1. جيل من ركائز قبل crRNA طويل المدى عبر PCR
- تصميم الاشعال PCR استهداف المناطق التبادل من مجموعة CRISPR. إضافة بوليميراز RNA T7 (T7RNAP) تسلسل المروج (5 '-taatacgactcactata-3 ") إلى الأمام ومواقع التمهيدي لتقييد المنتج PCR الاستنساخ في ناقلات على حد سواء الاشعال (مثل BamHI والثالث للهند pUC19، الشكل. 2A) .
ملاحظة: يتطلب T7RNAP بقايا الجوانيدين لبدء النسخ السليم لل. - تضخيم الخاص بك قبل crRNA تسلسل الحمض النووي الجيني الاهتمام من قبل PCR.
- فصل المنتجات PCR بواسطة الكهربائي للهلام الاغاروز جل واستخراج الفرقة المطلوب. هضم المنتجات PCR مع الانزيمات التقييد لإنشاء نهايات لزجة (مثل BamHI وHindIII، الشكل. 2A). تنقية المنتج PCR مع مجموعة تنقية PCR للقضاء على الانقسام والمنتجات.
- إنشاء رد فعل الذي يحتوي ربط T4 يغاز DNA، T4 العازلة يغاز DNA ونسبة 03:01 المولي للمنتج PCR المشقوق وتقوم تقنية dephosphorylated ناقلات الخطية مع نهايات لزجة ذات الصلة. احتضان الخليط في 16 ° C بين عشية وضحاها. تحويل الخليط إلى ربط الخلايا المختصة القولونية DH5α بواسطة بروتوكولات القياسية واستخدام الفحص الأبيض الأزرق لتحديد ربط ناجحة.
- عزل البلازميدات من المستعمرات الأبيض باستخدام إعداد ملف البلازميد. تحديد التسلسل استنساخ الإيجابية التي بلازميد. وبدلا من ذلك، يمكن استخدام PCR مستعمرة لفرزها.
2. جيل من المتوسط قبل crRNA ركائز الصلب عن طريق الحمض النووي من أليغنوكليوتيد]
- تصميم الأمام وعكس أليغنوكليوتيد] مع تكرار تسلسل المطلوب / CRISPR التبادل. وأليغنوكليوتيد] تحتوي على تسلسل مروج RNAP T7 فضلا عن تقييد مواقع الطرفي (مثل BamHI والثالث للهند pUC19). إنهاء أليغنوكليوتيد] لضمان أن ينتهي شكل لزجة بعد الصلب (انظر الشكل 2B ).
- 5'-1 الفوسفات نانومول لكل قليل النوكليوتيد في رد فعل منفصل 20μl تحتوي على 5 ميكرولتر من كيناز عديد النوكليوتيد T4 (PNK)، 2 ميكرولتر من العازلة 10X PNK T4، 2 ميكرولتر ATP (10 ملم). احتضان كل عينة لمدة 1 ساعة عند 37 ° C.
- هجن في أليغنوكليوتيد] 2 فسفرته. الجمع بين 1μl من الخليط بنسبة ضئيلة إلى الأمام فسفرته (من 2.2.)، 1 ميكرولتر من خليط بنسبة ضئيلة عكس فسفرته (من 2.2.)، 1 ميكرولتر من العازلة T4 DNA يغاز 10X في رد فعل 10 ميكرولتر. احتضان العينات لمدة 5 دقائق في 95 ° C على كتلة التدفئة أو في الماء المغلي، إيقاف مصدر الحرارة، والسماح للخليط يبرد إلى درجة حرارة الغرفة (~ 2-3 ساعات).
ملاحظة: في هذه الخطوة الهامة، عملية التبريد البطيئة تفضل الصلب من أليغنوكليوتيد] 2 بالمقارنة مع تشكيل هياكل داخل كل واحد قليل النوكليوتيد. - Ligate 4 ميكرولتر من مزيج التهجين، 1μl من ناقلات تقوم تقنية هضمها وdephosphorylated (0.1 ميكروغرام /ميكرولتر) مع يغاز DNA T4، T4 العازلة 10X يغاز DNA و 10 ملي ATP في خليط ربط 20 ميكرولتر. احتضان العينة في 16 درجة مئوية خلال الليل.
- تحويل البلازميدات ligated في الخلايا المختصة القولونية DH5α بواسطة بروتوكولات القياسية والاستفادة من الفحص بيضاء اللون الأزرق. عزل البلازميدات وتحديد استنساخ إيجابية من قبل الهضم (للكشف عن إدراج من الحجم المطلوب) والتسلسل البلازميد اللاحقة.
3. جيل من ركائز قصيرة عبر RNA كاس العرف التوليف قليل النوكليوتيد RNA
تصميم كاس قصيرة RNA ركائز (مثل تكرار تسلسل واحد، الشكل 2C) والاستفادة من مرافق مخصصة التوليف قليل النوكليوتيد RNA.
ملاحظة: يمكن استخدام إدراج ديوكسي ريبونوكليوتيد في الموضع المحدد من قليل النوكليوتيد RNA (الشكل 2C) لتحديد موقع من الانقسام RNA.
4. في المختبر T7 النسخ RNA بوليميراز
- عزل البلازميدات مع بناء الخاصة بك تصميم (من 1.9. أو 2.7.) باستخدام مجموعة maxiprep تنقية البلازميد.
- خطي البلازميد مع انزيم تقييد أن يشق المصب جزء مستنسخ (مثل HindIII). ضمان الهضم الكامل.
ملاحظة: إذا كان المطلوب محطة لمدة 3 متباينة تعريف 'من محضر RNA، وينبغي أن يتضمن تصميم بناء إضافية محددة لتقييد موقع النسخ "جولة الاعادة" المنبع من تسلسل HindIII. - تنقية البلازميد خطي من الفينول: كلوروفورم استخراج (1:1) وهطول الأمطار الإيثانول. استرداد الأحماض النووية من resuspending بيليه في المياه المعالجة العقيمة DEPC.
- إنشاء المختبر في T7 RNAP الاعادة خليط النسخ التي تحتوي على 40 ملي Hepes / KOH (الرقم الهيدروجيني 8)، 22 ملم MgCl 2 و 5 dithiothreitol مم، 1 مم سبيرمدين، 4 مم لكل ثلاثي الفوسفات نوكليوزيد (ATP، CTP، GTP، UTP )، 40-100 ميكروغرام / مل من هضمهاالبلازميد و 0.1 ملغ / مل في الماء T7 RNAP DEPC المعالجة. احتضان لمدة 3 ساعات في 37 ° C.
- تحليل النصوص الحصول على هلام RNA يبدل طبيعة 8 M اليوريا 12٪ بولكرلميد (الشكل 3A). يمكن تنقيته من النصوص RNA عن طريق تبادل أنيون أحادي س اللوني 13 و تعافى من الهطول الإيثانول من الكسور وإعادة تعليق RNA من بيليه في الماء المعقم DEPC المعالجة. لاستخدامها في المستقبل، تخزين RNA في -80 ° C.
5. Cas6 نوكلياز داخلية مقايسة
- إنشاء 20 ميكرولتر T7 RNAP في المختبر خليط من تشغيل النسخ (انظر 4.4) الذي يحتوي على المبلغ المخفض من ATP مم 2 ويتم استكمال مع 2.5 ميكرولتر α-[32 P]-ATP (10 ميلي كوري / مل، 5000 تسى / ملمول). تنقية منتجات التفاعل عبر استخراج جل من اليوريا يبدل طبيعة M 8 هلام بولكرلميد 12٪. تصور من قبل عصابات تصوير الإشعاع الذاتي.
- إنتاج وتنقية البروتينات المؤتلف المطلوب كاس. في هذا المثال، Cوتنقيته من as6 thermocellum المطثية عبر هطول الأمطار والحرارة ني NTA اللوني.
- إعداد مقايسة رد فعل نوكلياز داخلية (مثل كلوستريديوم thermocellum Cas6، خليط التفاعل تحتوي على 20 ملي Hepes (KOH pH8)، 250 مم بوكل، 2 ملم MgCl 2، 1 ملم DTT، 12،000 نسخة في الدقيقة الركيزة RNA و 1 ميكرومتر انزيم وحضنت في 37 ° C لمدة 30 دقيقة).
- تحميل 5 ميكرولتر من خليط التفاعل (+ 10 ميكرولتر العازلة RNA التحميل التي تحتوي على 95٪ الفورماميد) على اليوريا M 8 هلام بولكرلميد 12٪. تصور المنتجات الانقسام بعد الكهربائي من تصوير الإشعاع الذاتي.
6. ممثل النتائج
ويرد مثال على ركائز RNA لتحليل النشاط نوكلياز داخلية في كاس 3A الشكل. تم تحميل وقسامة من 5 ميكرولتر من 100 ميكرولتر التحليلية في رد فعل النسخ المختبر. يرجى ملاحظة أن كفاءة الإنتاج RNA يتراوح بين بنيات مختلفة. بعض العوامل روقد لوحظت قبعة للتأثير على كمية من الحمض النووي الريبي التي تم الحصول عليها هي (ط) التسلسل الأولي بعد G +1 اللازمة لبدء النسخ، (الثاني) إمكانية تشكيل هيكل RNA خلال النسخ و(الثالث) اختيار الموقع تقييد للجيل للموقف الانقسام جولة الاعادة.
التحقيق في النشاط نوكلياز داخلية RNA يتطلب عالي النقاء المؤتلف كاس البروتينات (الشكل 3B) والضوابط السلبية المناسبة. ومن الناحية المثالية، هذه العينة المراقبة السلبية يختلف أقل قدر ممكن من رد الفعل التحقيق نوكلياز داخلية كاس. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق حضانة RNA مع العازلة رد فعل الخلية والمحللة من دون التعبير CAS (وبعد إجراء تنقية متطابقة). عنصر تحكم مثالي السلبية هو إضافة ديوكسي ريبونوكليوتيد في موقع الانقسام المقترحة. في الشكل 3C، يظهر الانقسام من سلسلة المحطة رقم 5 'تكرار مرقوم للthermocellum المطثية Cas6. تحت ظروف مماثلة، وهذا تكرار ليست الركيزة بعد الآن عندما تنشأ ديوكسي ريبونوكليوتيد في موقف -9. هذا الأسلوب يوفر أيضا معلومات عن الموقع الانقسام. وأخيرا، هو المشقوق وصفت داخليا طويلة قبل crRNA من Cas6 ويلاحظ شظايا الانقسام اثنين.

نظرة عامة على الرقم التخطيطي 1. من CRISPR / كاس النشاط. نظرة عامة يلي إدراج تسلسل الحمض النووي الفيروسي (protospacer) في الكتلة CRISPR (التكيف)، والنسخ وتجهيز مجموعة CRISPR في crRNAs الصغيرة من قبل نوكلياز داخلية Cas6، وامتصاص crRNAs في مجمع تتالي وتدخل على تكرار الهجوم الفيروسي على أساس التكامل بين crRNA وprotospacer. زخارف Protospacer المجاورة (PAM) تسلسل علامة protospacer الفيروسية.
igure 2 "SRC =" / files/ftp_upload/4277/4277fig2.jpg "/>
الشكل 2. الجيل من ركائز RNA البروتينات لكاس. مخطط يبين سير العمل لتوليد (A) لفترة طويلة قبل crRNA ركائز، (B) وسيطة قبل crRNA ركائز و (C) RNA قصيرة كاس ركائز لمرحلة ما قبل الإنتاج crRNA. يتم عرض تسلسل سبيل المثال لمجموعة من CRISPR thermocellum المطثية. اضغط هنا لمشاهدتها بشكل اكبر شخصية .

الشكل 3. Cas6 مقايسة نوكلياز داخلية. A.) هلام بولكرلميد زرقة الطولويدين الملون من قليل النوكليوتيد RNA مصمم خصيصا (250 بمول) واثنين في المختبر RNA النصوص (5 ميكرولتر من رد فعل نموذجي 100 ميكرولتر). B.) SDS-PAGE هلام لإعداد Cas6 (80 بمول) من المطثية بعد thermocellum الحرارةهطول الأمطار في 50 درجة مئوية لمدة 1 ساعة و ني NTA اللوني. C.) الكشف عن النشاط Cas6 endonucleolytic لمحطة 5 'تسلسل تكرار وصفت وقبل crRNA في محاضر المختبر. الأخذ في موقف dNTP -9 تلغي الانقسام Cas6 لركيزة قصيرة RNA CAS (S، الشكل. 2C). كما يتم إنشاء A 5 'علامة محطة NT 8 لنضوج crRNA من ركائز قبل crRNA طويلة (L، الشكل 2A). تم فصل العصابات على تغيير طبيعة اليوريا M 8 هلام بولكرلميد 12٪ من تصور وتصوير الإشعاع الذاتي.