بروتوكولات مفصلة لكلا أسيليشن في المختبر وفي خلايا انتقائية 2-هيدروكسيل تحليلها بواسطة التمهيدي ملحق (الشكل) تجارب لتحديد هيكل تسلسل قبل مرناً لمصلحة حضور جزيء صغير استهداف الجيش الملكي النيبالي الثانوية المعروضة في هذه المقالة.
مقالة منهجية
بروتوكولات مفصلة لكلا أسيليشن في المختبر وفي خلايا انتقائية 2-هيدروكسيل تحليلها بواسطة التمهيدي ملحق (الشكل) تجارب لتحديد هيكل تسلسل قبل مرناً لمصلحة حضور جزيء صغير استهداف الجيش الملكي النيبالي الثانوية المعروضة في هذه المقالة.
عملية تطوير العقاقير للجزيئات الصغيرة التي تستهدف الجيش الملكي النيبالي، توضيح التغييرات الهيكلية على تفاعلها مع تسلسل الحمض النووي الريبي الهدف هو المطلوب. نحن نقدم هذه الوثيقة التفصيل في المختبر وانتقائية في الخلية 2-هيدروكسيل أسيلاتيون تحليلها من قبل تمديد التمهيدي البروتوكول (الشكل) لدراسة التغير الهيكلي حضور دواء تجريبي لضمور العضلات الشوكي (SMA)، البقاء على قيد الحياة من الجيش الملكي النيبالي الخلايا العصبية الحركية (العليا)-C2, وفي إكسون 7 من قبل-مرناً الجينات SMN2. في الشكل في المختبر، وهو تسلسل الحمض النووي الريبي من 140 النيوكليوتيدات التي تحتوي على SMN2 إكسون 7 نسخها من قبل بوليميريز الحمض النووي الريبي T7 ومطوية بحضور الجالي-C2 وتعديله فيما بعد بكاشف أسيليشن خفيف 2 '--أوه، إيميدازوليدي حمض 2-ميثيلنيكوتينيك (ناي). هذا adduct 2 '--يا ناي هو كذلك سبر طريق 32تمديد التمهيدي المسمى ف وحلها بالتفريد جل polyacrylamide (صفحة). على العكس من ذلك، أسيليشن 2 '-OH في الشكل في الخلية يأخذ مكان في الموقع مع الجالي-C2 ملزمة الخلوية الحمض النووي الريبي في الخلايا الحية. ثم اتسع نطاق تسلسل مرناً قبل إكسون 7 في الجينات SMN2، جنبا إلى جنب مع الطفرات المستحثة بالشكل في تمديد التمهيدي، بكر ويخضع لتسلسل الجيل القادم. المقارنة بين المنهجيتين، الشكل في المختبر هو وسيلة أكثر فعالية من حيث تكلفة ولا تتطلب الطاقة الحسابية لتصور النتائج. ومع ذلك، الطراز المستمدة من شكل الجيش الملكي النيبالي في المختبر أحياناً ينحرف عن هيكل الثانوي في سياق خلوية، يرجح أن سبب فقدان جميع التفاعلات مع الحمض النووي الريبي ملزم البروتينات. الشكل في الخلية لا تحتاج إلى مكان مواد مشعة وغلة بنية الحمض النووي الريبي ثانوي أكثر دقة في سياق الخلوية. وعلاوة على ذلك، الشكل في الخلية المطبقة عادة لتسلسل مجموعة من الجيش الملكي النيبالي أكبر (~ 1,000 النيوكليوتيدات) باستخدام تسلسل الجيل القادم، مقارنة في المختبر الشكل (~ 200 النيوكليوتيدات) التي عادة ما تعتمد على تحليل صفحة. في حالة المستمدة من إكسون 7 في SMN2 قبل-مرناً، الشكل في المختبر وفي خلايا الحمض النووي الريبي النماذج مشابهة لبعضها البعض.
أسيليشن انتقائية 2-هيدروكسيل تحليلها بواسطة الملحق التمهيدي (الشكل) أسلوب لقياس الحركية من كل النوكليوتيدات في تسلسل الحمض النووي الريبي للفائدة وتوضيح هيكل الثانوية في قرار واحد-النوكليوتيدات1. المنهجيات الشكل، سواء في الظروف المختبرية2،3،4 (تنقية الحمض النووي الريبي في نظام المخزن مؤقت معرفة) وفي خلايا الثدييات الحية5،6، وقد وضعت للتحقيق الثانوي هيكل تسلسل متوسط طول الحمض النووي الريبي (عادة < النيوكليوتيدات 1,000 للشكل في الخلية و < النيوكليوتيدات 200 للشكل الأنبوبي). أنها مفيدة بشكل خاص لتقييم التغيرات الهيكلية في مستقبلات الحمض النووي الريبي عليها ملزمة للتفاعل الحمض النووي الريبي جزيء صغير والايضات2،4،،من78 ودراسة الإجراءات آليا من جزيئات الحمض النووي الريبي استهداف خلال المخدرات التنمية9،10.
اكتشاف المخدرات تستهدف الجيش الملكي النيبالي مؤخرا لفت الانتباه في المختبرات الأكاديمية و الصناعة الصيدلانية11،12 عبر مختلف النهج والاستراتيجيات13،،من1415 ،16. وتشمل الأمثلة الأخيرة الجزيئات الصغيرة التي تستهدف الجيش الملكي النيبالي للاستخدام السريري العقاقير التجريبية هيكلياً متميزة LMI-07017 و RG-791618،19، لضمور العضلات الشوكي (SMA)، الذي أظهر واعدة النتائج في مرحلة التجارب السريرية الثاني20. كل الجزيئات وقد أثبت لبقاء الهدف من الخلايا العصبية الحركية (الجالي) قبل 2-مرناً وتنظيم عملية الربط SMN2 الجينات6،،من1721. أظهرنا سابقا التطبيق في المختبر والشكل في الخلية في دراسة التغيرات الهيكلية المستهدفة الحمض النووي الريبي حضور تمثيلي للنمو الحقيقي-7916 المعروفة باسم C2 الجالي6.
من حيث المبدأ، التدابير شكل معدل أسيليشن 2 '--يا كل نوكليوتيد تسلسل الحمض النووي الريبي حضور المبالغ الزائدة من كاشف أسيليشن التبريد الذاتي بطريقة غير متحيزة. الكاشف أسيلاتيون ليست مستقرة في الماء، وله فترة قصيرة (مثل، T1/2 = 17 s 1-الميثيل-7-نيترويساتويك الخل؛ أو 1 م 7، ~ 20 دقيقة إيميدازوليدي حمض 2-ميثيلنيكوتينيك، أو ناي)22 وعدم الاكتراث بالهوية قواعد23. هذه النتائج في أسيليشن مواتية أكثر المجموعات 2 '--أوه القواعد المرنة، التي يمكن أن تتحول إلى تقييم دقيق لديناميات كل النوكليوتيدات. على وجه التحديد، النوكليوتيدات في قاعدة زوج عادة أقل رد الفعل من أحد مزاوج إلى كاشف تعديل 2 '--أوه، مثل ناي و 1 م 7.
النظر في مصدر القالب الجيش الملكي النيبالي، والتي يجري فيها أسيليشن 2 '--يا، ويمكن عموما تصنيف الشكل في الشكل في المختبر وفي الخلية. في استخدامات الأنابيب الشكل T7 المنقي نسخها الجيش الملكي النيبالي ويفتقر إلى سياق خلوية في تصاميم تجريبية. في الشكل في الخلية، وتحدث كل من الجيش الملكي النيبالي قالب النسخ وأسيليشن 2 '--يا داخل الخلايا الحية؛ ولذلك، يمكن أن الخص النتائج النموذج الهيكلي الجيش الملكي النيبالي في سياق خلوية. قد أحيلت إلى الشكل في الخلية كما هو الحال في فيفو الشكل للشكل في الخلايا الحية في الأدب24. حيث لم يتم تنفيذ هذه التجربة في حيوان، نحن وصف هذه التجربة على الشكل في الخلية للتأكد من دقتها.
كما تختلف أيضا استراتيجيات لمرحلة التمديد التمهيدي للشكل في المختبر وفي الخلية. في الشكل في المختبر، وتوقف النسخ العكسي في موقف أسيليشن 2 '--يا حضور Mg2 +. ولذلك يظهر ملحق التمهيدي 32فالمسمي كعصابة في جل polyacrylamide التفريد (صفحة) وكثافة الفرقة يكون متناسباً مع معدل أسيليشن1. في الشكل في الخلية، وينشئ النسخ العكسي الطفرات العشوائية في 2 '--أوه adduct موقف حضور Mn2 +. معدل كل النوكليوتيدات حيث يمكن التقاطها بواسطة في عمق الجيل التالي التسلسل، ويمكن ثم حساب مفاعليه الشكل في قرار واحد-النوكليوتيدات.
مشكلة محتملة للشكل في الخلية هو نسبة الإشارة إلى الضوضاء منخفضة (أي أغلبية المجموعات 2 '--يا معدلة، بينما تسلسل غير معدلة تحتل أكثر من القراءة في تسلسل الجيل القادم). في الآونة الأخيرة، طريقة لإثراء 2 '--أوه تعديل الحمض النووي الريبي، المشار إليها كما هو الحال في فيفو انقر فوق الشكل (إيكشابي)، وضعه مختبر تشانغ25. قد يكون هذا الأسلوب الإثراء مفيدة في دراسة الجزيئات الصغيرة ضعيفة مثل التفاعلات الحمض النووي الريبي، خاصة في استجواب على نطاق الترنسكربيتوم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-في المختبر الشكل
ملاحظة: يتم تعديل البروتوكول من البروتوكول المنشورة1.
2-الشكل في الخلية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أظهرنا سابقا أن الجيش الملكي النيبالي الربط المغير، الجالي-C2، يتفاعل مع فكرة أجاج على إكسون 7 من قبل-مرناً مورث SMN2، ويستخدم الشكل لتقييم التغيرات الهيكلية الحمض النووي الريبي حضور C2 الجالي6. موقع الربط الجالي-C2 يختلف عن وافقت عليها إدارة الأغذية والعقاقير العقاقير اليغنوكليوتيد (ASO) للإدارة البحرية السويدية، نوسينيرسين، الذي يربط وكتل كاتم الصوت الربط إينترونيك (ISS) إنترون 727،28 (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في الشكل في المختبر، من الضروري استخدام قالب الحمض النووي الريبي متجانسة ذات جودة عالية. ومع ذلك، غلة T7 النسخ، غالباً ما تسلسل غير متجانسة36. وبخاصة، تسلسل مع النوكليوتيدات ± 1 في 3 '-المحطة مع عائدات لا يستهان بها36 عادة من الصعب إزالتها بتنقية جل polyacrylamide. قالب الحمض النووي الريبي غير المتجانسة يمكن أن ينتج أكثر من مجموعة واحدة من الإشارات في جل تسلسل تحديد سمات المنتج تمديد التمهيدي، مما يجعل من الصعب تفسير النتيجة في بعض الأحيان. رايبوزيم في كلا 5 '--وسوف تجعل 3'...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب يعلن لا تضارب في المصالح.
تسنى هذا العمل بالمنحة R01 المعاهد الوطنية للصحة (NS094721، K.A.J.).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الحمض النووي قليل النوكليوتيد | IDT | gBlock لتخليق الحمض النووي >200 نقطة أساس | |
| Phusion Green Hot Start II عالي الدقة PCR Master Mix | Thermo Fisher | F566S | |
| NucleoSpin gel ومجموعة تنظيف PCR | Takara | 740609.50 | |
| MegaScript T7 | طقم نسخ Thermo Fisher | AM1333 | يحتوي على عازلة تفاعل 10x ، إنزيم T7 ، NTP و Turbo DNase |
| المياه المعالجة DEPC | Thermo Fisher | 750023 | |
| 2x TBE-Urea عينة عازلة | Thermo Fisher | LC6876 | |
| محلول أكريلاميد / ثنائي الساكريلاميد 40٪ (29: 1) | Bio-Rad | 1610146 | |
| 10x TBE عازلة | Thermo Fisher | 15581044 | |
| Nalgene Rapid-Flow & Trade ؛ وحدة الفلتر | Thermo Fisher | 166-0045 | |
| Kimwipe | Kimberly-Clark | 34133 | |
| TEMED | Thermo Fisher | 17919 | |
| صبغة SYBR-Safe | Thermo Fisher | S33102 | |
| 6٪ TBE-urea ميني هلام | ثيرمو فيشر | EC6865BOX | |
| ChemiDoc | Bio-Rad | ||
| T4 PNK | NEB | M0201S | |
| γ-32P-ATP | Perkin Elmer | NEG035C005MC | |
| Hyperscreen™ تكثيف الشاشة | GE Healthcare | RPN1669 | الكالسيوم التنجستات شاشة الفوسفور |
| تخزين الفوسفور | الديناميكا الجزيئية | BAS-IP MS 3543 E | |
| Amersham Typhoon | GE Healthcare | ||
| NAI (2M) | EMD Millipore | 03-310 | |
| GlycoBlue | Thermo Fisher | AM9515 | |
| SuperScript IV Reverse يحتوي 18090010 Transcriptase | Thermo Fisher | على 5x RT buffer ، مزيج SuperScript IV | |
| dNTP (10 ملم) مجموعة | Thermo Fisher | R0192 | |
| ddNTP (5 ملم) | Sigma | GE27-2045-01 | |
| ورق ترشيح كبير | Whatman | 1001-917 | |
| مجفف | Hoefer | GD 2000 | |
| QIAamp DNA Blood Mini Kit | Qiagen | 51104 | يحتوي أيضا على RNase A والبروتياز K |
| SMN2 minigene34< / sup> | Addgene | 72287 | |
| معطل الحرارة | FBS Thermo | Fisher 10438026 | |
| Pen-Strep | Thermo Fisher | 15140122 | |
| Opti-MEM I | Thermo Fisher | 31985062 | |
| FuGene HD | Promega | E2311 | |
| TrpLE | Thermo Fisher | 12605010 | |
| DPBS بدون Ca / Mg | Thermo Fisher | 14190250 | |
| TRIzol | Thermo Fisher | 15596018 | |
| RNeasy العمود الصغير | Qiagen | 74104 | يحتوي أيضا على RW1 ، مخزن RPE |
| الخالي من RNase مجموعة DNase | Qiagen | 79254 | يحتوي على DNase I و RDD العازلة |
| فورماميد | منزوع الأيوناتثيرمو فيشر | AM9342 | |
| MnCl 2 < / sub > & bull ؛ 4H2< / sub>O | Sigma-Aldrich | M3634 | |
| nonamer العشوائي | Sigma-Aldrich | R7647 | |
| SuperScript نظام توليف الخيط الأول | Thermo Fisher | 11904-018 | يحتوي على 10x RT buffer ، SuperScript II النسخ العكسي |
| AccuPrime pfx DNA polymerse | Thermo Fisher | 12344024 | |
| NextSeq500 | Illumina | ||
| NucAway العمود | Thermo Fisher | AM10070 | لغرض تحلية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن