דרכי הביטוי lentiviral הם כלי הרכב היעיל ביותר עבור ביציבות להביע מפעיל מולקולות שונות או ובונה הכתב בחלוקת ולא חלוקת בתאי יונקים ואורגניזמים שלמים. כאן אנו מספקים פרוטוקול על איך לארוז בונה ביטוי lentivector בחלקיקי pseudoviral וכדי transduce תאים היעד באמצעות חלקיקים pseudoviral.
כמו וקטורים פלסמיד סטנדרטיים, ניתן transfect lentivectors בצורת פלסמיד לתאים בעלי יעילות נמוכה עד בינוני לקבל ביטוי חולף של effectors. Lentiviral אריזה ביטוי בונה לחלקיקים pseudoviral, לעומת זאת, מאפשר התמרה של עד 100%, גם אם קשות transfect תאים, כגון גזע, העיקרי, ותאי הבדיל. יתר על כן, משלוח lentiviral אינו מייצר את התגובות סלולריות ספציפיות הקשורות בדרך כלל transfections כימיים, כגון מוות של תאים כתוצאה רעילות של מגיב transfection 1, 2. כאשר transduced לתאי יעד, מבנה lentiviral משתלב הדנ"א הגנומי ומספק ביטוי יציב של סיכת ראש RNA קטן (shRNA), microRNA cDNA, או עיתונאי גן 3, 4. תאים היעד ביציבות המבטאים את המולקולה מפעיל ניתן לבודד באמצעות סמן לבחירה הכלול וקטור ביטוי לבנות כגון puromycin או GFP. לאחר PSחלקיקים eudoviral להדביק תאים היעד, הם לא יכולים לשכפל בתוך תאים היעד בגלל הגנים המבניים ויראלי נעדרים ואת חוזרת מסוף ארוכות (LTRs) נועדו להיות עצמי inactivating על התמרה 5, 6.
ישנם שלושה מרכיבים עיקריים הדרושים אריזה lentiviral יעיל 1, 5, 6, 7.
סקירה כללית של פרוטוקול ייצור ויראלי ניתן לראות באיור 1. הייצור הנגיפי מתחיל שיתוף transfecting תאים המפיק 293TN עם וקטור ביטוי lentiviral ואת פלסמידים אריזה. חלקיקים נגיפיים מופרשים אל התקשורת. לאחר 48-72 שעות של תרבות התקשורת סלולריים נאסף. פסולת נייד יוסר התקשורת תרבית תאים, ואת חלקיקים נגיפיים הם זירז ידי צנטריפוגה עם PEG-IT ריכוז. חלקיקים lentiviral המיוצרים הם titered אז ניתן transduce תאים היעד. פרטי titering ויראלי אינם נכללים בפרוטוקול זה, אך ניתן למצוא בכתובת:
ank "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
פרוטוקול זה בצורה מיטבית באמצעות מוצרים ספציפיים המצוינים. חומרים כימיים אחרים עשויים להיות תחליף, אבל את אותן תוצאות לא ניתן להבטיח.
אריזה זה ויראלי התמרה של פרוטוקול היעד תאים כבר מותאם לשימוש עם חומרים כימיים ויראלי של SBI אריזה. החלפת חומרים כימיים אחרים עשויים להשפיע על התוצאה של הפרוטוקול. פרוטוקול זה רק בצורה מיטבית לייצור lentiviral ולא מתאים לייצור סוגים אחרים של וירוסים או pseudoviruses.
אריזה ויראלי מוצלח תלוי צעדים מרכזיים. התאים 293TN לבטא את האנטיגן SV40 T גדול, שהוא הכרחי הפרשת חלקיקים לתוך lentiviral supernatant תרבית תאים. הצפיפות שבה התאים הם 293TN בזמן transfection חשוב במיוחד על מנת מגיב PureFection מספיק כדי להעביר את lentivector ו פלסמידים אריזה לתוך התאים. הוספת תערובת PureFection לצלחת רקמת התרבות בצורה טיפה מבחינת ואחריו ביסודיות מתערבל צלחת חשוב פיזור של פלסמידים אריזהו lentivector לבנות לאורך כל התאים. אי הולם לחלק את הווקטורים עלול לגרום חלקיקים lentiviral מספיק שיופקו. התגובה אריזה ויראלי יכול להיות scaled עד לייצור של וירוס כייל גבוה, המבוסס על שטח הפנים של צלחות תרבית הרקמה. אפשר לבחור כמה צלחת רקמות מנות התרבות של תאים 293TN לכל מבנה זה צריך להיות ארוז. ריכוז של supernatants ויראלי יעיל במיוחד ביצירת גבוהה כייל הנגיף. Supernatant ויראלי מצלחות רבות של תאים ניתן לשלב והתרכז לשימוש בניסויים vivo, או תאים שקשה transduce.
Titering חלקיקים lentiviral המיוצרים חשוב לחישוב מדויק משרד הפנים להשתמש עבור התמרה של תאים היעד. לדעת משרד הפנים ששימש התמרה נתון מאפשר פתרון בעיות במקרה של התמרה לא הצליחה. לדוגמה, באמצעות משרד הפנים, כי הואנמוך מדי עלול לגרום לתאי מטרה מעט מאוד המבטאים את המבנה של ריבית. באמצעות משרד הפנים, כי הוא גבוה מדי, לעומת זאת, עלול לגרום לתאי מטרה המראים סימנים של לחץ. המטרה היא להשתמש למיקסום משרד הפנים הבעת עניין של מבנה, תוך שמירה על בריאותם של התאים. למרות שאנו ממליצים על פרוטוקול QPCR מבוסס titering המודד עותקים משולבת של מבנה lentiviral ב HT1080 תאים, גישות titering אחרים יכולים לשמש, כגון ELISA p24 או הערכה של אחוז ה-GFP חיובי תאים.
התמרה מוצלח של תאים היעד תלוי גם בגורמים מרכזיים. TransDux הוא מגיב זיהום ייחודית המאפשרת יעילות התמרה גבוהים, אבל זה לא רעיל לתאים. TransDux יכול לשמש במקום polybrene, אשר לעיתים קרובות רעילים לתאי המטרה. הכללת TransDux ב התמרה של תאים היעד עוזר לנטרל מטענים על חלקיקים נגיפיים ומאפשר את הנגיף לתאs. מאז TransDux אינו רעיל לתאים, ניתן לאפשר את חלקיקי lentiviral להישאר בקשר עם התאים לתקופה של עד 72 שעות (הזמן שבו המבנים ויראלי השתלבו בגנום התא המאכסן), ובכך מגדילים את ההסתברות חלקיקים נגיפיים להיכנס לתא. כמה קשות transduce תאים, transductions ניתן לחזור יום אחר יום כדי להגביר את היעילות התמרה. לדוגמה, transduce התאים ביום 1, לאפשר התאים לנוח ביום 2 ולאחר מכן transduce התאים שוב ביום 3. חשוב להמתין 72 שעות לאחר התמרה אחרונה לפני תחילת הבחירה, ניסויים נוספים או אפיון של התאים היעד.
אריזה ויראלי יעיל הוא גם תלוי בגודל של מבנה lentiviral, בין 5 "אזורי 3'LTR. חלק זה של המבנה lentiviral צריך להיות כ 9 קילו או פחות, המתאימה לגודל של הגנום HIV הילידים. העולה על 9 KB מאי דהtiter קמט של חלקיקים pseudoviral המיוצרים. הטכנולוגיה החדשה, כמו וקטורים piggyBac transposon, לאפשר אינטגרציה, אמין ויציב של transgenes עד 100 kb דרך transfection אחד. גישה זו עשויה לשמש בונה כי יעלה את מגבלת הגודל עבור וקטורים lentiviral, במקרים בהם ניתן transfect תאים היעד, ומעניק יתרון נוסף של לא לדרוש צעד אריזה ויראלי 9,10.
החלקיקים pseudoviral הופק באמצעות פרוטוקול זה הן זיהומיות בכך שהם יכולים להדביק תאים מסוגים יונקים ביותר. המוצרים בשימוש בפרוטוקול זה, עם זאת הם דור שלישי biosafe בכך שהם מייצרים replicative הלא עצמית inactivating pseudoviruses. לכן, ברגע transduced לתאי היעד או בעלי חיים, התאים היעד או בעלי חיים שאינם זיהומית או מדבקת. החלפה של פלסמידים lentivector אחרים שאינם דור שלישי biosafe אפשרי אם כי לא מומלץ מ biosafetyפרספקטיבה. פרוטוקול הייצור הנגיפי התמרה הבאות של תאים היעד צריכה להתבצע תחת רמת בטיחות ביולוגית 2, על פי הנחיות NIH 11, וחוקרים תמיד צריך ללבוש חלוק מעבדה וכפפות בעת טיפול חלקיקים נגיפיים. בשימוש בתאי המפיק 293TN, צינורות של חלקיקים נגיפיים, וכן טפטפות חד פעמיים להשליך במיכל Biohazard המתאים. בטפי להחדרת נוזלים הניתנים לשימוש חוזר וכלי זכוכית צריך חיטוי עם אקונומיקה ו מעוקר כדי להקטין את החשיפה של אדם.
The authors have nothing to disclose.
ברצוננו להודות לצוות מדענים SBI על תמיכתם בפיתוח ובדיקה של פרוטוקולים אלה.
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 |