troisième génération biosécuritaire est possible mais pas recommandé à partir d'une prévention des risques biotechnologiquesperspective. Le protocole de production et de la transduction virale subséquente des cellules cibles devraient être menées dans le cadre de biosécurité de niveau 2, selon les directives du NIH 11, et les chercheurs doivent toujours porter une blouse de laboratoire et des gants lorsque vous manipulez les particules virales. Occasion cellules productrices 293TN, tubes de particules virales, et des pipettes jetables doivent être jetés dans un conteneur pour déchets biologiques. Les pipettes réutilisables et la verrerie doivent être décontaminés avec l'eau de Javel et l'autoclavage à réduire l'exposition du personnel.
The authors have nothing to disclose.
Nous tenons à remercier le personnel et les scientifiques au SBI pour leur soutien dans le développement et les tests de ces protocoles.
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 |