评估哺乳动物细胞中R2反转录转座子活性的实验方案

Protocol for evaluating the activity of R2 retrotransposons in mammalian cells.

作者信息Yangcan Chen, Shengqiu Luo, Yanping Hu, Qi Zhou, Wei Li
PMID39764849
发布时间2025-03-21
DOI10.1016/j.xpro.2024.103538

实验完整度

提供载体构建、转染、细胞分选、流式分析等明确实验步骤,但核心实验仅基于HEK293T细胞系,未涉及动物模型或患者样本等独立证据层级。

主要模型

HEK293T细胞

重点核对

R2蛋白表达质粒(pCAG-R2Tg-3xFlag)与供体质粒(mCherry-pCAG-donor(R2Tg)-GFP(intron))的共转染 转染用量:各250 ng质粒DNA 转染试剂:Lipofectamine 3000(含P3000) 细胞分选:收集mCherry阳性细胞(前40%信号) 检测时间:转染后7天进行流式分析

摘要

R2反转录转座子可通过全RNA递送在靶位点插入基因,为下一代生物治疗提供新技术。本文报告了一种用于评估哺乳动物细胞中R2反转录转座子基因整合活性的实验方案。我们描述了分别表达R2蛋白和供体的载体的构建、脂质体转染过程以及流式细胞术。该方案提供了一个有用的报告系统,可用于评估其他新反转录转座子系统的活性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何评估哺乳动物细胞中R2反转录转座子的基因整合活性?
核心机制
R2反转录转座子依赖RNA中间体的反转录,在靶位点(28S rDNA)位点特异性整合,通过反转录无内含子的GFP反义mRNA并整合至基因组,从而表达GFP。
主要证据
通过共转染R2蛋白表达质粒和供体质粒至HEK293T细胞,利用流式细胞术检测GFP阳性细胞比例;wt-R2Tg效率为2.25%,en-R2Tg效率为23.0%。
研究意义
该报告系统可用于评估新反转录转座子系统的活性,为开发基于R2的全RNA递送基因整合技术提供实验基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建GFP-intron报告载体

构建分别表达R2蛋白和供体RNA的质粒,用于后续转染和活性评估。

通过PCR扩增合成片段,酶切载体骨架,利用Gibson组装连接R2蛋白ORF和供体相关片段至相应骨架,转化、筛选、测序验证并提取质粒。

2

瞬时转染HEK293T细胞

将报告质粒共转染至HEK293T细胞,以评估R2系统的活性。

用PDL包被24孔板,铺板HEK293T细胞,使用Lipofectamine 3000共转染R2蛋白表达质粒和供体质粒。

3

细胞分选与重铺

富集成功转染的细胞(mCherry+),以评估整合事件。

转染后1天,收集细胞,基于对照设门,用FACS分选mCherry阳性细胞(前40%信号),重铺至12孔板,培养6天。

4

流式细胞术分析

量化GFP阳性细胞比例,以评估基因整合效率。

转染后7天,收集细胞,以只转染供体质粒的细胞作为阴性对照设门,通过流式细胞仪采集数据,并使用FlowJo分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Gibco10099141
青霉素-链霉素Gibco15140122
胰酶-EDTAGibco25200072
Opti-MEM I减血清培养基Gibco31985088
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000015
NEBuilder HiFi DNA组装预混液NEBE2621L
Q5热启动高保真2×预混液NEBM0494S
EcoRI-HFNEBR3101L
XmaINEBR0180L
BamHI-HFNEBR3136L
NheI-HFNEBR3131L
多聚-D-赖氨酸SigmaP6407
rCutSmart缓冲液NEBB6004S
胰蛋白胨OxoidLP0042
氯化钠Sinopharm Group10019318
酵母提取物OxoidLP0021
琼脂Dingguo Changsheng CompanyDH010-1.1
TIANpure中量质粒提取试剂盒TiangenDP107–02
Zymoclean凝胶DNA回收试剂盒Zymo ResearchD4008
Countess II FL自动细胞计数仪InvitrogenAMQAF1000
Leica DMi8显微镜Leica--
BD FACSAria Fusion流式细胞分选仪Beckman Coulter--
BD LSRFortessa流式细胞仪Beckman Coulter--
Sanger测序----
24孔板Corning3524
12孔板Corning3513
5 mL圆底聚苯乙烯试管Falcon352003

关键环节

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
载体构建
PCR片段序列、酶切位点、Gibson组装条件、转化菌株、质粒提取
阅读提示:详见‘Construction of GFP-intron reporter vectors’部分
细胞培养与转染
HEK293T细胞代数、汇合度约70%、PDL包被、质粒DNA量(各250ng)、转染试剂(Lipofectamine 3000)
阅读提示:详见‘Transient transfection’部分
细胞分选
转染后1天分选、mCherry阳性前40%信号、约50,000个细胞
阅读提示:详见‘Cell sorting and reseeding’部分
流式分析
转染后7天检测、阴性对照(仅转染供体质粒)设门、采集约30,000个细胞
阅读提示:详见‘Flow cytometric analysis’部分