Protocols

Expression and characterization of ribozymes and short hairpin RNA in mammalian cells

Summary

Functional genomic research using R N A interference techniques (R N A i ) has been carried out extensively in recent years.R N A i is the newest and most successful of a variety of techniques for regulating gene expression, which are generally based on antisense effects. To introduce antisense effectors into cells, there are two main approaches: introduction of already synthesized effector molecules from outside the cell or intracellular expression of the effector molecules by means of appropriate vectors. Down-regulation of gene expression induced by exogenous introduction is transient and unsuitable for studies on proteins with long half-lives, and other potential problems arise from low or frequently changing transfection efficiencies. Written by T. Friedman et al, translated by W. Qin et al. This experiment is from "Gene Transfer".

Operation method

Construction and expression of oligonucleotide-based antisense cassettes

Move

Construction and expression of oligonucleotide-based antisense cassettes Materials Reagents
贴壁生长的哺乳动物(最好是人类)细 胞 系 (如 H E K 293和 H C T 116) 含 有 L B 培养基和青霉素(50fxg/m l ) 的琼脂平板 将 15g Batco琼 脂 溶 解 在 I L 的 L B 培 养 基 中 ,高 压 灭 菌 。冷 却 至 50°C 后 ,加 人 〇.5ml 100mg/m l的青霉素。 . A T P (G E H ealthcare Life Science) 牛 小 肠 碱 性 磷 酸 酶 ( N ew E ngland B ioLab) 小量柱纯化试剂盒 完全细胞培养基和基础细胞培养基 IOXDNA 连 接 酶 缓 冲 液 (500mmol/L p H 为 7. 5 的 Tris-HCl、 lOOmmol/L . MgCl2、 100mmol/L DTT、 10mmol/L A TP,并可选择性加入牛血清白蛋白 至终浓度为25(Vg/ml) 双萤光素酶报道检测系统(Promega E 1910或 E 19600) 表达载体 pcD N A 3-U 6M , pF R T -U 6M , p F R T U 6t e t , p F R T -H lte t (以 上 由 作 者 提 供 ) pcD N A 3. I (Invitrogen) pcD N A 5/F R T /T 0 (In vitrogen ) psiC heck (P rom ega C8021) 胶纯化试剂盒 感受态细菌(如 D H 5a 和 D H 10B ) Lipofectam ine 2000 (Invitrogen ) L B 培养基 称 1(^胰 蛋 白 胨 、 5§ 酵 母 提 取 物 及 10§ 1^(:1,溶入9001111去离子水中。用5111〇1/乙的 NaOH将 p H 调 至 7 . 0 , 将 体 积 加 至 1000ml,高压灭菌。 1 X N E B 2 缓 冲 液 ( 50m m o l/L N aC l, 10m m o l/L p H 7.9 的 丁 ris-H C l, lm m o l/L D T T , lO m m ol/L M g C L , 50m m o l/L D T T ) 多 核 苷 酸 激 酶 ( N ew E ngland B ioL abs) 限制性内切核酸酶 B g H l 、 K p n l 、 X h o l 、 N o t l 、 B a m H l 测序引物 U 6-F o r S7CcaaggtcgggcaggaagS^ (T m= 60. 9°C ) B G H -R ev 5 /aggggcaaacaacagatggc3 / (T m= 62.1°C ) R L uc-F or 5 ^gaggacgctccagatgaaatgS ^ (T m= 59. 5°C ) T K -R ev S^ g a g a g tg tttcgttccttccc3 7 (T m= 60. 8°C ) T 4 D N A 连 接 酶 ( N ew E ngland B ioLabs)
目的特异的寡核苷酸 寡核苷酸应以最低的范围合成并只通过脱盐纯化。溶解在lOnmol/L pH7. 5 的 T ris缓冲液 中,通过紫外分光光度计检测浓度,调整浓度至l ( % m〇 l/L 作为储存液。 lm o l/ L T r is 缓 冲 液 (p H 7.5) 称 量 6. 05g T r i s ,溶 解 在 30ml去离子水中,用 5m ol/L的 H C l调 节 p H , 最后用水定容 至 50ml0 仪器 细菌培养皿 摇床 荧光/化学发光检测仪 组织培养皿(I O O m m ) 或 烧 瓶 (T -75) 组织培养板(24孔) 方 法 寡核苷酸盒的制备 1.为每一个寡核苷酸准备一个单独的20M1 lOfxmol/L 的磷酸化反应: lOO^mol/L 寡核苷酸储存液 2今 I 10X P N K 缓冲液 2. OjLil 10m m o l / L A T P 2. Om I P N K 5.0/xl H 2O 13. 5/jlI 37°C 孵育 l h。 2.将每个互补的磷酸化寡核苷酸各IOm I 混合。 75°C 孵 育 I O m i n 使酶失活并通过接下来 的缓慢降温复性(逐渐降温至30〜40°〇。 最终的寡核苷酸双链的浓度是Sfxmol/L 。 3•稀释25倍 ,终浓度为200n m o l / L (对于70b p 的寡核苷酸盒来说约为9n g /fxl)。 载体的制备 4 在 50jl J 1XNEB2 缓冲液中,用 30〜40U B g m 和 消 化 3 ~ 4 Mg 适当的载体 (pcDNA3-U6M、 pFRT-U6M、 pFRTU6tet、 pFRT-H ltet), 37°C孵育 2〜4h。 5•加人W 牛小肠碱性憐酸酶(l O U /pl),再孵育l h 。 一旦上一步的某一种酶的消化不完全,去磷酸化可以减少背景。 6•用1 . 0 % 的琼脂糖凝胶电泳分离消化的片段。用干净的手术刀切割线性化的载体片 段 。留下1〜2fxl酶切反应体系作为步骤8 的对照组。 7•用胶纯化试剂盒纯化线性载体,将纯化的D N A 溶解在30〜40^1试剂盒提供的缓冲 液或 10m m o l / L Tris 缓 冲 液 中 (p H 7. 5)。 8•通过电泳Ifxl纯化的D N A 样品来估计载体D N A 的浓度,将 步 骤 6 留下的样品作为
浓度标记。 线性载体与寡核苷酸盒的连接 9 . 反应体系: 载 体 (一 般 1〜2fxl) 5Ong 200nmol/L 寡核苷酸盒 1. 0^1 I O X D N A 连接缓冲液 0. 5^1 T 4 D N A 连接酶 0. 5^1 加 H 2◦ 至总体积 5. 0/Ltl 室温孵育30m i n 。 同时建立不含插人序列的阴性对照连接体系。 感受态细胞的转化 10.将 3fxl连接产物与30〜50/J 感受态细菌混合,冰上孵育30m i n ,将剩余的连接反应 产物储存在一20°C 。 1 1 •将反应混合物在4 2 °C孵 育 3 5 〜 40s 。 立即置于冰上冷却2m i n ,加 人 700|u l L B 培养 液 , 37°C振荡培养4 5 〜 60m i n 。 12•将一半培养液涂于包含50jug/m l 青霉素的L B 琼脂平板上, 37°C 培养过夜。 转化细菌的分析 1 3 . 在转化的第二天检查琼脂平板;经过转化的平板上的克隆应该比对照平板多。用灭 菌的枪头挑取2〜3 个克隆,并接种到5m l 含 有 50〜lOOfxg/m l 青霉素的L B 培养结 中。 3 7 °C振荡培养过夜。 14. 用柱分离试剂盒从转化菌中小量制备D N A 。将 D N A 溶 解 于 50^1溶解缓冲液或 10m m o l / L Tris 缓 冲 液 中 (p H 7. 5)。 插人一个典型的shRNA表达盒后,与克隆质粒相比酶切释放的DNA片段的大小增加40〜 5 0 对 碱 基 (如克隆质粒的Bam H I和 NozI酶切释放片段分别为327对 和 364对 碱 基 )。图 3A (见彩版)给出了构建的表达shRNA的质粒的酶切图谱。标识的限制酶适于进行限制 酶酶切分析和质粒的亚克隆。 15. 对质粒进行酶切分析(在 IOjbJ 反 应 体 系 中 切 割 0.3〜 0.5陴 的 D N A ) , 可以用 或 J V o d 来验证插入序列是否存在,并用克隆载体作为阴性对照。 插 人 shRNA后 ,载体的长度会增加40〜50bp (用 Bam H I和 N oiI切割的产物长度分别为 327bp、 364bp)。一个 典 型 的 shRNA表 达 载 体 的 图 谱 见 图 3A 。标出的酶可用于酶切分析 和亚克隆。 . 16•在步骤15鉴定出的阳性克隆用U 6-F 〇 r 引物和B G H -R e v 引物扩増。 构建双萤光素酶报道系统以评价效应因子 17.扩增目的基因c D N A 区域,这个区域包含所有的目的位点以及5'多克隆位点上游 100个 和 3'下 游 100个核苷酸。
: 中 表 有 福 个 型 二 二 A = ^丄包白特异性®序列可以减少形成目的基因错误二级结构的机会。前引物和后引物分 占从S X A 〇1和 驗 1酶切位点,用于将1^产物定向克隆进psiCheck2 载体。确保酶切位 点外面还包含另外4〜6个核苷酸以提髙对P C R 产物的酶切效率。 18. 要克隆目的c D N A ,参照步骤4〜1 5 , 但某些步骤有所修改。在步骤9,插入序列的 摩尔数应是线性载体的2〜3 倍。在步骤1 5 , 酣 x / w I + JVGrt酶切释放出插入序列 来分析转化菌D N A 。 19. 通过酶切鉴定的阳性克隆,用 RLuc_F〇1^ TK_Rev引物扩增。 双萤光素酶报道系统与效应因子载体共转染 20. 在转染前16〜24h ,将细胞接种在2 4 孔 板 里 (每 孔 0.5m l ),当开始转染时,细胞 汇合度应达到60% 〜80% 。 2 1 . 每种细胞接种到3 个孔,为 所 有 的 样 品 (]V个)准 备 Lip/med (Lipofectamine 2000/培养液)混合液: Lip/m e d : 50 X JVjul 的基础培养液+1. 5X JVpl 的 Lipofectamine 2000 室温下孵育5〜l O m i n。 22. 混合报道D N A 和效应因子D N A (包括一个无关的效应因子作为对照)用于转染 (条件: IOOng 报道基因、 IOOng 效应因子、每孔 0 •5;xl Lipofectamine 2000): lOOng/f J 的报道基因 3今 1 lOOng/p l的效应因子 3. Oyl 基础培养液 50fxl Lip/med (见步骤 2〇) 50m1 混 匀 ,室 温 孵 育30min (见步骤21)。 23. 在孵育混合物的过程中,吸出24孔板中的培养液,向每孔加人300I山新鲜的全培养 液。或者只从每孔吸出200f J 旧培养液。 24. 将°5〇4步骤2 2 的混合物溶解在500W 全培养液中,向 3 个孔中每个孔加人200m 1。 • 528 •


25. Co-incubate the mixture with the cells (without changing the culture medium during this period) until 24 h after transfection.

26. Aspirate the culture medium and add 150ul of passive lysis buffer (provided in the Dual Fluorokinase Reporter System kit) to each well and incubate for 15 min at room temperature with gentle shaking.

27. Measure the expression of the reporter gene on a fluorescence/chemiluminescence detector (refer to the operation manual of the Dual Fluorokinase Reporter System kit).

28 The internal control firefly fluorokinase was used as a standard to specificate all samples target-specific

Renilla fluoresceinase expression. The expression efficiency of the control (cells transfected with irrelevant effectors) was set to 1 00%, and the relative expression levels of the other samples were calculated against the control. At least two independent parallel experiments were performed, and two samples that were constructed and demonstrated efficient expression of the effector were selected for further study.


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https://www.aladdinsci.com/

Categories: Protocols
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Da — when not otherwise indicated, molecular weight units are daltons.   Mw — weight-average molecular weight.   Mn — number-average molecular weight.

Products are supplied for research and development use only. Not for use in humans, animals, diagnosis, or therapy.

Cite this article

Aladdin Scientific. "Expression and characterization of ribozymes and short hairpin RNA in mammalian cells" Aladdin Knowledge Base, updated Dec 24, 2024. https://www.aladdinsci.com/us_en/faqs/expression-and-characterization-of-riboz-en.html
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