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标题:[未解决][求助]细胞克隆筛选的假阳性问题

  [未解决]本主题悬赏 可用分 10  
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[求助]细胞克隆筛选的假阳性问题

论道稳定株筛选,这个里面学问很大,不是一言两语能说的清楚的,我大概筛过几十种细胞的稳定株,算是有些小经验,有空我可以开个专题,和大家分享一下,如何用不同的载体去筛选稳定株,不同的细胞又要注意什么,现在又有什么新技术可以做稳定株筛选,使用稳定株筛选做实验,要设计哪些对照。

cuturl('http://cell.dxy.cn/bbs/topic/18544525?tpg=1&age=0')

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

趁这个机会也向高手们请教一些这方面的问题。

我们在用真核表达载体如pcdna3.0或者pEGFP-c1等做稳定克隆时,常常发现,在药物筛选后期(1-2周)所形成一些耐药的克隆并没有目的基因的表达,而且这些克隆占大多数,为阳性的克隆筛选造成很大麻烦。有人认为是细胞在药物筛选过程中产生了耐药,也有人认为是质粒插入基因组非活动区导致目的基因不表达,但这些解释并不能很好解释假阳性克隆的问题。

那么,细胞筛选中这么高的假阳性问题到底是怎么回事?

所以,很期待高手们能集思广益,不吝赐教,一解小弟多年来心中疑惑,感激不尽!
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我也是正在用pcdna3.1进行筛选,就怕出现假阳性,到时候可就功亏一篑了啊,希望高手们能给点筛选需要注意细节的建议,以防止出现高几率的假阳性,大家一块讨论讨论!
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pcdna3.1由于没有任何标签,在筛选过程中需要挑取多个克隆进行鉴定,工作量很大。载体说明书上是推荐线性化的载体进行转染可以提高形成克隆数,但是否提高阳性克隆数尚不清楚。

主要原因就是假阳性克隆的形成原因不清楚,还请广大朋友谈谈自己实验中的经验。
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在invitrogen一个说明书上看到有这样的解释,但是没有注明文献。
而且,如果用来源于细胞的UbC启动子可以避免假阳性的产生,那么我们在用U6或者H1启动子介导RNAi时为什么也会有假阳性?(我是记得U6和H1是分别来源于鼠和人的3型启动子)
介导抗生素抗性基因的SV40启动子,为什么不会同CMV启动子一样被沉默?


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2012-3-15 17:33
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QUOTE:
原帖由 hot_hot_hot 于 2012-3-15 17:31 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')
论道稳定株筛选,这个里面学问很大,不是一言两语能说的清楚的,我大概筛过几十种细胞的稳定株,算是有些小经验,有空我可以开个专题,和大家分享一下,如何用不同的载体去筛选稳定株,不同的细胞又要注意什么,现在又有什么新技术可以 ...

我这里谈一些我自己粗浅的理解:

首先要理解假阳性有两类,一类是耐药但不表达目的基因的假阳性,一类是初次筛选得到大量克隆,但克隆后期无法生长且无目的基因表达的耐药和表达双假阳性克隆。这两类假阳性产生的原因不同,采取的策略也不同。

1,环形质粒和线性质粒得到耐药克隆株的概率是差不多的,但环形质粒随机整合,可能导致抗性片段插入而目的基因未得到整合,因此产生假阳性克隆的概率要大一些,不过这不是假阳性克隆的主要原因。这部分克隆就耐药来说,是真实的阳性,只是不表达目的基因罢了,属于第一类假阳性。

2,更多的是第二类假阳性克隆,主要来源于细胞密度和药物筛选浓度的不匹配。用于筛选稳定株的药物,多数是作用于代谢通路,而代谢通路对细胞的状态极其敏感,包括细胞之间的crosstalk,因此当使用不正确的细胞密度和药物浓度进行筛选,最容易得到假阳性,且这些假阳性如果重新按低密度铺盘,比如1/100,多数情况下无法生长,因此这些假阳性就耐药来说,也是假阳性。在实际操作中,这些克隆往往在6 well plates中恢复生长时,在筛选药物浓度下,无法扩增。

3,细胞在筛选过程中产生耐药性的概率非常低,耐药株筛选需要非常复杂的程序,不是一般的稳定株筛选能产生的。

4,假阳性克隆出现的概率还和筛选方法有关,如果是用克隆环法挑取,比如lz提到的2周后就挑选克隆,极有可能是这种办法,那么得到假阳性克隆的概率非常大,这种方法快速,但对筛选条件要求极高,需要丰富的经验去判断细胞密度和药物浓度的搭配使用。

5,针对4提到的问题,可以用96孔极限稀释法,将2周内得到的pool,置于96孔板中再次筛选,时间周期虽然很长,但一般可以得到比较多的阳性克隆。
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回复 #5 一叶 的帖子

1,您讲“环形质粒随机整合,可能导致抗性片段插入而目的基因未得到整合”,但是质粒5000bp左右的大小相对于真核基因组简直微不足道,我之前的看法一直是质粒片段作为一个整体插入基因组,若仅仅是抗性片段插入而目的基因未整合的原因,感觉这个几率几乎微乎其微。

2,您讲“当使用不正确的细胞密度和药物浓度进行筛选,最容易得到假阳性”,我可以理解为细胞密度大和药物浓度低容易得到假阳性吗?但是我一般做筛选的时候,药物浓度是实验前摸好的杀伤浓度,细胞密度基本是一个dish中10e5个细胞,基本已能分成单个。甚至有些细胞情况下,我在消化重铺细胞过程中就已加入药物。在这种情况下,没有转入质粒或者没有抗性基因表达的细胞基本可以看到大量死亡,但是最后所得到的一些有抗性克隆还是无目的基因表达。

3,我也觉得细胞自身产生耐药性几乎不可能。

4,恩,为了加快试验速度,我们的确是用克隆环挑选的克隆。96孔进行筛选周期太长,且与导入基因也性质有关,所以在实际操作中极少使用。

5,请问您有没有细胞筛选假阳性成因的文献?难道这么一个细胞操作中常见的现象,没有相关的系统研究,而仅仅是猜测和推断吗?
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一叶[使用道具]
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1,质粒是随机插入,不是同源重组,其整合区段和基因组大小没有关系,环形质粒随机整合,不仅是整合位点随机,质粒上的片段整合位点自然也是随机的
2,100mm dish 10^5细胞,密度到还可以,药物浓度要看你的细胞生长速度,大量死亡是哪天开始发生,几天能出现绝大部分死亡的情况?另外,你的基因,有细胞毒性吗?或抑制生长,或诱导凋亡及其它死亡?
3,96孔板筛选与导入基因性质有关,是什么意思?没看懂
4,这方面的文献没有关注过,在7,80年代应该有相关的文献报道。这个现象控制的好,并不常见:)最后,关于对假阳性的系统研究,你这个问题问的很好,有时间,做一些数据,可以发表成论文的。
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一叶[使用道具]
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回复 #7 一叶 的帖子

我用过一些抗生素进行筛选,G418,Zeocin,blasticitin和puro,不同的抗生素,细胞开始大量死亡的时间有所不同,一般是puro最快(1-2天),G418和blasticitin次之,zeocin最慢(10天,用量大,贵)。
我做过的基因有抑制细胞生长的,也有促进生长的,但假阳性现象都存在。我周围的朋友以及丁香园上的一些战友也常常遇到这样的情况。细胞生长需要communication,分离到单个孔的单个细胞会停止生长,尤其在转入了抑制细胞生长的基因以后,从单个细胞获得克隆,我感觉几乎是不可能的。

另,我挑到的一些假阳性克隆,在随后的培养中仍然能保持药物压力下持续增长,因此我还是认为是质粒插入,但目的基因沉默或者部分插入。思路迪凋亡对invitrogen的解释有何看法?我主要是想看下原始文献,但不知道如何下手,请指教。
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一叶[使用道具]
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回复 #8 一叶 的帖子

1,单细胞长成克隆,也就是用96孔极限稀释法,是最常用的方法,不用怀疑单细胞获得克隆的能力。抛开稳定株筛选不说,许多实验都依赖于单细胞长出克隆这个过程。即使是用克隆环挑选,最佳的情况,也是由单细胞长成的致密的单克隆,而不是那种松散的成团的多克隆。

2,invitrogen的说法是存在的,不过这样的情况在常规的肿瘤细胞中不常见,多见于ES筛选。

关于silence的文献是有不少的,但多数和常规的稳定株筛选无关,多和ES line有关。稳定株筛选,是否有相关的文献报道,我可以推荐我朋友来回答,他博士和博士后期间是专门研究cell line development的,比我更有经验。
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yychen[使用道具]
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最近尝试筛选shRNA的稳定细胞系遇到一些问题。

shRNA的表达载体携带puromycin的筛选标记和GFP,首先用瞬时转
染检测了一下抑制效率。转染48小时后,从GFP表达看,转染效率大约40%左右,提取RNA检测抑制效率发现转染携带对照shRNA的质粒(称为NS质
粒吧)不影响目的基因表达,而siRNA质粒(称为KD质粒)降低了表达约50%。

将未转染的细胞,转染NS质粒,转染KD质粒的细胞以
同样的密度接到6孔24孔板开始筛选。4天以后,未转染的细胞全部死亡,转染的细胞大多死亡,每孔大约有10~30个细胞活下来,基本都是GFP阳性。我
不倾向选单克隆细胞株,所以给要持续筛选,细胞开始慢慢增殖,GFP也开始逐渐减弱(重复了3次筛选过程,都是如此)。大约3个礼拜后,提取了RNA检测
是否有抑制作用。

每种转染的质粒我分别用6个孔进行了筛选,RT-PCR的时候用了未转染的细胞系做对照,问题是,即便在转染NS质粒的
细胞中,6个里面有5个目的基因表达都比未转染的要低很多(其实我还转染了空载体对照来筛选,结果相似6个里面有4个要低),转了KD质粒的6个细胞全部
低了。

我想知道其他人是否有过类似问题,如果没有类似问题,能帮我指出我的错误在哪里?如果有类似问题,选择哪个转染了NS质粒或者空载
体的质粒的细胞做对照?如果人为选择那个表达没降低的作为对照,怎么知道转染KD质粒的细胞中目的基因表达减少是因为shRNA的作用而不是筛选药物造成
的影响?(毕竟绝大多数对照也降低了)
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