特定細(xì)胞類型標(biāo)記的細(xì)胞核分離，簡便分離組織中特定類型細(xì)胞的方法

本文由生命科學(xué)論壇谷友towersimper編譯， 轉(zhuǎn)載請標(biāo)明翻譯者towersimper ，原文來自Richard P. Grant, The Scientist, " The Right Sort", August 1, 2011

從大量的植物或動(dòng)物組織中分離出特異性的細(xì)胞類型是費(fèi)力和棘手的。為了研究表觀遺傳學(xué)上的改變和在不同細(xì)胞系中不同表達(dá)的基因，如癌細(xì)胞與正常細(xì)胞，或者擬南芥中兩種類型的表皮細(xì)胞( epidermal cell ) ，人們通常必須采用激光捕獲顯微切割( laser capture microdissection, LCM ) 或者熒光激活細(xì)胞分類( fluorescence-activated cell sorting, FACS ) 方法。LCM 使用激光和顯微鏡來直接從組織中輕快地挑出單個(gè)細(xì)胞到容器里。這就像是在玩挑圓片游戲一樣，但是每次實(shí)驗(yàn)需要挑出上千個(gè)單獨(dú)細(xì)胞，因而這是件非常煩惱的事。與FCAS 一樣，LCM 也需要昂貴的設(shè)備。

來自Fred Hutchinson 癌癥研究中心的Roger Deal 和Steven Henikoff 已經(jīng)開發(fā)了一種便宜且又簡單的方法，即特定細(xì)胞類型標(biāo)記的細(xì)胞核分離(isolation of nuclei tagged in specific cell types, INTACT) 。該方法基于標(biāo)準(zhǔn)的基因技術(shù)，并采用已知的生物學(xué)中最強(qiáng)的非共價(jià)結(jié)合反應(yīng)--- 一種復(fù)合維生素B ，生物素(biotin) ，結(jié)合到細(xì)菌蛋白鏈霉親和素(streptavidin) 。這種分離方法不需要特殊的培訓(xùn)，僅使用常用的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備--- 數(shù)個(gè)移液管、一個(gè)磁體以及鏈霉親和素包被的磁珠。Deal 現(xiàn)在正計(jì)劃使用這種技術(shù)研究多種植物組織中的細(xì)胞分化。

INTACT 該方法具體流程如下(見下圖)：

① 研究人員插入表達(dá)一種融合蛋白NTF 的基因，該融合蛋白包括一種結(jié)合到細(xì)胞核被膜上的蛋白，用于可視性觀察的綠色熒光蛋白GFP ，和一種結(jié)合到生物素上的蛋白BLRP 。他們還加入一種表達(dá)連接酶BirA 的基因，該連接酶催化生物素結(jié)合到BLRP 上。

②NTF 還要附加在細(xì)胞類型特異性的啟動(dòng)子后面，這樣當(dāng)植物幼苗(seedling) 生長時(shí)，插入的基因只在期望的細(xì)胞類型中表達(dá)--- 這里為根毛細(xì)胞。BirA 在所有細(xì)胞中表達(dá)，但只催化生物素結(jié)合到帶有NTF 標(biāo)記的細(xì)胞核表面上的BLRP 。

③ 將植物組織全部搗碎；將所有的細(xì)胞核提取出來，并與鏈霉親和素包被的磁珠混合在一起，其中鏈霉親和素包被的磁珠將牢牢地結(jié)合生物素。再將細(xì)胞核- 磁珠懸浮液灌注入一根簡單的柱子(1ml 移液管尖端的軸) 。磁珠將會(huì)通過環(huán)繞在移液管尖端的磁體的磁性作用而保留下來。

④ 只有細(xì)胞核是來自植物組織中表達(dá)NTF 的細(xì)胞類型時(shí)，它們因而才會(huì)被生物素標(biāo)記，將結(jié)合到鏈霉親和素包被的磁珠上。來自其他細(xì)胞類型的細(xì)胞核將會(huì)被直接沖洗走，這樣就能夠捕獲特定細(xì)胞類型純化的遺傳物質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

Roger  B.  Deal  et al. , "A Simple Method for Gene  Expression and Chromatin Profiling of Individual Cell Types within a Tissue",Developmental Cell , Volume 18, Issue 6, 1030-1040, 15 June 2010, DOI:10.1016/j.devcel.2010.05.013.