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Method Article
En este artículo, describimos el ensayo Ago2-miRNA-co-IP diseñado para cuantificar un grupo activo de miRNAs específicos inducidos por TGF-β1 en células epiteliales bronquiales humanas CFBE41o-. Este ensayo proporciona información funcional sobre el reclutamiento de miRNA al complejo de silenciamiento inducido por ARN, cuantificada por qRT-PCR utilizando cebadores específicos de miRNA y sondas de hidrólisis TaqMan.
Los micro(mi)RNAs son ARN cortos, no codificantes, que median la interferencia del ARN (ARNi) mediante mecanismos postranscripcionales. Se reclutan miRNAs específicos para el complejo de silenciamiento inducido por ARN citoplasmático (RISC). Argonaute2 (Ago2), un componente esencial de RISC, facilita la unión del miARN al sitio diana en el ARNm, seguido de la escisión del dúplex miARN-ARNm con su actividad endonucleasa. El ARNi está mediado por un grupo específico de miARN reclutados por RISC y, por lo tanto, se denomina grupo funcional. Los niveles celulares de muchos miRNAs se ven afectados por la citocina Factor de Crecimiento Transformante-β1 (TGF-β1). Sin embargo, se sabe poco sobre si el TGF-β1 afecta a los grupos funcionales de estos miARN. El ensayo Ago2-miRNA-co-IP, discutido en este manuscrito, está diseñado para examinar los efectos de TGF-β1 en el reclutamiento de miRNAs a RISC y ayuda a determinar si los cambios en los niveles celulares de miRNA se correlacionan con los cambios en los grupos funcionales asociados a RISC. Los principios generales del ensayo son los siguientes. Las células cultivadas tratadas con TGF-β1 o control de vehículo se lisan y el endógeno Ago2 se inmunoprecipita con un anticuerpo anti-Ago2 inmovilizado, y los miRNAs activos complejados con Ago2 se aíslan con un kit de ensayo de inmunoprecipitación (RIP) RISC. Los miRNAs se identifican con la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa (qRT-PCR) utilizando cebadores en bucle de tallo específicos de miARN durante la transcripción inversa, seguida de PCR con cebadores directos e inversos específicos de miRNA, y sondas de hidrólisis TaqMan.
El factor de crecimiento transformante-β1 (TGF-β1) es una citocina multifuncional que puede cambiar la expresión de muchos micro(mi)RNAs 1,2,3. El nivel celular total de un miARN en particular no se correlaciona con su potencial inhibitorio porque solo una fracción específica del miARN se incorpora al complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) para realizar la interferencia de ARN (ARNi)3. Solo hasta el 10% de cada miRNA está asociado a RISC y participa en el ARNi 4,5. A continuación, el proceso de ARNi implica la unión del miARN asociado a RISC a la(s) secuencia(s) de reconocimiento de ARNm diana6. La asociación RISC está influenciada por la disponibilidad del ARNm diana y la complementariedad del miARN con el sitio de unión, generalmente presente en la región no traducida 3' (UTR) del ARNm4. El ensayo de inmunoprecipitación Argonaute2-miRNA-co-IP, descrito en este manuscrito, está diseñado para examinar el efecto de TGF-β1 en el reclutamiento de miRNAs específicos para RISC mediante la detección de diferencias en los miRNAs asociados a RISC después del tratamiento con TGF-β1, en comparación con el control del vehículo. El examen del grupo funcional asociado a RISC de un miARN específico es mucho más informativo sobre los efectos del miARN que el examen del nivel celular total del miARN. RISC consiste en proteínas que escanean el sitio de unión en el ARNm objetivo y escinden el dúplex miARN-ARNm. Argonaute2 (Ago2) es el componente principal de RISC. De las cinco isoformas de Ago (Ago1-Ago5), Ago2 es la única que tiene actividad endonucleasa y participa en el ARNi en células humanas 7,8,9,10. El complejo Ago2-miRNA-RISC es la unidad funcional para la represión postranscripcional de ARNm mediada por miRNA11. El miRNA asociado a Ago2 representa el estado nativo del miRNA en respuesta a la señalización intracelular o extracelular. Por lo tanto, la inmunoprecipitación del endógeno Ago2 proporciona una excelente oportunidad para detectar la fracción activa asociada a RISC de un miARN específico, así como la evaluación funcional de sus objetivos. Este ensayo es superior a la reducción del ARNm endógeno diana con imitadores de miARN biotinilado debido a la eficiencia impredecible de la absorción celular de moléculas de ácido nucleico biotinilado y sus efectos fuera del objetivo.
El ensayo Ago2-miRNA-co-IP, discutido en este manuscrito, se optimizó para determinar los efectos de TGF-β1 en el reclutamiento de miRNAs de RISC en células CFBE41o- epiteliales bronquiales humanas inmortalizadas3. Los componentes del kit de ensayo RIP se utilizaron para realizar el ensayo Ago2-miRNA-co-IP con modificaciones en el protocolo proporcionado por el fabricante. Se utilizó un método de separación para aislar ARN pequeño y grande, en el que se utilizó ARN pequeño para cuantificar el ARN con la ayuda de la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa (qRT-PCR) utilizando cebadores de bucle de tallo específicos de miARN durante la transcripción inversa, seguida de PCR utilizando cebadores directos e inversos específicos de miARN, y sondas de hidrólisis TaqMan.
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1. Preparación antes del experimento
2. Inmunoprecipitación de Ago2
3. Aislamiento de ARN
4. Cuantificación de miRNA por reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa (qRT-PCR)
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Hemos demostrado previamente que el TGF-β1 aumentó los niveles celulares totales de miRNAs miR-145-5p, miR-143-5p y miR-154-5p en células CFBE41o-3. A continuación, empleamos el ensayo Ago2-miRNA-co-IP para dilucidar los efectos funcionales del TGF-β1 en estos miRNA. Se estudió el reclutamiento RISC de miR-145-5p, miR-143-5p y miR-154-5p en células CFBE41o- que expresan de manera estable el regulador de conductancia transmembrana (CFTR) de fibrosis quístic...
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El ensayo Ago2-miRNA-co-IP está diseñado para investigar el grupo activo de miRNAs en respuesta al tratamiento con TGF-β1. Los miRNAs activos o asociados a RISC son importantes para comprender su potencial inhibitorio para el ARNm diana4. Panshin et al. demostraron recientemente que la eficiencia de inmunoprecipitación de Ago2 y miRNAs puede depender del protocolo16. Hay varias diferencias entre el protocolo aquí y los datos publicados...
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Los autores declaran que no tienen ningún interés financiero en competencia y que no tienen nada que revelar.
Agradecemos a John Wakefield de Tranzyme, Inc. (Birmingham, AL) que generó las células CFBE41o-, y a J.P. Clancy del CFFT que proporcionó las células. Esta investigación fue financiada por las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud R01HL144539 y R56HL127202 (a A.S.-U.) y la SWIATE18G0 de subvenciones de la Fundación de Fibrosis Quística.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 mM dNTPs (with dTTPs) | Applied Biosystems | 4366596 | |
10x Reverse Transcription Buffer (RT Buffer) | Applied Biosystems | 4366596 | |
2-propanol | Fisher BioReagents | BP2618-1 | |
2x Laemmli Sample Buffer | Bio-Rad | 1610737 | |
7300 Real Time PCR System | Applied Biosystems | 4345240 | |
Anti-Ago2 antibody (anti-EIF2C2), mouse monoclonal against human Ago2 | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN003M | |
Bovine Albumin Fraction V (7.5% solution) | Thermo Scientific | 15260037 | |
Collagen I (Purecol-Type I Bovie collagen solution) | Advanced Biometrix | 50005-100mL | |
DL-Dithiothreitol (DTT) | Sigma | 646563-.5ML | |
DTT | Sigma-Aldrich | 646563 | |
Ethanol | Deacon Laboratories | 64175 | |
Fetal Bovine Serum | ATLANTA Biologicals | S10350 | |
Goat Anti-Mouse IgG | Bio-Rad | 1706516 | |
L-glutamine (200 mM Solution; 29.20 mg/mL) | Corning | 25-005-Cl | |
Mini cell scrapers United Biosystems | Thermo Fisher | MCS-200 | |
Minimal Essential Medium | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
miRNA specific stem looped RT primers | Applied Biosystems | 4427975 | |
Mouse IgG2 control | Dako, Glostrup, Denmark | A0424 | |
MultiScribe Reverse Transcriptase, 50 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
Nano Drop ND-1000 Spectrophotometer | NanoDrop Technologies, Inc. | E112352 | |
Nuclease-free water | Ambion | AM9937 | |
Opti-MEM (1x) Reduced Serum Medium | Gibco by Life Technologies | 11058-021 | |
PBS | Gibco | 14190250 | |
Penicillin-streptomycin, Sterile | Sigma-Aldrich | P0781 | |
Pierce Protease Inhibitor Tablets, EDTA-Free | Thermo Scientific | A32955 | |
Protein G agarose beads (Pierce Protein G Plus Agarose) | Thermo Scientific | 22851 | |
Puromycin | InvivoGen | ant-pr-1 | |
RiboCluster Profiler RIP-Assay Kit for microRNA | Medical & Biological Laboratories Co. Ltd | RN1005 | |
RNase Inhibitor, 20 U/µL | Applied Biosystems | 4366596 | |
TaqMan 2x Universal PCR master mix without AmpErase UNG | Applied Biosystems | 4427975 | |
TaqMan miRNA single tube Assay (20x) containing miRNA specific forward/reverse primers and probe | Applied Biosystems | 4427975 (assay ID #002278, #002146, and #000477) | |
TGF-beta1 | Sigma | T1654 | |
Transwell filters (24 mm) | Corning Life Sciences Plastic | 3412 | |
Veriti 96 Well Thermal Cycler (Model:9902) | Applied Biosystems | 4375786 |
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