Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Высокоэффективная Лигирование малых РНК молекул для микроРНК количественного путем высокопроизводительного секвенирования

Published: November 18, 2014 doi: 10.3791/52095

Abstract

Мирна клонирование и высокой пропускной последовательности, называется микроРНК-Seq, стоит особняком как транскриптома-широкий подход к количественной микроРНК с одной резолюции нуклеотидов. Эта техника захватывает микроРНК путем присоединения 3 'и 5' олигонуклеотидные адаптеры, чтобы молекул микроРНК и позволяет De Novo микроРНК открытие. Сцепление с мощными платформами для секвенирования следующего поколения, микроРНК-Посл играет важную роль в изучении микроРНК биологии. Тем не менее, значительные уклоны, введенные олигонуклеотидных шагов лигирования предотвратили Мир-Seq с должности работать как точный инструмент количественного. Предыдущие исследования показали, что перекосы в текущих микроРНК-Seq методов часто приводит к неточным микроРНК количественного с ошибками до 1000-кратного для некоторых микроРНК 1,2. Чтобы решить эти предубеждения придаваемых РНК перевязки, мы разработали небольшой РНК методом перевязки, что приводит к повышению эффективности перевязки более 95% как для 3 'и 5' шагов лигирования. Бенчмаркинг этот чатоказалась библиотека метод строительства с использованием эквимолярных или дифференциально смешанные синтетические микроРНК, последовательно дает считывает числа с менее чем в два раза отклонения от ожидаемого значения. Кроме того, этот высокоэффективный метод микроРНК-Посл позволяет точно генома микроРНК профилирования из в естественных условиях общего образцов РНК 2.

Introduction

Методологии, основанные высокопроизводительного секвенирования были широко применяется для многих биологических образцов в последние годы значительно расширяющих наши представления о молекулярной сложности биологических систем 3,4. Тем не менее, подготовка образцов РНК для высокопроизводительного секвенирования часто придает определенные предубеждения, присущие занятого методологии, ограничивающие потенциальную полезность этих мощных методов. Эти метод конкретных предубеждения были хорошо документированы для перевязки основе, малых РНК библиотечных препаратов 1,2,5,6. Эти предубеждения привести к изменению 1000 раз в считывает числа для эквимолярными синтетических микроРНК, делая вывод о микроРНК изобилия из данных секвенирования дико переменная и ошибок.

Исследования фокусировки от свойств фага Т4, полученных РНК лигазы документально, что ферменты обладают нуклеотидные на основе предпочтений 7, которые проявляются в виде смещенные библиотеки в высокой пропускной экспериментов секвенирования 9, рандомизации нуклеотидную на адаптере, который является ближайшим к лигирования сайта 6, и с использованием высоких концентраций лигирования адаптера 2. Благодаря сочетанию этих трех подходов мы разработали рабочий процесс для объективной подготовки небольших библиотек РНК совместимых для высокопроизводительного секвенирования (рисунок 1). Для прямых сравнений между текущими протоколами и наш оптимизированный метод, пожалуйста, обратитесь к нашему недавнему докладу 2. Это оптимизированный метод дает эффективность перевязки более чем 95% в обоих 3 'и 5' шагов и позволяет объективную перевязку малых молекул РНК из синтетических и биологических образцов 2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ: Очень важно поддерживать РНКазы условия в течение всей процедуры.

1. аденилирование 3 'Linker

  1. Развести олигонуклеотид ДНК, предназначенный для 3 'лигирования реакций до 100 мкм в нуклеазы без H 2 O.
    ПРИМЕЧАНИЕ: олигонуклеотид должен иметь 5 'фосфатной группы, рандомизированное динуклеотида на 5' конце, и "dideoxycytosine 3. 5 'фосфатная группа является требованием фермента М-й для эффективного 5' аденилирование 10. Фосфат может быть добавлен путем предварительной обработки олигонуклеотида с полинуклеотидной киназы, или заказать с модификацией непосредственно. Рандомизированное динуклеотид на 5 'конце имеет важное значение для минимизации предпочтение, РНК-лигазы демонстрируют наверняка конец-конец присоединения реакции по сравнению с другими 6 последовательности. 3'dideoxycytosine помещает блокирующий элемент на 3'-конце олигонуклеотида ТO ингибировать образование линкер-линкера конкатемеры во время последующих стадий лигирования, а также служит для блокировки 'конец молекулы микроРНК-линкер, образованного на конце 3' 3 реакции лигирования 11. Олигонуклеотидный линкер последовательность, выбранная для объективной методом микроРНК-Seq заключается в следующем: 5'PO 4-NNTGGAATTCTCGGGTGCCAAGG dideoxyC3 '.
  2. Собирают следующую реакцию: аденилирование 200 пмоль 3 'олигонуклеотидный линкер, 4 мкл 10х 5' аденилирование ДНК буфера, 4 мкл 1 мМ АТФ, 4 мкл Mth РНК-лигазы, нуклеазы без H 2 O до конечного объема 40 мкл.
  3. Инкубируйте реакции при 65 ° С в течение 1 часа. Завершить реакцию при нагревании до 85 ° С в течение 5 мин.
  4. Осадок adenylated линкер добавлением 2,5 объемов 100% этанола и 1/3 объема 10 М ацетата аммония для удаления остаточного АТФ и предотвратить непредвиденные лигирования в будущих реакций.
    1. Вкратце, смешать Альcohol, соль, и олиго раствор до гомогенности, вращается на максимальной скорости в микроцентрифуге (~ 15000 мкг) при 4 ° С в течение 20 мин. Вымойте гранул в 70% -ном этаноле, воздух сухой, и ресуспендируют в соответствующем объеме нуклеазы без H 2 O, получая 50-100 мкМ adenylated олиго.
  5. Подтвердите аденилирование, запустив на 18% полиакриламидном геле.
    1. Готовят гель смешением следующих вместе: 6,3 г мочевины, 6,75 мл 40% акриламида, и 1,5 мл 10-кратного КЭ. Добавить H 2 O в 15 мл.
    2. Смешать до мочевины полностью не растворится и добавить 150 мкл 10% (вес / объем) персульфата аммония (APS) и 15 мкл TEMED (tetramethlyethylenediamine).
    3. После того, как гель установить, предварительно поработать 30 минут при 24 В / см ширины гель с 1x КЭ работает буфер при комнатной температуре. После 30 мин составляет промойте лунки работает буфер.
    4. Смешайте 5 пмоль олигонуклеотидов с adenylated и равным объемом 2х денатурации РНК загрузочным буфером (95% (об / об) формамид,0,02% (вес / объем) SDS, 0,02% бромфенолового синего (вес / объем), 0,01% (вес / объем) ксилолцианола, 1,0 мМ ЭДТА), тепло кратко до 75 ° С, и оснастки охлаждали на льду. Разлить весь образец в лунку геля. Кроме того, включать одинаковый объем не-adenylated контроля и низкие стандарты молекулярных размеров вес.
    5. Запуск гель при 24 В / см до тех пор, бромфенолового синего не три четверти пути к нижней части геля. Разберите аппарат, после пятно гель с 1x SYBR-раствором золота в 1x КЭ и визуализировать на УФ-трансиллюминатор коробки (рисунок 2).
      Примечание: Гель очищают adenylated олиго аналогично тому, как описано выше, если "нет входного РНК" контроль не приводит к высокой количества продукта ПЦР по сравнению с образцами с входным РНК.

2. Linker Лигирование 3 'Конец микроРНК

  1. 3 'Лигирование
    1. Собирают следующие компоненты на льду в указанном порядке: 1,0 мкл 50% -ного (вес / объем) ПЭГ 8000, 0,5 &# 956; л 10x РНК-лигазы буфера (500 мМ Трис-HCl, рН 7,5, 100 мМ MgCl 2, 10 мМ ДТТ), 1,0 мкл adenylated 3 'Linker (100 мкм), ингибитор РНКазы 0,5 мкл, 0,5-8,0 мкг тотальной РНК, 0,5 мкл РНК-лигазы Т4 2, нуклеазы без Н 2 О до конечного объема 5 мкл.
    2. Смешайте реакцию с помощью пипетки, как раствор слишком вязким, чтобы вихря из-за высокой концентрации ПЭГ 8000. После тщательного перемешивания разместить реакцию в термоциклере с подогревом крышкой. Установка блока до 16 ° С, и инкубируют в течение 4 ч.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Реакция может быть расширена до конечного объема 20 мкл без потери эффективности лигирования. Реагировать в течение 4 ч при комнатной температуре или на ночь при 4 ° С с получением по существу идентичные эффективность лигирования.
  2. Гель Очистка
    1. После 3 'лигирование, смешать реакцию с равным объемом 2х буфера для загрузки РНК. Нагревают до 70 ° С в течение 5 мин, и оснастки охладили на льду. Запустите пример на 15% полиакриламидном геле для очистки странице.
      1. Приготовьте 15% полиакриламидном геле, содержащем 7 М мочевину, способом, аналогичным тому, который описан ранее на стадии 1.5.
      2. Предварительно запустить гель на 24 В / см ширины гель для не менее 30 мин. Выключите питание, флеш скважин, образец загрузить и запустить гель на же напряжение, предварительной перспективе.
      3. Загрузите образец и запустить страницу, пока голубой бромфениловый не только вышел из геля. Требуемый продукт будет мигрировать близко к ксилолцианола.
  3. Окрашивание, Визуализация, и иссечение
    1. Разберите гель устройство и место гель в чистом подносе с 1x работает буфера (КЭ), 1x Sybr-золото, и рок в течение 15 мин.
    2. Удалить гель от окрашивания блюдо и визуализировать на УФ трансиллюминатор коробки покрыта чистым полиэтиленовой пленкой. Перевязка продукт должен быть около 45 нуклеотидов в длину.
    3. Акцизный область, содержащую продукт лигирования с чистой Razoг лезвие и место в 0,5 мл микро-трубки центрифуги.
  4. Выделение продукта и осадков
    1. Пирс дно 0,5 мл микроцентрифужных трубки с 30 G иглы и разместить пирсинг трубку во втором чистой, с низким уровнем удержания, 1,5 мл микроцентрифуга трубки. Центрифуга течение 5 мин при 15000 х ~ г.
    2. Визуально подтвердить, что весь срез гель перемещается через отверстие во внутренней трубке. При необходимости, используйте чистую пипетки, чтобы подтолкнуть некоторые фрагменты геля ближе к лунке.
    3. Отменить пустую трубку 0,5 мл и добавляют 400 мкл буфера с высоким содержанием соли колонке (HSCB 400 мМ NaCl, 25 мМ Трис-HCl, рН 7,5, 0,1% SDS) к суспензии акриламида. Рок трубка (и) при 4 ° С в течение ночи.
    4. Передача суспензии до 0,22 микрон из ацетата целлюлозы спинового колонке с использованием пипетки широким отверстием. Центрифуга в течение 3 мин при комнатной температуре при 15000 х г ~ собрать всю жидкость от акриламида гель матрицы.
    5. Перенесите жидкость в чистую, с низким уровнем удержания, 1,5 мл трубки содержатчисле 1 мкл 20 мг / мл гликогена. Добавить равный объем изопропанола и 1/10 ацетат натрия объем. Смешайте раствор путем обращения трубки несколько раз и выпадают в осадок в -80 ° C морозильнике в течение 20 мин.
    6. Центрифуга на полной скорости при 4 ° С в течение 20 мин для осаждения нуклеиновой кислоты. Удалить супернатант и мыть в 70% -ном этаноле. Воздух сухой осадок в течение 10 мин при комнатной температуре и приступить непосредственно к 5'-лигирования шага.

3. Linker Лигирование к 5 'концу микроРНК-3' Linker Hybrid

  1. Для гранулированного нуклеиновой кислоты, добавить следующие компоненты: 2 мкл ПЭГ 8000 (50% вес / объем), 0,5 мкл 10х буфера РНК-лигазы, 0,5 мкл АТФ (10 мМ), 0,5 мкл N, N-РНК олиго (100 мкМ), а Н 2 O до конечного объема 4 мл.
    Примечание: В состав «NN-РНК олиго» заключается в следующем 5'-дидезокси-инвертированного TCUACAGUCCGACGAUCNN3 'и очищали с помощью ВЭЖХ изготовителем.
  2. Смешиватьэтот образец с помощью пипетки вверх и вниз несколько раз. Делайте это в течение некоторого времени (до 5 мин), чтобы убедиться, что осадок был полностью повторно растворены. Если повторное растворение является проблематичным, нагрева образца кратко (3-5 мин) до 37 ° С и возобновить пипетирования смешивать.
  3. После того, как осадок снова в раствор, передавать содержимое на чистую ПЦР-пробирку, содержащую 1 мкл смеси 1: 1 ингибитора РНКазы и РНК-лигазы Т4 (1) 5 ед. Опять перемешать с помощью пипетки вверх и вниз.
  4. Инкубируйте реакции в термоциклере при 37 ° С в течение 4 ч. Действуйте немедленно синтеза кДНК.

4. Обратный Транскрипция / Синтез кДНК

  1. Добавьте следующие компоненты в 5 'реакции лигирования: 2 мкл буфера 5х РТ, 0,75 мкл 100 мМ ДТТ, 1 мкл праймера RT Illumina 5'-GCCTTGGCACCCGAGAATTCCA-3' (1 мкМ), и 0,5 мкл дНТФ (10 мм).
  2. Перемешать с помощью пипетки и тепла до 65 ° С в течение 5 мин. Затем медленно остыть на скамейке тсоч.
  3. После реакции охлаждают до комнатной температуры, место трубки на льду и добавляют 0,5 мкл каждого из фермента обратной транскриптазы и ингибитор РНКазы. Смешать с помощью пипетки и место в термоциклер для дополнительного этапа, указанного в инструкции изготовителя.
  4. После завершения Добавьте 5 мкл нуклеазы без H 2 O, чтобы довести конечный объем кДНК библиотеки до 15 мкл.

5. Библиотека Подготовка

  1. Для индексации ПЦР, сборки следующую реакцию на льду: 6 мкл 5х буфера Phusion, 1 мкл дНТФ (10 мм), 0,9 мкл ДМСО, 0,75 мкл 5 'праймер (25 мкМ), 0,75 мкл 3' Праймер (25 мкМ), 3 мкл кДНК-библиотеку (переменная концентрация в зависимости от количества входных), 0,5 мкл Phusion полимеразы (1 единица), нуклеазы без Н 2 О до конечного объема 30 мкл. Выбор Последовательности праймеров, чтобы обеспечить совместимость с шаблоном и секвенирования платформевыбор.
    1. Запуск реакции ПЦР со следующими параметрами: первоначальной денатурации при 98 ° С в течение 3 мин, в течение первых 4 циклов, денатурации 98 ° C в течение 15 сек, отжиг при 50 ° С в течение 15 сек, расширить при 72 ° С в течение 15 сек ,
      Примечание: В зависимости от количества исходного материала, различаются полные числа ПЦР циклов. Как правило, для входа 1-2 мкг общей РНК, 13 циклов ПЦР всего являются достаточными для генерации библиотеку микроРНК-Seq.
    2. Провести последующие циклы, например, циклы 5-12, в двухступенчатой ​​форме, где комбинируются и проводили при 70 ° С в течение 30 сек и денатурации и отжига удлинительные циклы снова 98 ° С в течение 15 сек.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Объем реакции составляет от 30 мкл разрешить паузу программу ПЦР и удалить 10 мкл аликвоты в заранее определенные номера цикла для отслеживания появления нужного продукта. Как правило, циклы 10, 13, и 16 выбраны для тестирования от общей выборки РНК.
  2. Подготовить8% без денатурации гель акриламида путем смешивания 2 мл 40% акриламида, 1 мл 10-кратного КЭ, и H 2 O в 10 мл. Затем добавить 100 мкл 10% APS и 10 мкл TEMED. Налейте гель и пусть множество.
    1. Предварительно запустить гель при 12 В / см ширины гель в течение 30 мин. Флеш скважин. Добавить 1 мкл 10х буфера для нанесения (15% Ficoll-400, 66 мМ ЭДТА, 20 мМ Трис-HCl, рН 8,0, 0,1% (вес / объем) SDS, 0,01% (вес / объем) бромфенола синего), добавить 10 мкл Образец в каждую лунку размерами 5 мм х 1 мм х 15 мм. Как правило, каждый хорошо можно загрузить до 30 мкл образцов. Запустите образец геля на 10 В / см ширины гель в 1x КЭ буфера до бромфенол синий краситель просто не выбегает из нижней части геля.
    2. Пятно и визуализировать гель, как описано в шаге 2.3.
    3. Акцизный пара группа 146 базовый и вымывания в течение ночи в 0,25 мл HSCB способом, аналогичным тому, который описан в разделе 2.4. Осадок ДНК в равном объеме изопропанола и 1/10 объема ацетата натрия. Промойте осадок в 70% еthanol и ресуспендируют в буфере ТЕ.
    4. Количественная библиотеку с помощью PicoGreen в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ожидаемые результаты за предшествующий метод должен сначала быть наблюдение за одну смену нуклеотидной (увеличение) размера олигонуклеотида ДНК, которая была предметом аденилирование по Mth РНК-лигазы (Рисунок 2). После лигирования 3 ', визуализация акриламида гель показывает (смотри рисунок 3) острые высокие диапазоны молекулярной массой очевидно в области 100-300 нуклеотидов геля. Это указывает на то, что РНК общую РНК используется высокого качества (не разрушается). Во-вторых, следует наблюдать очень яркий сигнал на 25 нуклеотидов области геля, который избыток, unligated 3 'компоновщика. Он также может быть полезно включить контроль отсутствии входного РНК в 'перевязки 3. Это будет означать чистоту линкера 3', а также может быть доведена до стадии ПЦР для указания номера цикла, когда неспецифический сигнал становится проблематичным. Там нет диагностики для 5 'перевязкиОднако показано на рисунке 4 представляет собой реакцию идентичен тому, что описан осуществляется с радиоактивной меткой РНК, которая указывает на важность высокой концентрации, используемой PEG8000. Наконец, после того, как ПЦР и родной PAGE, продукт ДНК из 146 пар оснований в соответствии с размером адаптера последовательностей, в микроРНК вставки, и дополнительной последовательности из расширенной ПЦР-праймеров можно наблюдать. Важно отметить, что если надлежащее количество циклов ПЦР (которая определяется эмпирически) превышен, не микроРНК вставка продукт может затенить желательный размер ампликона. Показанный на рисунке 5 является результатом от 5 пмоль синтетического микроРНК, как правило, в течение 2 мкг тотальной РНК 13-18 циклов ПЦР которые необходимы.

Рисунок 1
Рисунок 1. Схема процесса для 2-х ступенчатый лигирования малого РНК подготовки библиотеки. Shown общие шаги для подготовки непредвзятого библиотеке микроРНК-Посл. Показанный в черном 3 "перевязка ДНК адаптер, который активируется с помощью аденилирование на шаге 1, микроРНК показана на зеленый и лигируют 3 'адаптера в шаге 2, и 5' РНК перевязки адаптер в синий, который лигированный молекула химерного на шаге 3. пронумерованных этапов, подробно описаны в разделе протокола, курсив указывают ферментативных стадий.

Рисунок 2
Рисунок 2. аденилирование из 3 '. Линкер с М-й РНК-лигазы 18% ПААГ-гель мочевины из аденилирование олигонуклеотида ДНК, которые будут использоваться для последующего 3' реакции лигирования, (+) указывает на то, что образец инкубировали с Mth РНК-лигазы, (- ) указывает образец инкубировали без фермента, и (м) указывает стандарты размеров (показано числот прямо в пар оснований). На левой представляет собой схематический вида олигонуклеотидных присутствующих. Asterisk указывает крупные продукты ДНК, генерируемые аберрантной синтеза олигонуклеотидов.

Рисунок 3
Рисунок 3. 3 'Лигирование синтетических и общей РНК образцов. ) 15% ПААГ-Мочевина гель 3 'лигирования реакций, (м) указывает стандартов размера (цифры слева показывают пар оснований), (Нет РНК) не указывает на реакцию без входа РНК и 3' линкера, который не очищали на геле , (+) указывает на то лигирование выполнена с 5 пмоль синтетического микроРНК и 3 'линкера, который очищали на геле, (2 и 1 мкг) указывают количество общей РНК мыши подвергали 3' лигирования с тем же, очищали на геле линкер , звездочка означает превышение 3 'компоновщик. B) авторадиограммы аналогичной 3' реакции связывания выполняется с Р 32 5 'конец помечены синтетический микроРНК. Количество в верхней указывает время (часы) реакции дают возможность протекать, и на дне указывает количество лигирован как процент от суммы unligated и лигировали.

Рисунок 4
Рисунок 4. 5 'Лигирование Радио-меченого микроРНК-3'Linker Hybrid. Авторадиограммы 5' реакции связывания осуществляется с P 32 5 'конец помечены синтетический микроРНК-3' линкерный гибрид. Количество в верхней указывает количество PEG, используемого в реакции, и количество на дне указывает количество лигирован как процент от суммы unligated и лигировали. Линии на левой являются схема лигированных молекул, где микроРНК в зеленый, 5 'и 3' адаптеры синий и черный, соответственно.

pload / 52095 / 52095fig5highres.jpg "/>
Рисунок 5. ПЦР, полученных небольшой-РНК ДНК библиотеки. 8% коренных PAGE продуктов ПЦР, полученных от микроРНК-Посл процедуры лигирования. Цифры сверху указывают циклов ПЦР, номера на стороне указывают стандарты молекулярных размеров. Каждый вид ДНК из ПЦР выявлено при правильно. Сетка картина из-за авто-флуоресценции образца блюдо.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Методика описана в данном документе используется несколько ключевых переменных, чтобы максимизировать эффективность лигирования, а именно высокие концентрации PEG, использование линкеров рандомизированных и высокую концентрацию линкеров 2,6,9. Такой подход позволяет надежно количественные библиотек секвенирования из общего образцов РНК 2. Мы провели несколько титрования входного РНК и пришли к выводу, что предшествующий методика наилучшим образом подходит для общих количеств РНК в диапазоне 1-8 мкг (данные не показаны). При суммы в диапазоне 10-500 нг используются, большинство пространства для чтения потребляется адаптера конкатемеры и бактериальных последовательностей, из которых РНК-лигазы очищают. Тем не менее, следует отметить, в этих экспериментах низких входных, что виды, присутствующие Мир, хотя с низким содержанием считывает количество, которые до сих пор отражает фактических количествах по сравнению с более высокими идентичных входных выборок. Для того чтобы гарантировать, что профили Мир, наблюдаемые от общего количества образцов РНК отражают фактическоесуммы, и чтобы перекрестный допрос различных образцов, мы обычно включают 10-кратного разведения трех синтетических калибратора РНК 12. Мы обнаружили, что включение 0,1: 0,01: 0,001 пмоль различных калибраторов РНК дают полезный считывает числа для подтверждения количественную природу анализа.

Как показано на рисунке 1 (см звездочку) синтетические олигонуклеотиды часто содержат аномальные молекулы, отличные по размеру от последовательности упорядоченной. Если эти продукты способны взаимодействовать очистить с микроРНК-3 'линкерным гибрида, то это может быть необходимо для СТР очистить 3' компоновщик следующие Mth аденилирование. Мы обнаружили, что это полезно для уменьшения количества неспецифического продукта ПЦР, наблюдаемую в отрицательных контрольных образцов.

Хотя методика описана выше, протестированные для количественного подготовки микроРНК библиотек 2, мы ожидаем, что полностью он легко приложениеlicable к более общим процедурам, а; а именно РНК-след и CLIP-Посл (Cross Link Иммуно-Осадки) библиотека подготовка. На самом деле, мы использовали некоторые из тех же принципов предыдущей методологии клип SEQ эксперименты по надежной библиотеки ПЦР по отношению к ранее опубликованным отчетам 13 (данные не представлены). Наконец, как в сыворотке микроРНК набрать обороты в качестве медицинского диагностического инструмента, мы ожидаем, предшествующий методология очень поможет в идентификации самых надежных и надежных микроРНК биомаркеров.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3' Linker (5' phosphorylated, 3' blocked) Integrated DNA Technologies custom
5' Linker Integrated DNA Technologies custom 5' blocked, HPLC purified
T4RNL2 (1-249 K227Q) New England Biolabs M0351S Specialized for ligation of pre-adenylated DNA adapters
10x Ligation buffer (without ATP) New England Biolabs Included with M0351S
10x Ligation buffer (with ATP) New England Biolabs Included with M0204L
RNaseOUT Invitrogen 10777-019
Polyethylene glycol (mol. Wt. 8,000) New England Biolabs Included with M0204L
Nuclease-free water Ambion AM9937 We have found water collected from a distillation apparatus to be of equvalent quality.
T4RNL1 New England Biolabs M0204L
Superscript III RT kit Invitrogen 18080-051 
Phusion PCR kit New England Biolabs M0530S
Illumina RP1 primer Integrated DNA Technologies custom Sequence information available from Illumina
Illumina RT primer Integrated DNA Technologies custom Sequence information available from Illumina
Illumina index primer(s) Integrated DNA Technologies custom Sequence information available from Illumina
40% Acrylamide Fisher Scientific BP14081
Urea Sigma Aldrich U6504
Ammonium persulfate Sigma Aldrich A3678
Tetramethyethylenediamine (TEMED) Sigma Aldrich T9281
2x Denaturing RNA loading buffer New England Biolabs Included with M0351S
Razor blades VWR 55411-050
SpinX Centricon tubes Costar CLS8161
Low retention microfuge tubes Fisher Scientific 02-681-320
Sybr Gold Invitrogen S-11494
Adenylation kit New England Biolabs E2610L

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hafner, M., et al. RNA-ligase-dependent biases in miRNA representation in deep-sequenced small RNA cDNA libraries. RNA. 17 (9), 1697-1712 (2011).
  2. Zhang, Z., Lee, J. E., Riemondy, K., Anderson, E. M., Yi, R. High-efficiency RNA cloning enables accurate quantification of miRNA expression by deep sequencing. Genome Biology. 14 (10), 109 (2013).
  3. Consortium, T. E. P. The ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements) Project. Science. 306 (5696), 636-640 (2004).
  4. Consortium, T. E. P. An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature. 489 (7414), 57-74 (2012).
  5. Linsen, S. E. V., et al. Limitations and possibilities of small RNA digital gene expression profiling. Nature Methods. 6 (7), 474-476 (2009).
  6. Jayaprakash, A. D., Jabado, O., Brown, B. D., Sachidanandam, R. Identification and remediation of biases in the activity of RNA ligases in small-RNA deep sequencing. Nucleic Acids Research. 39 (21), 141 (2011).
  7. McLaughlin, L. W., Romaniuk, E., Romaniuk, P. J., Neilson, T. The Effect of Acceptor Oligoribonucleotide Sequence on the T4 RNA Ligase Reaction. European Journal of Biochemistry. 125 (3), 639-643 (1982).
  8. Zhuang, F., Fuchs, R. T., Sun, Z., Zheng, Y., Robb, G. B. Structural bias in T4 RNA ligase-mediated 3′-adapter ligation. Nucleic Acids Research. 40 (7), 54 (2012).
  9. Harrison, B., Zimmerman, S. B. Polymer-stimulated ligation: enhanced ligation of oligo- and polynucleotides by T4 RNA ligase in polymer solutions. Nucleic Acids Research. 12 (21), 8235-8251 (1984).
  10. Torchia, C., Takagi, Y., Ho, C. K. Archaeal RNA ligase is a homodimeric protein that catalyzes intramolecular ligation of single-stranded RNA and DNA. Nucleic Acids Research. 36 (19), 6218-6227 (2008).
  11. Lau, N. C., Lim, L. P., Weinstein, E. G., Bartel, D. P. An Abundant Class of Tiny RNAs with Probable Regulatory Roles in Caenorhabditis elegans. Science. 294 (5543), 858-862 (2001).
  12. Yi, R., et al. DGCR8-dependent microRNA biogenesis is essential for skin development. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (2), 498-502 (2009).
  13. Leung, A. K. L., et al. Genome-wide identification of Ago2 binding sites from mouse embryonic stem cells with and without mature microRNAs. Nature Structural & Molecular Biology. 18 (2), 237-244 (2011).

Tags

Молекулярная биология выпуск 93 РНК перевязка микроРНК микроРНК-Посл компоновщик олигонуклеотид высокопроизводительного секвенирования
Высокоэффективная Лигирование малых РНК молекул для микроРНК количественного путем высокопроизводительного секвенирования
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, J. E., Yi, R. Highly EfficientMore

Lee, J. E., Yi, R. Highly Efficient Ligation of Small RNA Molecules for MicroRNA Quantitation by High-Throughput Sequencing. J. Vis. Exp. (93), e52095, doi:10.3791/52095 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter