全基因组CRISPR/Cas9筛选
系统鉴定HOXA9表达的正调控因子。
在HOXA9-P2A-mCherry报告细胞系(SEM和OCIAML2)中表达Cas9,感染全基因组sgRNA文库,通过流式分选mCherry高/低群体,测序比较sgRNA丰度。
RNA-binding protein RBM5 plays an essential role in acute myeloid leukemia by activating the oncogenic protein HOXA9
包含全基因组CRISPR筛选、体外细胞功能实验、体内异种移植模型、患者样本验证、RNA-seq转录组分析及机制验证(ChIP-qPCR、诱导降解系统)等多个独立证据层级。
MOLM13、OCIAML2、THP1等急性髓系白血病细胞系 HOXA9-P2A-mCherry报告基因白血病细胞系(SEM和OCIAML2) NSG小鼠异种移植模型 人原代AML细胞和正常CD34+HSPCs
全基因组CRISPR/Cas9筛选使用的HOXA9-P2A-mCherry报告细胞系 RBM5敲除或敲低后对白血病细胞增殖、分化、凋亡的影响 RBM5敲低后NSG小鼠移植模型中的存活率和白血病负担 RBM5对HOXA9转录的急性调控(AID系统和诱导过表达系统) RBM5过表达对RBM5缺失细胞生长的拯救效应
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
系统鉴定HOXA9表达的正调控因子。
在HOXA9-P2A-mCherry报告细胞系(SEM和OCIAML2)中表达Cas9,感染全基因组sgRNA文库,通过流式分选mCherry高/低群体,测序比较sgRNA丰度。
验证RBM5对白血病细胞生长的必要性。
在多个AML细胞系(MOLM13、THP1、OCIAML2等)中通过CRISPR/Cas9敲除或shRNA敲低RBM5,进行竞争性增殖实验、细胞计数实验、集落形成实验、凋亡和分化检测。
验证RBM5在体内对AML进展的必要性。
将表达荧光素酶-GFP的MOLM13细胞感染shRBM5或对照shRNA,经嘌呤霉素筛选后尾静脉注射NSG小鼠,监测存活率和白血病浸润。
鉴定RBM5中影响AML细胞生长的关键蛋白结构域。
设计覆盖RBM5所有外显子的186个sgRNA进行CRISPR dropout筛选,并构建六个结构域截短突变体进行功能验证。
识别RBM5的下游靶基因和调控通路。
对RBM5敲除和过表达的MOLM13细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因、GSEA通路富集和可变剪接事件。
验证HOXA9是否为RBM5的直接下游功能靶标。
通过qPCR和Western blot检测RBM5改变后HOXA9的表达;利用AID系统急性降解RBM5观察HOXA9转录变化;通过ChIP-qPCR检测RBM5在HOXA9基因座的结合;通过过表达HOXA9进行拯救实验。
验证FLT3是否为RBM5/HOXA9轴的下游效应基因。
检测RBM5敲除及HOXA9过表达后FLT3及其下游基因(PIM1, DDIT4)的表达变化,并验证FLT3过表达对RBM5缺失生长缺陷的拯救作用。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | RPMI-1640培养基 | CORNING | 10-040-CV |
| 胎牛血清 | HyClone | 03.N16001DC | |
| DMEM培养基 | HyClone | SH300022.01 | |
| 原代细胞培养 | X-VIVO-15培养基 | -- | -- |
| BIT血清替代物 | Stem Cell Technologies | -- | |
| 人干细胞因子 | Peprotech | 300-07 | |
| 人FLT3配体 | Peprotech | 300-19-10UG | |
| 人促血小板生成素 | Peprotech | 300-18-10UG | |
| 人白细胞介素6 | Stem Cell Technologies | 78050 | |
| 人白细胞介素3 | Stem Cell Technologies | 78042 | |
| CD34+ HSPC分选 | EasySep™人CD34阳性分选试剂盒 | Stem Cell Technologies | 18056 |
| CD34+ HSPC培养 | StemSpan SFEM II培养基 | Stem Cell Technologies | 09650 |
| CRISPR筛选 | 人类CRISPR敲除文库(H3) | Addgene | 133914 |
| NovaSeq 6000测序仪 | Illumina | -- | |
| 载体构建 | LentiGuide-Puro载体 | Addgene | 52963 |
| CRISPR敲除 | Lenti-Cas9-Blast载体 | Addgene | 52962 |
| 细胞培养 | 杀稻瘟菌素 | Gibco | A11139-03 |
| 嘌呤霉素 | Gibco | A11138-03 | |
| 分子克隆 | PrimeSTAR Max预混液 | TaKaRa | R045 |
| Gibson组装克隆试剂盒 | Abclonal | RK21020 | |
| 电转染 | Nucleofector-4D电转仪 | Lonza | -- |
| Lonza细胞系Nucleofector SF溶液 | Lonza | -- | |
| 病毒包装 | 聚乙烯亚胺40000 | MAOKANGBIO | 49553-93-7 |
| CD34+ HSPC电转 | Neon™转染试剂盒 | Invitrogen by Thermo Fisher Scientific | MPK1096B |
| Cas9蛋白 | Integrated DNA Technologies | 1081058 | |
| 髓系分化 | StemSpan髓系扩增补充物 | STEMCELL Technologies | 02693 |
| 流式分析 | FITC偶联抗CD14抗体 | BioLegend | 325603 |
| APC偶联抗CD11b抗体 | BioLegend | 301310 | |
| 集落形成实验 | MethoCult H4230甲基纤维素培养基 | Stem Cell Technologies | -- |
| 人甲基纤维素完全培养基 | STEMCELL Technologies | 04034 | |
| IMDM培养基 | HyClone | SH30228.01 | |
| 流式分析 | BD LSRFortessa流式细胞仪 | BD Biosciences | -- |
| Annexin-V凋亡检测试剂盒 | Beyotime | C1062M | |
| 细胞分选 | BD FACSAria流式分选仪 | BD Biosciences | -- |
| 动物实验 | NSG小鼠 | GemPharmatech | -- |
| RNA提取 | FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒 | Vazyme | RC112-01 |
| RT-qPCR | PrimeScript™ RT预混液 | Takara | RR036Q |
| SYBR Green预混液 | Vazyme | Q511-03 | |
| QuantStudio 6实时荧光定量PCR仪 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 免疫印迹 | Western和IP细胞裂解液 | Beyotime | P0013 |
| RNA-seq | TRIzol试剂 | Ambion by Life technologies | 343911 |
| ChIP-qPCR | Pierce抗MYC磁珠 | Thermo Scientific | 88842 |
| H3K4me3抗体 | PTM BIO | PTM613 | |
| 免疫球蛋白G | Abclonal | AC011 | |
| 通用DNA纯化试剂盒 | Tiangen | DP214-02 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 细胞培养 | 各细胞系培养基、血清、培养条件 阅读提示:Methods: Cell culture |
| CRISPR筛选 | 报告细胞系类型、文库信息、感染MOI、分选门控、筛选时间 阅读提示:Methods: CRISPR library construction and screening |
| RBM5敲除/敲低 | sgRNA或shRNA序列、病毒滴度、转导效率、筛选浓度、处理时间 阅读提示:Methods: CRISPR-Cas9-mediated gene targeting and vector construction; shRNA-mediated gene knockdown; Virus production and transduction |
| 竞争性增殖实验 | 细胞起始数量、GFP%检测时间点、每次检测的细胞代次 阅读提示:Methods: Competition-based cell proliferation assay |
| 体内实验 | 小鼠品系、周龄、性别、细胞注射数量、注射方式、观察时间点 阅读提示:Methods: Animal xenograft studies |
| RNA-seq | 细胞分组、生物学重复数、RNA提取方法、文库制备、差异表达分析参数、剪接分析版本和参数 阅读提示:Methods: RNA-seq analysis; Differential splicing analysis |
| RBM5急性降解实验 | AID系统构建方法、5-Ph-IAA浓度、处理时间点 阅读提示:Methods: Generation of a RBM5-HA-miniAID-P2A-GFP endogenous knock-in leukemia lines |
| ChIP-qPCR | 细胞数量、甲醛交联时间、超声条件、抗体量、引物序列 阅读提示:Methods: ChIP-qPCR |