Nöron Benzeri Hücre Hatlarında RNA Interferans Aracılı Gen İfadesi Baskılama Çalışmaları: in vitro SMA modelleri

Ökaryotik hücredeki biyolojik olayların açıklanabilmesi amacıyla primer hücrelere ulaşımın kısıtlı olduğu durumlarda hücre hatları kullanılmaktadır. Hücre hatları, primer hücreleri birebir yansıtmamalarına karşın hastalık modeli oluşturmak için sıklıkla ihtiyaç duyulan ve kullanılan hücrelerdir. Bu çalışmada genlerin fonksiyonunun baskılanması prensibine dayanan RNA interferans yöntemi iki farklı nöron benzeri hücre hatında uygulanmış, hücrelerin birbirlerine göre avantajları/dezavantajları, nörodejeneratif bir hastalık olan Spinal müsküler atrofi üzerinden karşılaştırılmıştır. In vitro SMA modeli oluşturmak üzere, nöron benzeri hücrelere farklılaştırılan PC12 ve NSC34 hücre hatlarında SMN gen ifadesi siRNA yöntemi ile baskılanmiş, baskılanma Western blot ve immünfloresan boyama yöntemleri ile gösterilmiştir.PC12 ve NSC34 hücre hatlarında SMN gen ifadesi %90’ın üzerinde baskılanabilmiş ve çalışmalar sırasında hücre hatlarının kültür, farklılaşma, transfeksiyon koşulları arasındaki farklar karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Elde ettiğimiz bulgular, ileride nöron benzeri PC12 ve NSC34 hücre hatları kullanılarak gerçekleştirilecek çalışmalar açısından yol gösterici olacaktır.

Gene Silencing by RNA Interference in Neuron-like Cell Lines: in vitro SMA models.

In order to explain the biological mechanisms in the eukaryotic cells, cell lines are valuable tools in cases where access to primary cells is limited. Although they do not reflect primary cells exactly, cell lines are often needed and used to model diseases in vitro. In this study, two neuron-like cell lines were used for gene silencing by RNA interference to both evaluate advantages/disadvantages of cells and their potential to be used as an in vitro models for neurodegenerative diseaeses through spinal muscular atrophy. As in vitro SMA models, SMN gene was knocked-down in both PC12 and NSC34 cell lines and gene silencing was confirmed by Western blot and immunofluorescence stainings. We found that SMN knock-down efficiencies were more than 90% in both PC12 and NSC34 cell lines. We compared culture, differentiation and transfection conditions of cell lines during silencing studies. Our findings will be helpful for further studies using neuron-like PC12 and NSC34 cell lines. 

___

  • 1. Lefebvre S, Bürglen L, Reboullet S,Clermont O,Burlet P,Viollet L, Benichou B, Cruaud C, Millasseau P, Zeviani M, Le Paslier D, Frezal J, Cohen D, Weissenbach J, Munnich A, Melki J. Identification and Characterization of a Spinal Muscular Atrophy-Determining Gene. Cell, 1995; 80 (1): 155-165.
  • 2. Wirth B. An Update of the Mutation Spectrum of the Survival Motor Neuron Gene (SMN1) in Autosomal Recessive Spinal Muscular Atrophy (SMA).Hum Mutat. 2000;15(3):228-37.
  • 3. Erdem H, Pehlivan S, Topaloglu H, Ozguc M. Deletion Analysis in Turkish Patients with Spinal Muscular Atrophy. Brain Dev. 1999; 21: 86-89.
  • 4. Bowerman M, Shafey D, Kothary R. Smn Depletion Alters Profilin II Expression and Leads to Upregulation of the RhoA/ROCK Pathway and Defects in Neuronal Integrity. J. Mol. Neurosci. ; 2007; 32 (2): 120–131.
  • 5. Simic G, Mladinov M, Seso Simic D, Jovanov Milosevic N, Islam A, Pajtak A, Barisic N, Sertic J, Lucassen PJ, Hof PR, Kruslin B. Abnormal Motoneuron Migration, Differentiation, and Axon Outgrowth in Spinal Muscular Atrophy.Acta Neuropathol.2008;115(3):313-326.
  • 6. Rossoll W, Jablonka S, Andreassi C, Kröning AK, Karle K, Monani UR,Sendtner M. Smn, the Spinal Muscular Atrophy-determining Gene Product Modulates Axon Growth and Localization of Beta-actin mRNA in Growth Cones of Motoneurons. J Cell Biol. 2003; 163(4):801-12.
  • 7. McWhorter ML, Monani UR, Burghes AH, Beattie CE. Knockdown of the Survival Motor Neuron (Smn) Protein in Zebrafish Causes Defects in Motor Axon Outgrowth and Pathfinding.J Cell Biol. 2003;162(5):919-31.
  • 8. Bora-Tatar G, Erdem-Yurter H. Investigations of Curcumin and Resveratrol on Neurite Outgrowth: Perspectives on Spinal Muscular Atrophy. BioMed Res. Int. 2014;709108: 1-8.
  • 9. Freshney RI (2005). Culture of animal cells, A manual of basic techniques. 5th ed, WILEY-LISS.
  • 10. Greene LA, Tischler AS.Establishment of a Noradrenergic Clonal Line of Rat Adrenal Pheochromocytoma Cells which Respond to Nerve Growth Factor. Proc Natl Acad Sci U S A.1976; 73(7):2424-2428.
  • 11. Stevens, C.F. (1998).Culturing Nerve Cells. Culture and experimental use of the PC12 rat pheochromocytoma cell line. U.S.A.:Massachusetts Institute of Technology.
  • 12. Cashman NR, Durham HD, Blusztajn JK, Oda K, Tabira T,Shaw IT, Dahrouge S, Antel JP. Neuroblastoma x Spinal cord (NSC) Hybrid Cell Lines Resemble Developing Motor Neurons.Dev Dyn.1992; 194: 209–221.
  • 13. van Bergeijk J, Haastert K, Grothe C, Claus P.Valproic acid promotes neurite outgrowth in PC12 cells independent from regulation of the survival of motoneuron protein. Chem. Biol. Drug Des.2006; 67(3):244-247.
  • 14. Kim HD, Rossi JJ. RNAi Mechanisms and Applications. Biotechniques. 2008; 44(5):613-616.
  • 15. Farrell Jr RE. (2010).RNA methodologies. A laboratory guide for isolation and characterization. RNAi: take a RISC – role the Dicer,4th ed, Academic press.
  • 16. Hensel N, Ratzka A, Brinkmann H, Klimaschewski L, Grothe C, Claus P.Analysis of the Fibroblast Growth Factor System Reveals Alterations in a Mouse Model of Spinal Muscular Atrophy. PLoS One. 2012; 7: e31202.
  • 17. Maier O, Böhm J, Dahm M, Brück S, Beyer C, Johann S. Differentiated NSC-34 Motoneuron-like Cells as Experimental Model for Cholinergic Neurodegeneration. Neurochem Int. 2013; 62(8):1029-38.
  • 18. Zeng Z, Xu J, Zheng W. Artemisinin Protects PC12 Cells Against β-amyloid-Induced Apoptosis Through Activation of the ERK1/2 Signaling Pathway.Redox Biol. 2017; 12:625-633.
  • 19. Grau CM, Greene LA. Use of PC12 Cells and Rat Superior Cervical Ganglion Sympathetic Neurons as Models for Neuroprotective Assays Relevant to Prakinson’s Disease. Methods Mol Biol. 2012;846:201-11.
  • 20. Bahmad H, Hadadeh O, Chamaa F, Cheaito K, Darwish B, Makkawi AK, Abou-Kheir W.Modeling Human Neurological and Neurodegenerative Diseases: From Induced Pluripotent Stem Cells to Neuronal Differentiation and Its Applications in Neurotrauma. Front Mol Neurosci. 2017; 10: 50.
  • 21. Hensel N, Stockbrügger I, Rademacher S, Broughton N, Brinkmann H, Grothe C, Claus P. Bilateral Crosstalk of Rho- and Extracellular-signal-regulated-kinase (ERK) Pathways is Confined to an Unidirectional Mode in Spinal Muscular Atrophy (SMA).Cell Signal. 2014;26(3):540-548.
Osmangazi Tıp Dergisi-Cover
  • ISSN: 1305-4953
  • Yayın Aralığı: 6
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Rektörlüğü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Aşı İ mmü nitesi ve Yanıtını Etkileyen Faktö rler

Sevtap VELİPAŞAOĞLU

Pediatrik Kanser Hastalarının Ebeveynlerinin Sü rekli Kaygı Dü zeyleri ve Aşı Karşıtlıg ı

Özlem TEZOL, Funda ERKASA, Elvan Çaglar ÇITAK

Potential Risk Factors in Development of the “Halo Sign” in Patients Performed Transpedicular Screw Fixation Through the Posterior Spinal Approach

Mustafa ÖĞDEN, Ulaş YÜKSEL, İbrahim AKKURT, Ahmet Turan DAĞLI, BÜLENT BAKAR, Mehmet Faik ÖZVEREN

Bir Üniversite Hastanesine Çocuklar İçin Özel Gereksinim Raporuna Başvuran Olguların Klinik ve Sosyodemografik Özellikleri

Mehmet KAYHAN, Yusuf ÖZTÜRK

Soliter ve Dominant Nonfonksiyonel Tiroid Nodüllerinde İntraoperatif Sentinel Lenf Nodunun Bulunması

Serkan SARIKAYA, Feridun Suat GÖKÇE

FGF-23, Inflammation and Iron Metabolism in the Early Stages of Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease

İbrahim DOĞAN, Birol OCAK, Barış ESER, Hüseyin KAYADİBİ, Sultan ÖZKURT, GÜRCAN KISAKOL

Gö çmenlerde Aşılama

Elif Nur ÖZMERT

Leptomeningeal Metastazları; Klinik ve Manyetik Rezonans Go rü ntü leme Bülgüları

Esin Kurtuluş ÖZTÜRK, Saffet ÖZTÜRK, Suzan SAYLISOY, Bülent YILDIZ

Çocuk ve Ergenlerde Tip 1 Diyabetes Mellitus ile DEHB ve DEHB Şiddeti arasında Bir İlişki Var mı?: Vaka Kontrol Çalışması

İsmail AKALTUN, Tayfun KARA, Atilla ÇAYIR, Hamza AYAYDIN

Nöron Benzeri Hücre Hatlarında RNA Interferans Aracılı Gen İfadesi Baskılama Çalışmaları: in vitro SMA modelleri

GAMZE BORA