Name: focus formation: a cell-based assay to determine the oncogenic potential of a gene
Uploaded: 2014-12-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Focus Formation: A Cell-based Assay to Determine the Oncogenic Potential of a Gene at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מניו Innovator תכנית פרס של מנהל ה- NIH (ED). AA נתמך בחלקו על ידי פרסים לתואר ראשון מהמכון הלאומי לסרטן והקרן הלאומי למדע.

1. ביצוע הווקטורים ויראליים רצפי הקידוד עבור הגן של עניין, כמו גם בקרות החיוביות ושליליות, מוכנסים לתוך pBABEpuro על ידי שיטות מסורתיות שיבוט (PCR הגברה, עיכול הגבלה וקשירה). ישנם ארבעה אתרי הגבלה על הווקטור שבו ניתן להכניס את ה- DNA: BamHI, SnaBI, EcoRI וסאלי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את ה- DNA פלסמיד כיתה transfection מהתאים מוסמכים באמצעות ערכת midi פלסמיד QIAGEN. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד ריכוז ה- DNA באמצעות ספקטרופוטומטר NanoDrop2000. </li></ol> 2. רטרו-וירוס הפקה קו תא אריזת Plat-E ישמש להפקת רטרו-וירוס ecotropic שיספוק את cDNA של עניין לתאי NIH 3T3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקמת תרבויות Plat-E מ תאים קפואים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהירות להפשיר תאי Plat-E באמבט מים 37 מעלות צלזיוס ולהעביר צינור חרוטי 15 מיליליטר. לאט לאט להוסיף 9 מיליליטר של מדיום Plat-E (Duהנשר בינוני של lbecco שונה (DMEM) + 10% שור עוברי סרום (FBS) + פניצילין וסטרפטומיצין). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגות הצינור ב 180 x גרם במשך 5 דקות וזורקים supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות מחדש את התאים עם 10 מיליליטר של מדיום Plat-E והעברה לצלחת תרבות 10 סנטימטרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים ב-37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 באינקובטור עד שהם% ומחוברות 80-90 (כ 2 ימים). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיצול תא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב את המדיום ולשטוף תאי פעם עם PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 2 מיליליטר של 0.05% טריפסין-EDTA דגירה דקות 1 ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את התאים על ידי הקשה על אצבע, להוסיף 10 מיליליטר של מדיום Plat-E, ולהעביר את ההשעיה תא צינור 15 מיליליטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגות הצינור ב 180 x גרם במשך 5 דקות וזורקים supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התאים עם 10 מיליליטר של מדיום Plat-E וזרעם במנות חדשות ב1: 4-1: 6 דילולים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Plat-E זריעה וTransfection <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרע 2 x 10 6תאים לכל צלחת תרבות 10 סנטימטרים באמצעות מדיום Plat-E ללא כל אנטיביוטיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים O / N ב37 ° C, חממה 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחרת, להעביר 300 μl של Opti-ממ לתוך צינור 1.5 מיליליטר microfuge. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 27 μl של polyethylenimine (PEI), מגיב transfection חסכוני 12, אל הצינור מוכן עם Opti-MEM. מערבבים בעדינות על ידי הקשה על אצבע ודגירה של 5 דקות ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 9 מיקרוגרם של ה- DNA פלסמיד כיתה transfection לתוך צינור Opti-ממ / PEI, מערבב בעדינות על ידי vortexing, ודגירה במשך 15 דקות ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף את ה- DNA / PEI ירידה מבחינת מורכבת לתוך צלחת Plat-E, ודגירת O / N ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחרת, לשאוב את המדיום המכיל את מגיב transfection ולהוסיף 10 מיליליטר של מדיום Plat-E הטרי (ללא אנטיביוטיקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחזיר את התאים לחממה. </li></ol></li></ol> 3. תאי NIH 3T3 וזיהום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקמת NIHתרבויות 3T3 וזריעה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהירות להפשיר תאי NIH 3T3 באמבט מים 37 מעלות צלזיוס ולהעביר לצינור 15 מיליליטר. לאט לאט להוסיף 9 מיליליטר של מדיום NIH 3T3 (DMEM + 10% FBS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגות הצינור ב 180 x גרם במשך 5 דקות וזורקים supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התאים עם 10 מיליליטר של מדיום NIH 3T3 והעברה לצלחת תרבות 10 סנטימטרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים ב37 ° C, חממה 5% CO 2. זה מאוד חשוב כי תאי NIH 3T3 תמיד נשמרים underconfluent (50-60%), כתדר של שינוי ספונטני (ולכן רמות בסיסיות של היווצרות מוקדים) מגביר פעם בתרבות מגיעה confluency. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרע 3 x 10 5 תאים לכל צלחת 10 סנטימטרים ודגירת O / N לזיהום למחרת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זיהום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קציר supernatant retroviral מצלחת Plat-E באמצעות מזרק חד פעמי מיליליטר 10, סינונו דרך מסנן קרום ניילון גודל 0.45 מיקרומטר נקבובית, והעברתו ל-15 מיליליטרצינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 10 מיליליטר של מדיום Plat-E הטרי לתאים (ללא אנטיביוטיקה), ולהחזיר אותם לחממה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב את המדיום מצלחת תא NIH 3T3 להיות נגועות, ולהוסיף 5 מיליליטר של מדיום NIH 3T3 רגיל ו -5 מיליליטר של supernatant המסונן המכיל וירוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף polybrene לצלחת בריכוז של 6 מיקרוגרם / מיליליטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה התאים O / N ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחרת, חזור על השלבים 3.2.1 - 3.2.5 לסיבוב שני של זיהום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את המדיום המכיל וירוס עם מדיום NIH 3T3 רגיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר תאי NIH 3T3 לגדול במשך 2-3 שבועות, החלפה הבינוני במידת צורך. בדוק ביטוי של החלבון של עניין על ידי אלקטרופורזה הקונבנציונלית החלבון וimmunoblot על lysates תא שלם מצלחות העתק. </li></ol></li></ol> 4. מכתים וכימות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קריסטל ויולט מכתים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב את מדיום NIH 3T3 ולמקם את הכליםעל קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף הכלים פעמיים עם PBS קר כקרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את התאים עם מתנול קר כקרח במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המנות מהקרח, לשאוב מתנול, ולהוסיף 3 מיליליטר של 0.5% פתרון סגול גביש עשה ב 25% מתנול (RT). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה המנות במשך 5 דקות בRT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב את הפתרון סגול גביש ולשטוף היטב את המנה עם מילי- Q H 2 O עד שלא צבע יורד בשטיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר את הכלים לייבוש O / N בbenchtop (שנחשף). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כימות מוקדים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהמנות יבשות, להשתמש בסרגל למדוד את האוספים צבעוניים הכהה של תאים על הצלחת. לספור רק את אלה שהם יותר מ 5 מ&quot;מ בקוטר כ&quot; מוקדים &quot;. רשום את מספר המוקדים ולחשב ממוצעים והמשמעות בהשוואה לקבוצת הביקורת. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Clark, G. J., Cox, A. D., Graham, S. M., Der, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+assays+for+Ras+transformation.">Biological assays for Ras transformation.</a> Methods in enzymology. , 255-395 (1995).</li><li>Celis, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cell biology : a laboratory handbook. , 345-352 (2006).</li><li>Raptis, L., Vultur, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neoplastic+transformation+assays.">Neoplastic transformation assays.</a> Methods in molecular biology. 165, 151-164 (2001).</li><li>Johnson, P. J., Coussens, P. M., Danko, A. V., Shalloway, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpressed+pp60c-src+can+induce+focus+formation+without+complete+transformation+of+NIH+3T3+cells.">Overexpressed pp60c-src can induce focus formation without complete transformation of NIH 3T3 cells.</a> Molecular and cellular biology. 5, 1073-1083 (1985).</li><li>Bonner, T. I., Kerby, S. B., Sutrave, P., Gunnell, M. A., Mark, G., Rapp, U. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+biological+activity+of+human+homologs+of+the+raf/mil+oncogene.">Structure and biological activity of human homologs of the raf/mil oncogene.</a> IMolecular and cellular biology. 5, 71400-71407 (1985).</li><li>Yancopoulos, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-myc+can+cooperate+with+ras+to+transform+normal+cells+in+culture.">N-myc can cooperate with ras to transform normal cells in culture.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82, 5455-5459 (1985).</li><li>Fujiwara, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transforming+activity+of+purinergic+receptor+P2Y,+G+protein+coupled,+8+revealed+by+retroviral+expression+screening.">Transforming activity of purinergic receptor P2Y, G protein coupled, 8 revealed by retroviral expression screening.</a> Leukemia &amp; lymphoma. 48, 978-986 (2007).</li><li>Morita, S., Kojima, T., Kitamura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plat-E:+an+efficient+and+stable+system+for+transient+packaging+of+retroviruses.">Plat-E: an efficient and stable system for transient packaging of retroviruses.</a> Gene. 7, 1063-1066 (2000).</li><li>Morgenstern, J. P., Land, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+mammalian+gene+transfer:+high+titre+retroviral+vectors+with+multiple+drug+selection+markers+and+a+complementary+helper-free+packaging+cell+line.">Advanced mammalian gene transfer: high titre retroviral vectors with multiple drug selection markers and a complementary helper-free packaging cell line.</a> Nucleic acids research. 18, 3587-3596 (1990).</li><li>Kim, T. K., Eberwine, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+cell+transfection:+the+present+and+the+future.">Mammalian cell transfection: the present and the future.</a> Analytical and bioanalytical chemistry. 397, 3173-3178 (2010).</li><li>Klaver, B., Berkhout, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+5'+and+3'+long+terminal+repeat+promoter+function+in+human+immunodeficiency+virus.">Comparison of 5' and 3' long terminal repeat promoter function in human immunodeficiency virus.</a> Journal of virology. 68, 3830-3840 (1994).</li><li>Fukumoto, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cost-effective+gene+transfection+by+DNA+compaction+at+pH+4.0+using+acidified,+long+shelf-life+polyethylenimine.">Cost-effective gene transfection by DNA compaction at pH 4.0 using acidified, long shelf-life polyethylenimine.</a> Cytotechnology. 62, 73-82 (2010).</li><li>Fox, E. J., Wright, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=S-phase-specific+expression+of+the+Mad3+gene+in+proliferating+and+differentiating+cells.">S-phase-specific expression of the Mad3 gene in proliferating and differentiating cells.</a> The Biochemical journal. 359, 361-367 (2001).</li><li>Yun, J. S., Rust, J. M., Ishimaru, T., Diaz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+role+of+the+Mad+family+member+Mad3+in+cerebellar+granule+neuron+precursor+proliferation.">A novel role of the Mad family member Mad3 in cerebellar granule neuron precursor proliferation.</a> Molecular and cellular biology. 27, 8178-8189 (2007).</li><li>Gore, Y., Lantner, F., Hart, G., Shachar, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mad3+negatively+regulates+B+cell+differentiation+in+the+spleen+by+inducing+Id2+expression.">Mad3 negatively regulates B cell differentiation in the spleen by inducing Id2 expression.</a> Molecular biology of the cell. 21, 1864-1871 (2010).</li><li>Barisone, G. A., Yun, J. S., Diaz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+cerebellar+proliferation+to+tumorigenesis:+new+insights+into+the+role+of+Mad3.">From cerebellar proliferation to tumorigenesis: new insights into the role of Mad3.</a> Cell cycle. 7, 423-427 (2008).</li><li>Barisone, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+MXD3+in+proliferation+of+DAOY+human+medulloblastoma+cells.">Role of MXD3 in proliferation of DAOY human medulloblastoma cells.</a> PloS One. 7, e38508 (2012).</li><li>Nair, S. K., Burley, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+structures+of+Myc-Max+and+Mad-Max+recognizing+DNA.+Molecular+bases+of+regulation+by+proto-oncogenic+transcription+factors.">X-ray structures of Myc-Max and Mad-Max recognizing DNA. Molecular bases of regulation by proto-oncogenic transcription factors.</a> Cell. 112, 193-205 (2003).</li></ol>

יש לי המחברים אין לחשוף.

FFA מספק שיטה קלה ומהירה כדי להעריך שינוי ממאיר במבחנה. זה ניתן להקרנה של מספר גדול יחסית של גני מועמדים, והדרישות הטכניות הצנועים שלה לעשות את זה יעיל וחסכוני. יתר על כן, ניתן coexpressed שתיים או יותר גנים (המכונה לעתים assay &quot;שיתוף פעולה&quot;) כדי להעריך את הפוטנציאל הסר...

ניתן להבחין בתאי גידול מעמיתיהם הרגילים על ידי מגוון רחב של שינויים, מדפוסי ביטוי גנים לepigenomics לשינויים מורפולוגיים ושגשוג. בקרב האחרון, הפחית את התלות בסרום, אובדן קשר עיכוב (צפיפות), הרכישה של התפשטות מעגן-עצמאי וסופו של דבר, את היכולת ליצור גידולים כאשר הוזרקו לבעלי חיים הם אינדיקטורים שימושיים, הניתנים למדידה של שינוי הממאיר 3. כמה במבחנה ובמבחני vivo פותחו לשינוי סלולארי. במבחנה מבחני מכוונים לזיהוי ומדידת שינויים במורפולוגיה תרבות (assay היווצרות מוקד), דינמיקת התרבות (שיעור צמיחה, צפיפות רוויה) וגורם גדילה (צמיחה בסרום מופחת) או מעגן (צמיחה באגר רכה) דרישות. תקן הזהב לקביעת האופי הממאיר של סוג תא נשאר היווצרות גידול (xenografts) בחיות מעבדה. עם זאת, לאהוא יעלה ואורך של מחקרי in vivo לא תמיד להפוך אותם מוצדק כצעד ראשון אימות או הקרנה של אונקוגנים מועמד. למרות שאף assay במבחנה מספק הערכה ברורה של הפוטנציאל שבעור של גן, הם מספקים תובנה פוטנציאל שבעור שעשויה לצמצם את העתיד במחקרי vivo. אחת מהמערכות הנפוצות ביותר להערכת פוטנציאל סרטני במבחנה הוא Assay גיבוש הפוקוס 2. גישה זו מסתמכת על השימוש בפיברובלסטים עכבר NIH 3T3, קו תאים לא שינה שמראה עיכוב קשר חזק. ביטוי יתר של תוצאות אונקוגן באובדן צמיחת צפיפות תלויה; תאים הופכים יכולים לגדול אז במספר שכבות, ויצרו &quot;מוקדים&quot;, דמיינו בקלות נגד monolayer הרקע של תאים-שינה הלא. גיבוש הפוקוס Assay, אז, מודד את היכולת של אונקוגן מועמד לגרום לשינוי ממאיר, כפי שמעיד על אובדן inhib קשרition כפנוטיפ למדידה. FFA נעשה שימוש כדי להעריך שינוי בביטוי יתר של החלבון קינאז (למשל, 4 Src, BRAF 5), גורמי שעתוק (למשל, N-myc 6) קולטנים, G-מצמידים חלבון (לדוגמא, 7 P2RY8) וGTPases (למשל , ראס 1), בין יתר. הקלות היחסית של assay זה הופכת אותו לבחירה טובה שתספק תשובה מהירה וחזותי ברורה אם ביטוי יתר של הגן די בכך כדי להפוך את תאי פיברובלסטים עכבר NIH 3T3 במבחנה. FFA המתואר בפרוטוקול זה משתמש בקו Plat-E תא אריזה 8, המספק חלבוני אריזה נגיפיים, וpBABEpuro retroviral הווקטור 9 (פלסמיד Addgene 1764) כדי לייצר רטרו-וירוס. לאחר transfection עם מבנה pBABEpuro המכיל את הגן של עניין, שורת תאי Plat-E תפיק רטרו-וירוס ecotropic שיכול לשמש כדי להדביק תאי NIH 3T3. Tהשיטה הנגיפית של מסירת הגן היא יעילה יותר מאשר שיטות transfection הכימי מסורתיות והיא מציעה דרך לבטא את הגן 10-קיימא. התאגד ברגע שלתוך הגנום של תאי NIH 3T3, ביטוי יתר של הגן של עניין הוא מונע על ידי האמרגן חוזר מסוף ארוך הנגיפי (LTR) 11. ביטוי קבוע זה יכול לשמש כדי לקבוע אם הגן של עניין יש לו פעילות שבעור, כפי שהיא נמדדת על ידי יצירת מוקדים, על תאי NIH 3T3.

<table><tbody><tr><td>pBABE-puro vector</td><td>Addgene</td><td>Plasmid 1764</td><td>cloning vector</td></tr><tr><td>Platinum-E Retroviral Packaging Cell Line, Ecotropic</td><td>Cell Biolabs, Inc.</td><td>RV-101</td><td>cell line for viral production</td></tr><tr><td>NIH 3T3 Cell Line murine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>93061524</td><td>cell line for focus formation assay</td></tr><tr><td>10 ml BD Luer-Lok tip syringe</td><td>BD Biosciences</td><td>309604</td><td>viral production reagent</td></tr><tr><td>0.45 &amp;mu;m Puradisc Syringe Filter</td><td>Whatman</td><td>6750-2504</td><td>viral production reagent</td></tr><tr><td>Polyethylenimine (PEI)</td><td>Polysciences, Inc.</td><td>23966-2</td><td>cell transfection reagent</td></tr><tr><td>Polybrene Infection / Transfection Reagent</td><td>EMD Millipore</td><td>TR-1003-G</td><td>cell transfection reagent</td></tr><tr><td>Crystal Violet</td><td>Fisher Scientific</td><td>C581-25</td><td>cell stain reagent</td></tr><tr><td>Plasmid Plus Midi Kit</td><td>QIAGEN</td><td>12945</td><td>plasmid purification</td></tr><tr><td>BD Falcon Tissue Culture Dishes</td><td>BD Biosciences</td><td>353003</td><td>cell culture supplies</td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td><td>Gibco</td><td>11995-065</td><td>cell culture media</td></tr><tr><td>0.05% Trypsin-EDTA</td><td>Gibco</td><td>25300-054</td><td>cell culture supplies</td></tr><tr><td>Opti-MEM I Reduced Serum Medium</td><td>Gibco</td><td>31985-062</td><td>cell culture media</td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td><td>Gibco</td><td>16000-044</td><td>cell culture media</td></tr></tbody></table>

focus formation: a cell-based assay to determine the oncogenic potential of a gene

Malignant transformation of cells is typically associated with increased proliferation, loss of contact inhibition, acquisition of anchorage-independent growth potential, and the ability to form tumors in experimental animals1. In NIH 3T3 cells, the Ras signal transduction pathway is known to trigger many of these events, what is known as Ras transformation. The introduction of an overexpressed gene in NIH 3T3 cells may promote morphological transformation and loss of contact inhibition, which can help determine the oncogenic potential of that gene of interest. An assay that provides a straightforward method to assess one aspect of the transforming potential of an oncogene is the Focus Formation Assay (FFA)2. When NIH 3T3 cells divide normally in culture, they do so until they reach a confluent monolayer. However, in the presence of an overexpressed oncogene, these cells can begin to grow in dense, multilayered foci1 that can be visualized and quantified by crystal violet or Hema 3 staining. In this article we describe the FFA protocol with retroviral transduction of the gene of interest into NIH 3T3 cells, and how to quantify the number of foci through staining. Retroviral transduction offers a more efficient method of gene delivery than transfection, and the use of an ecotropic murine retrovirus provides a biosafety control when working with potential human oncogenes.

MXD3 הוא גורם שעתוק הרוכסן לאוצין סליל לולאה, סליל בסיסי (bHLHZ) שהוא חבר של MYC / מקס / רשת MAD. זה חבר טיפוסי של משפחת MAD 13-15, וזה כבר דיווח להיות מעורב בהיווצרות הסרטן 16,17. בהשוואה לpBABEpuro (בקרה שלילית) וMYC (ביקורת חיובית), היו מנות NIH 3T3 בי MXD3 היה ביטוי יתר באופן משמעותי ?...

Watch this Scientific Journal Video about Focus Formation: A Cell-based Assay to Determine the Oncogenic Potential of a Gene at JoVE.com

Focus Formation: A Cell-based Assay to Determine the Oncogenic Potential of a Gene

Assay גיבוש הפוקוס מספק שיטה פשוטה להעריך את הפוטנציאל להפוך לאונקוגן מועמד.

להתמקד גיבוש: Assay מבוסס תאים כדי לקבוע את הפוטנציאל שבעור של ג&#39;ין

Malignant transformation of cells is typically associated with increased proliferation, loss of contact inhibition, acquisition of anchorage-independent ...

focus-formation-cell-based-assay-to-determine-oncogenic-potential

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

27.8K Views.  University of California, Davis.  Assay גיבוש הפוקוס מספק שיטה פשוטה להעריך את הפוטנציאל להפוך לאונקוגן מועמד. 

Video: Focus Formation: A Cell-based Assay to Determine the Oncogenic Potential of a Gene

Utilizing Functional Genomics Screening to Identify Potentially Novel Drug Targets in Cancer Cell Spheroid Cultures

The identification of functional driver events in cancer is central to furthering our understanding of cancer biology and indispensable for the discovery of the next generation of novel drug targets. It is becoming apparent that more complex models of cancer are required to fully appreciate the contributing factors that drive tumorigenesis in vivo and increase the efficacy of novel therapies that make the transition from pre-clinical models to clinical trials.
Here we present a methodology for generating uniform and reproducible tumor spheroids that can be subjected to siRNA functional screening. These spheroids display many characteristics that are found in solid tumors that are not present in traditional two-dimension culture. We show that several commonly used breast cancer cell lines are amenable to this protocol. Furthermore, we provide proof-of-principle data utilizing the breast cancer cell line BT474, confirming their dependency on amplification of the epidermal growth factor receptor HER2 and mutation of phosphatidylinositol-4,5-biphosphate 3-kinase (PIK3CA) when grown as tumor spheroids. Finally, we are able to further investigate and confirm the spatial impact of these dependencies using immunohistochemistry.

Identifying novel drug targets that transition from pre-clinical testing to human trials is a scientific priority. To that end, here we describe a functional genomics approach for examining the impact of gene depletion on cancer cell line spheroids, which more appropriately model human cancers in vivo.

ניצול הקרנת Genomics פונקציונלית כדי לזהות מטרות תרופה חדשנית פוטנציאלי תרבויות אליפטית תא סרטני

The identification of functional driver events in cancer is central to furthering our understanding of cancer biology and indispensable for the discovery ...

Cancer Research

Colony Forming Cell (CFC) Assay for Human Hematopoietic Cells

Human hematopoietic stem/progenitor cells are usually obtained from bone marrow, cord blood, or peripheral blood and are used to study hematopoiesis and leukemogenesis. They have the capacity to differentiate into lymphoid and myeloid lineages. The colony forming cell (CFC) assay is used to study the proliferation and differentiation pattern of hematopoietic progenitors by their ability to form colonies in a semisolid medium. The number and the morphology of the colonies formed by a fixed number of input cells provide preliminary information about the ability of progenitors to differentiate and proliferate. Cells can be harvested from individual colonies or from the whole plate to further assess their numbers and differentiation states using flow cytometry and morphologic evaluation of Giemsa-stained slides. This assay is useful for assessing myeloid but not lymphoid differentiation. The term myeloid in this context is used in its wider sense to encompass granulocytic, monocytic, erythroid, and megakaryocytic lineages.

We have used this assay to assess the effects of oncogenes on the differentiation of primary human CD34+ cells derived from peripheral blood. For this purpose cells are transduced with either control retroviral construct or a construct expressing the oncogene of interest, in this case NUP98-HOXA9. We employ a commonly used retroviral vector, MSCV-IRES-GFP, that expresses a bicistronic mRNA that produces the gene of interest and a GFP marker. Cells are pre-activated by growing in the presence of cytokines for two days prior to retroviral transduction. After another two days, GFP+ cells are isolated by fluorescence-activated cell sorting (FACS) and mixed with a methylcellulose-containing semisolid medium supplemented with cytokines and incubated till colonies appear on the surface, typically 14 days. The number and morphology of the colonies are documented. Cells are then removed from the plates, washed, counted, and subjected to flow cytometry and morphologic examination. Flow cytometry with antibodies specific to the cell surface markers expressed during hematopoiesis provides information about lineage and maturation stage. Morphological studies of individual cells under a microscope after Wright- Giemsa staining provide further information with regard to lineage and maturation. Comparison of cells transduced with control empty vector to those transduced with an oncogene reveals the effects of the oncogene on hematopoietic differentiation.

Colony Forming Cell CFC Assay for Human Hematopoietic Cells

The colony forming cell (CFC) assay is an in vitro assay in which hematopoietic progenitors form colonies in a semi-solid medium. A combination of colony morphology, cell morphology, and flow cytometry are used to assess the ability of the progenitors to proliferate and differentiate along the different hematopoietic lineages.

יצירת המושבה Cell (CFC) Assay עבור תאים hematopoietic האדם

Human hematopoietic stem/progenitor cells are usually obtained from bone marrow, cord blood, or peripheral blood and are used to study hematopoiesis and ...

Immunology and Infection

Methods for Evaluating the Role of c-Fos and Dusp1 in Oncogene Dependence

The demonstration of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) in treating chronic myeloid leukemia (CML) has heralded a new era in cancer therapeutics. However, a small population of cells does not respond to TKI treatment, resulting in minimal residual disease (MRD); even the most potent TKIs fail to eradicate these cells. These MRD cells serve as a reservoir to develop resistance to therapy. Why TKI treatment is ineffective against MRD cells is not known. Growth factor signaling is implicated in supporting the survival of MRD cells during TKI treatment, but a mechanistic understanding is lacking. Recent studies demonstrated that an elevated c-Fos and Dusp1 expression as a result of convergent oncogenic and growth factor signaling in MRD cells mediate TKI resistance. The genetic and chemical inhibition of c-Fos and Dusp1 renders CML exquisitely sensitive to TKIs and cures CML in both genetic and humanized mouse models. We identified these target genes using multiple microarrays from TKI-sensitive and -resistant cells. Here, we provide methods for target validation using in vitro and in vivo mouse models. These methods can easily be applied to any target for genetic validation and therapeutic development.

Here, we describe protocols for the genetic and chemical validation of c-Fos and Dusp1 as a drug target in leukemia using in vitro and in vivo genetic and humanized mouse models. This method can be applied to any target for genetic validation and therapeutic development.

שיטות להערכת את התפקיד של c-פוס, Dusp1 התלות אונקוגן

The demonstration of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) in treating chronic myeloid leukemia (CML) has heralded a new era in cancer therapeutics. However, ...

Oncogenic Gene Fusion Detection Using Anchored Multiplex Polymerase Chain Reaction Followed by Next Generation Sequencing

Gene fusions frequently contribute to the oncogenic phenotype of many different types of cancer. Additionally, the presence of certain fusions in samples from cancer patients often directly influences diagnosis, prognosis, and/or therapy selection. As a result, the accurate detection of gene fusions has become a critical component of clinical management for many disease types. Until recently, clinical gene fusion detection was predominantly accomplished through the use of single-gene assays. However, the ever-growing list of gene fusions with clinical significance has created a need for assessing fusion status of multiple genes simultaneously. Next generation sequencing (NGS)-based testing has met this demand through the ability to sequence nucleic acid in massively parallel fashion. Multiple NGS-based approaches that employ different strategies for gene target enrichment are now available for use in clinical molecular diagnostics, each with its own strengths and weaknesses. This article describes the use of anchored multiplex PCR (AMP)-based target enrichment and library preparation followed by NGS to assess for gene fusions in clinical solid tumor specimens. AMP is unique among amplicon-based enrichment approaches in that it identifies gene fusions regardless of the identity of the fusion partner. Detailed here are both the wet-bench and data analysis steps that ensure accurate gene fusion detection from clinical samples.

This article details the use of an anchored multiplex polymerase chain reaction-based library preparation kit followed by next-generation sequencing to assess for oncogenic gene fusions in clinical solid tumor samples. Both wet-bench and data analysis steps are described.

היתוך גנים אונגניים באמצעות שרשרת מעוגנת התגובה השרשרת מעוגן ואחריו רצף הדור הבא

Gene fusions frequently contribute to the oncogenic phenotype of many different types of cancer. Additionally, the presence of certain fusions in samples ...

The Use of Mouse Mammary Tumor Cells in an In Vitro Invasion Assay as a Measure of Oncogenic Cell Behavior

The in vitro invasion assay uses a protein-rich matrix in a Boyden chamber to measure the ability of cultured cells to pass through the matrix and a porous membrane in a process analogous to the initial steps of cancer cell metastasis. The tested cells can be altered for the gene expression or treated with inhibitors to test for changes in the invasion potential. This experiment tests the aggressive phenotype of the mouse mammary tumor cells to discover and characterize the potential oncogenes that promote cell invasion. This technique, however, can be versatile and adapted to many different applications. The experiment itself can be done in one day and the results are acquired by light microscopy in less than a day. The results include counts of the number of invading cells for comparison and analysis. The in vitro invasion assay is a rapid, inexpensive, and clear-cut method for determining cell behavior in a culture that can be used as an initial assessment before more involved in vivo assays.

The in vitro cell invasion assay is used to measure the potential of cancer metastasis by quantifying the cellular potential for invasion and migration using cell culture inserts containing protein matrix. Cells are challenged to migrate through the protein matrix and a porous membrane, towards a chemoattractant, and then quantified by light microscopy.

השימוש של העכבר בתאי סרטן הגידול בתוך שיטת הפלישה מחוץ למבחנה כמדד של התנהגות התא אונגניים

The in vitro invasion assay uses a protein-rich matrix in a Boyden chamber to measure the ability of cultured cells to pass through the matrix and a ...

Genetics

Tumorsphere Derivation and Treatment from Primary Tumor Cells Isolated from Mouse Rhabdomyosarcomas

Rhabdomyosarcoma (RMS) is the most common soft tissue sarcoma in children. Although significant efforts have enabled the identification of common mutations associated with RMS and allowed discrimination of different RMS subtypes, major challenges still exist for the development of novel treatments to further improve prognosis. Although identified by the expression of myogenic markers, there is still significant controversy over whether RMS has myogenic or non-myogenic origins, as the cell of origin is still poorly understood. In the present study, a reliable method is provided for the tumorsphere assay for mouse RMS. The assay is based on functional properties of tumor cells and allows the identification of rare populations in the tumor with tumorigenic functions. Also described are procedures for testing recombinant proteins, integrating transfection protocols with the tumorsphere assay, and evaluating candidate genes involved in tumor development and growth. Described further is a procedure for allograft transplantation of tumorspheres into recipient mice to validate tumorigenic function in vivo. Overall, the described method allows reliable identification and testing of rare RMS tumorigenic populations that can be applied to RMS arising in different contexts. Finally, the protocol can be utilized as a platform for drug screening and future development of therapeutics.

This protocol describes a reproducible method for isolation of mouse rhabdomyosarcoma primary cells, tumorsphere formation and treatment, and allograft transplantation starting from tumorspheres cultures.

והטיפול מתאי הגידול הראשוניים מבודדים מעכבר תמס שריר

Rhabdomyosarcoma (RMS) is the most common soft tissue sarcoma in children. Although significant efforts have enabled the identification of common ...

Mapping the Structure-Function Relationships of Disordered Oncogenic Transcription Factors Using Transcriptomic Analysis

Many cancers are characterized by chromosomal translocations which result in the expression of oncogenic fusion transcription factors. Typically, these proteins contain an intrinsically disordered domain (IDD) fused with the DNA-binding domain (DBD) of another protein and orchestrate widespread transcriptional changes to promote malignancy. These fusions are often the sole recurring genomic aberration in the cancers they cause, making them attractive therapeutic targets. However, targeting oncogenic transcription factors requires a better understanding of the mechanistic role that low-complexity, IDDs play in their function. The N-terminal domain of EWSR1 is an IDD involved in a variety of oncogenic fusion transcription factors, including EWS/FLI, EWS/ATF, and EWS/WT1. Here, we use RNA-sequencing to investigate the structural features of the EWS domain important for transcriptional function of EWS/FLI in Ewing sarcoma. First shRNA-mediated depletion of the endogenous fusion from Ewing sarcoma cells paired with ectopic expression of a variety of EWS-mutant constructs is performed. Then RNA-sequencing is used to analyze the transcriptomes of cells expressing these constructs to characterize the functional deficits associated with mutations in the EWS domain. By integrating the transcriptomic analyses with previously published information about EWS/FLI DNA binding motifs, and genomic localization, as well as functional assays for transforming ability, we were able to identify structural features of EWS/FLI important for oncogenesis and define a novel set of EWS/FLI target genes critical for Ewing sarcoma. This paper demonstrates the use of RNA-sequencing as a method to map the structure-function relationship of the intrinsically disordered domain of oncogenic transcription factors.

Intrinsically disordered domains are important for oncogenic fusion transcription factor function. To therapeutically target these proteins, a more detailed understanding of the regulatory mechanisms employed by these domains is required. Here, we use transcriptomics to map important structural features of the intrinsically disordered EWS domain in Ewing sarcoma.

מיפוי קשרי מבנה-פונקציה של גורמי שעתוק אונקוגניים מופרעים באמצעות ניתוח תמלול

Many cancers are characterized by chromosomal translocations which result in the expression of oncogenic fusion transcription factors. Typically, these ...

A Multiplexed Luciferase-based Screening Platform for Interrogating Cancer-associated Signal Transduction in Cultured Cells

Genome-scale interrogation of gene function using RNA interference (RNAi) holds tremendous promise for the rapid identification of chemically tractable cancer cell vulnerabilities. Limiting the potential of this technology is the inability to rapidly delineate the mechanistic basis of phenotypic outcomes and thus inform the development of molecularly targeted therapeutic strategies. We outline here methods to deconstruct cellular phenotypes induced by RNAi-mediated gene targeting using multiplexed reporter systems that allow monitoring of key cancer cell-associated processes. This high-content screening methodology is versatile and can be readily adapted for the screening of other types of large molecular libraries.

Achieving a systems level understanding of cellular processes is a goal of modern-day cell biology. We describe here strategies for multiplexing luciferase reporters of various cellular function end-points to interrogate gene function using genome-scale RNAi libraries.

פלטפורמת הקרנה מבוססת לוציפראז Multiplexed לחקירת מלחמה בסרטן הקשורים להעברת אותות בתאים בתרבית

Genome-scale interrogation of gene function using RNA interference (RNAi)  holds tremendous promise for the rapid identification of chemically tractable  ...

The Soft Agar Colony Formation Assay

Anchorage-independent growth is the ability of transformed cells to grow independently of a solid surface, and is a hallmark of carcinogenesis. The soft agar colony formation assay is a well-established method for characterizing this capability in vitro and is considered to be one of the most stringent tests for malignant transformation in cells. This assay also allows for semi-quantitative evaluation of this capability in response to various treatment conditions. Here, we will demonstrate the soft agar colony formation assay using a murine lung carcinoma cell line, CMT167, to demonstrate the tumor suppressive effects of two members of the Wnt signaling pathway, Wnt7A and Frizzled-9 (Fzd-9). Concurrent overexpression of Wnt7a and Fzd-9 caused an inhibition of colony formation in CMT167 cells. This shows that expression of Wnt7a ligand and its Frizzled-9 receptor is sufficient to suppress tumor growth in a murine lung carcinoma model.

The soft agar colony formation assay is a method used to confirm cellular anchorage-independent growth in vitro. The goal of this protocol is to illustrate a stringent method for the detection of the tumorigenic potential of transformed cells and the tumor suppressive effects of proteins on transformed cells.

Assay גיבוש רך אגר המושבה

Anchorage-independent growth is the ability of transformed cells to grow independently of a solid surface, and is a hallmark of carcinogenesis. The soft ...

Biology

Methyl Cellulose-Based CFU Assay: A Method to Determine the Effect of Anti-cancer Compounds on Colony Formation in Leukemic Cells

Source: Kesarwani, M., et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/t/58194">Methods for Evaluating the Role of c-Fos and Dusp1 in Oncogene Dependence.</a> J. Vis. Exp. (2019).
This video describes the protocol for methyl cellulose-based colony formation unit or CFU assay, which helps identify and count the number of colonies formed by leukemic cells in response to the treatment with anticancer compounds.

בדיקת CFU מבוססת מתיל תאית: שיטה לקביעת ההשפעה של תרכובות אנטי-סרטניות על היווצרות מושבות בתאים לוקמיים

Source: Kesarwani, M., et al. Methods for Evaluating the Role of c-Fos and Dusp1 in Oncogene Dependence. J. Vis. Exp. (2019).
This video describes the ...

להתמקד גיבוש: Assay מבוסס תאים כדי לקבוע את הפוטנציאל שבעור של ג'ין

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video