$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. المخازن المؤقتة ووسائل الإعلام
- بالنسبة لتجارب MAPS، قم بإعداد المخازن المؤقتة والوسائط التالية:
- العازلة A (150 MM KCl، 20 mM تريس-HCl pH 8، 1 م م MgCl2 و 1 MM DTT)
- المخزن المؤقت E (250 mM KCl، 20 mM Tris-HCl pH 8، 12 mM maltose، 0.1٪ تريتون، 1 مللي متر ملغكل2 و 1 mM DTT)
- مخزن تحميل الحمض النووي الريبي (0.025٪ xylene سيانول و 0.025٪ بروموفينول الأزرق في 8 M اليوريا)
- الدماغ ضخ القلب (BHI) المتوسطة (12.5 غرام من الدماغ العجل، 10 غرام من بيبتون، 5 غرام من قلب لحم البقر، 5 غرام من NaCl، 2.5 غرام منNa 2HPO4 و 2 غرام من الجلوكوز ل 1 لتر)
- مرق الليوجيني (LB) متوسط (10 غرام من البيبتون، 5 غرام من مستخلص الخميرة و 10 غرام من NaCl ل 1 لتر)
- بالنسبة إلى المقايسات لطخة الشمالية، قم بإعداد المخازن المؤقتة التالية:
- حل الحجب (حمض ماليك 1x و 1٪ كاشف مانع)
- حل التهجين (50٪ فورماميد، 5x SSC، 7٪ SDS، 1٪ حل الحجب و 0.2٪ N-لوريل ساركوسين، 50 مليون فوسفات الصوديوم). الحرارة مع التحريض على حل.
تنبيه: اتبع بعناية احتياطات السلامة المتعلقة بكل منتج.
- 1 م فوسفات الصوديوم (58 مليون فوسفات الصوديوم ديباسيك و 42 مليون فوسفات الصوديوم أحادية القاروص)
- المالحة، سيترات الصوديوم (SSC) العازلة، 20x التركيز (3 م NaCl و 300 m تريزوديوم سيترات)
2. قضايا السلامة
- تنفيذ جميع الخطوات التي تنطوي على البكتيريا المسببة للأمراض قابلة للحياة في مختبر احتواء المستوى 2.
ملاحظة: يمكن أخذ مستخلصات الخلايا فقط للخارج بعد التحلل (الخطوة 5).
- ضع معطف المختبر والقفازات.
- تأكد من تغطية المعصمين.
- تنظيف خزانة السلامة البيولوجية (الفئة الثانية) بمحلول مطهر.
- التخلص من النفايات الصلبة المعرضة للبكتيريا في سلة الطب الحيوي المناسبة.
- علاج قوارير تحتوي على السوائل الملوثة مع محلول مطهر. ثم، تجاهلها في بالوعة.
- اغسل اليدين والمعصمين بالصابون بعناية وأزل معطف المختبر قبل مغادرة مختبر الاحتواء من المستوى 2.
3. البناء البلازميد
ملاحظة: لأغراض الاستنساخ، من المهم تحديد حدود الحمض النووي الريبي الداخلي أولا. يتم وصف pCN51-P3 و pCN51-P3-MS2 البلازميدات في توماسيني وآخرون (2017)27. يسمح المروج P3 بالتعبير العالي عن الحمض النووي الريبي بطريقة تعتمد على كثافة الخلية (أي عندما تدخل البكتيريا مرحلة النمو الثابتة). تتراكم العديد من الرنانات العنقودية خلال هذه المرحلة من النمو.
- تضخيم تسلسل الحمض النووي الريبي عن طريق PCR باستخدام بوليمرات الحمض النووي عالية الدقة وآلة PCR. اتبع بعناية تعليمات الشركة المصنعة وقراءة غاريبيان وأفاشيا (2013)31 لمزيد من التفاصيل.
- استخدم القوالب التالية لتصميم التمهيديات المحددة:

و5'-CGCGGATCC(N)-3' للأمام وعكس التمهيديات، على التوالي.
ملاحظة: هذه oligonucleotides تمكين لدمج تسلسل MS2 (في جريئة) إلى نهاية 5 'من الحمض النووي الريبي من الفائدة. توقيت المحيط الهادي أنا وبامHI مواقع تقييد (مسطر) تضاف في 5 'و 3' أطراف بناء MS2-SRNA لاستنساخ amplicon في pCN51-P3 plasmid27. (N) يتوافق مع تسلسل الجينات محددة (15-20 النيوكليوتيدات).
- هضم 1 ميكروغرام من pCN51-P3 plasmid و 1 ميكروغرام من المنتج PCR MS2-sRNA مع 2 U من PstI و 1 U من بامHI في المخزن المؤقت المناسب وفقا لتوصيات الشركة المصنعة.
- احتضان 1 ساعة عند 37 درجة مئوية وتنقية الحمض النووي باستخدام عدة تنقية PCR (انظر جدول المواد).
- اخلط البلازميد pCN51-P3 المهضوم (300 نانوغرام) و أمبليكون MS2-sRNA (نسبة الضرس للمتجه: إدراج = 1:3) في أنبوب 1.5 مل. انظر Revie et al. (1988)32 لزيادة كفاءة الربط إلى أقصى حد. إضافة 1 ميكرولتر من المخزن المؤقت ليغانس و 10 U من T4 Ligase في كل أنبوب. ضبط مستوى الصوت إلى 10 ميكرولتر مع المياه فائقة النبور.
- حضانة عند 22 درجة مئوية لمدة 2 ساعة على الأقل.
- أضف 5 ميكرولتر من خليط الربط إلى 50 ميكرولتر من خلايا الإشريكية القولونية DH5α المجمدة المختصة كيميائيا. اقرأ سيدمان وآخرون (2001)33 لمعرفة المزيد عن تحول البلازميد والخلايا المختصة كيميائيا.
- احتضان 30 دقيقة على الجليد.
- صدمة حرارية (45 s في 42 °C) أنبوب التحويل باستخدام كتلة الحرارة أو حمام مائي.
- إضافة 900 ميكرولتر من LB المتوسطة واحتضان في 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
- لوحة 100 ميكرولتر من التعليق البكتيري على لوحة أجار LB تكملها أمبيسلين (100 ميكروغرام / ميكرولتر).
ملاحظة: يقوم المتجه pCN51-P3 بترميز جين مقاومة أمبيسلين، والذي يمكن من تحديد استنساخ الإشريكية القولونية فقط الذي يحمل pCN51-P3-MS2-sRNA plasmid.
- استخراج pCN51-P3-MS2-sRNA plasmid من ثقافة بكتيرية بين عشية وضحاها (5 مل) نمت في وجود أمبيسلين (100 ميكروغرام / ميكرولتر) باستخدام مجموعة صغيرة من الحمض النووي البلازميد (انظر جدول المواد).
- تحقق من البناء بواسطة تسلسل سانجر34 باستخدام التمهيدي التالي، 5'-TCTCGAAAATAATAGAGGG-3'.
- تحويل pCN51-P3-MS2-sRNA plasmid إلى DC10B خلايا الإشريكية القولونية المختصة كيميائيا. كرر الخطوات من 3.7 إلى 3.11.
- استخراج pCN51-P3-MS2-sRNA plasmid (انظر الخطوة 3.12) وتحويل 1-5 ميكروغرام من الحمض النووي البلازميد إلى HG001 ΔsRNA الكهربائية S. خلايا الحالب باستخدام جهاز كهربية. اتبع بعناية تعليمات الشركة المصنعة. اقرأ غروسر وريتشاردسون (2016)35 لمعرفة المزيد عن طرق إعداد المنافس الكهربائي S. aureus.
تنبيه: تتضمن هذه الخطوة التعامل مع البكتيريا المسببة للأمراض (انظر الخطوة 2).
- إضافة 900 ميكرولتر من BHI المتوسطة واحتضان في 37 درجة مئوية لمدة 3 ساعة.
- جهاز طرد مركزي 1 دقيقة في 16،000 x ز. تجاهل الناتنات الفائق.
- Resuspend بيليه في 100 ميكرولتر من BHI ولوحة تعليق البكتيرية على لوحات أجار BHI تستكمل مع الاريثروميسين (10 ميكروغرام / ميكرولتر).
ملاحظة: يقوم المتجه pCN51-P3 أيضا بترميز جين مقاومة الإريثروميسين، والذي يمكنه من تحديد الحيوانات المستنسخة S. aureus فقط التي تحمل pCN51-P3-MS2-sRNA plasmid.
4. حصاد البكتيريا
تنبيه: تتضمن هذه الخطوة التعامل مع البكتيريا المسببة للأمراض (انظر الخطوة 2).
- تنمو مستعمرة واحدة من سلالات تحمل إما pCN51-P3-MS2-sRNA أو pCN51-P3-MS227 البلازميدات في 3 مل من BHI المتوسطة تكملها الاريثروميسين (10 ميكروغرام / ميكرولتر) في التكرارات.
- تمييع كل ثقافة بين عشية وضحاها في 50 مل (≈1/100) من BHI المتوسطة الطازجة تكملها الاريثروميسين (10 ميكروغرام / ميكرولتر) للوصول إلى OD600nm من 0.05. استخدم قارورة معقمة سعة 250 مل (نسبة قارورة إلى متوسطة 5:1).
ملاحظة: يجب تعيين الظروف المتوسطة والنمو وفقا لنمط التعبير من SRNA درس.
- تنمو الثقافات عند 37 درجة مئوية مع اهتزاز في 180 دورة في الدقيقة لمدة 6 ساعة.
- نقل كل ثقافة إلى أنبوب الطرد المركزي 50 مل.
- جهاز طرد مركزي عند 2,900 x g خلال 15 دقيقة عند 4 °C. تجاهل الناتنات الفائق.
- الحفاظ على الكريات على الجليد وأداء مباشرة تحلل الخلية الميكانيكية (الخطوة 5) أو تجميد وتخزين الكريات في -80 درجة مئوية.
5. تحلل الخلايا الميكانيكية
تنبيه: يجب تنفيذ الخطوات التالية على الجليد ويجب أن تكون المخازن المؤقتة عند 4 درجات مئوية. استخدام قفازات واتخاذ جميع الاحتياطات لحماية العينات من RNases.
- الكريات ريسوسبند (الخطوة 4.6) في 5 مل من العازلة A.
- نقل الخلايا التي أعيد إنفاقها في أنابيب الطرد المركزي 15 مل مع 3.5 غرام من حبات السيليكا (0.1 ملم).
- إدراج أنابيب في أداة تحلل الخلايا الميكانيكية (انظر جدول المواد). تشغيل دورة من 40 ق في 4.0 م / ث.
ملاحظة: إذا كانت دورة واحدة غير كافية لكسر الخلايا، دع الجهاز يبرد لمدة 5 دقائق مع الاحتفاظ بالعينات على الجليد. ثم كرر دورة أخرى من 40 ثانية في 4.0 م / ث. يمكن اختبار كفاءة تحلل الخلية عن طريق طلاء الفائق على لوحة BHI-agar.
- جهاز طرد مركزي عند 15,700 x g لمدة 15 دقيقة. استعادة supernatant ويبقيه على الجليد.
6. إعداد العمود
تنبيه: يجب الحرص على عدم السماح لراتنج الأميلوز بالجفاف. إذا لزم الأمر، فقم بإغلاق العمود بغطاء نهاية. إعداد جميع الحلول قبل البدء في تنقية تقارب.
- وضع عمود كروماتوغرافيا في رف عمود (انظر جدول المواد).
- قم بإزالة طرف العمود واغسل العمود بالماء فائق النحافة.
- إضافة 300 ميكرولتر من راتنج اميلوز.
- اغسل العمود ب 10 مل من المخزن المؤقت A.
- تمييع 1200 pmol من البروتين MBP-MS2 في 6 مل من العازلة A وتحميله في العمود.
- اغسل العمود ب 10 مل من المخزن المؤقت A.
7. MS2-تقارب تنقية (الشكل 1)
- تحميل الخلية lysate في العمود.
ملاحظة: احتفظ ب 1 مل من lysate الخلية (استخراج الخام، CE) لاستخراج إجمالي الحمض النووي الريبي (الخطوة 8) وإجراء لطخة الشمالية (الخطوة 9) وتحليل النسخ (الخطوة 10).
- جمع كسر التدفق من خلال (FT) في أنبوب جمع نظيفة.
- اغسل العمود 3 مرات مع 10 مل من المخزن المؤقت A. جمع كسر الغسيل (W).
- Elute العمود مع 1 مل من المخزن المؤقت E وجمع جزء elution (E) في 2 مل microtube.
- احتفظ بجميع الكسور التي تم جمعها على الجليد حتى استخراج الحمض النووي الريبي (الخطوة 8) أو قم بتجميدها عند -20 درجة مئوية لاستخدامها لاحقا.
8. استخراج الحمض النووي الريبي من الكسور التي تم جمعها (CE، FT، W و E)
- استخدام 1 مل من كل كسر (بما في ذلك FT و W) لاستخراج الحمض النووي الريبي.
- إضافة 1 حجم الفينول. تخلط بقوة.
تحذير: الفينول متقلبة وتآكل، وإيلاء الاهتمام والعمل بأمان تحت غطاء الدخان.
- جهاز طرد مركزي عند 16,000 x g لمدة 10 دقائق عند 20 درجة مئوية.
- نقل المرحلة العليا في نظيفة 2 مل ميكروتوب.
- أضف 1 حجم من الكحول الكلوروفورم / isoamyl (24:1) وكرر الخطوات 8.3 إلى 8.4.
تنبيه: اعمل بأمان تحت غطاء الدخان.
- إضافة 2.5 مجلدات من الإيثانول البارد 100٪ وحجم 1/10 من خلات الصوديوم 3 M (NaOAc) pH 5,2.
- يعجل بين عشية وضحاها في -20 درجة مئوية.
ملاحظة: يمكن أيضا هطول الأمطار في حمام الإيثانول / الجليد الجاف خلال 20 دقيقة أو في -80 درجة مئوية خلال 2 ساعة.
- جهاز طرد مركزي عند 16,000 x g لمدة 15 دقيقة عند 4°C. إزالة الإيثانول ببطء مع ماصة مع الحرص على عدم تعكير صفو بيليه.
تنبيه: بيليه الحمض النووي الريبي ليست دائما مرئية وفضفاضة في بعض الأحيان في وجود الإيثانول.
- إضافة 500 ميكرولتر من الإيثانول البارد 80٪.
- جهاز طرد مركزي عند 16,000 x g لمدة 5 دقائق عند 4 °C.
- تجاهل الإيثانول عن طريق الأنابيب ببطء. الجافة بيليه باستخدام فراغ المكثف، 5 دقائق على وضع التشغيل.
- Resuspend بيليه في حجم مناسب (15-50 ميكرولتر) من المياه فائقة النبور. تجميد بيليه في -20 درجة مئوية لاستخدامها في وقت لاحق.
- تقييم كمية الحمض النووي الريبي (260 نانومتر) والجودة (نسب الطول الموجي 260/280 و 260/230) باستخدام مطياف/مقياس الفلور (انظر جدول المواد). اتبع بعناية تعليمات الشركة المصنعة.
ملاحظة: يتم الحصول على 3-4 ميكروغرام بشكل عام في كسر الإلتواء (E). هذا يعتمد أساسا على الظروف التي تم اختبارها.
9. تحليل تنقية MS2-تقارب من قبل لطخة الشمالية36
- تمييع 5 ميكروغرام من الحمض النووي الريبي من CE، FT، W كسور و 500 نانوغرام من كسر E في 10 ميكرولتر من المياه فائقة الشراء وتخلط مع 10 ميكرولتر من الحمض النووي الريبي تحميل العازلة.
- حضانة 3 دقائق عند 90 درجة مئوية.
- تحميل عينات في آبار هلام agarose 1٪ تكملها مع 20 mM من ثيوسيانات جوانيديوم وتشغيل هلام في 100-150 الخامس في TBE 1x العازلة في 4 درجة مئوية. اقرأ كونتز (2013)37 لمزيد من التفاصيل.
- نقل RNAs على غشاء النيتروسليلوز عن طريق نقل فراغ لنقل 1h أو الشعيرات الدموية بين عشية وضحاها.
ملاحظة: أسلوب الشعيرات الدموية أكثر فعالية ل RNAs كبيرة.
- الأشعة فوق البنفسجية عبر الارتباط RNAs على الغشاء (120 mJ في 254 نانومتر) باستخدام وصلة عرضية فوق البنفسجية.
- أدخل الغشاء في زجاجة تهجين مع الجانب الجيش الملكي النيبالي التي تواجه ما يصل.
- إضافة 10-20 مل من محلول التهجين مسخن. حضانة 30 دقيقة في 68 درجة مئوية.
- تجاهل الحل وإضافة 10-20 مل من محلول التهجين الطازجة تكملها 1 ميكرولتر من المسبار الخاص ب SRNA. حضانة بين عشية وضحاها في 68 °C.
ملاحظة: يتم توليف مسبار الحمض النووي الريبي المسمى DIG باستخدام مجموعة وضع العلامات DIG RNA واتباع تعليمات الشركة المصنعة. بدلا من ذلك، يمكن استخدام مسبار معبز إشعاعي.
- غسل الغشاء مع 10-20 مل من محلول الغسيل 1 (2x SSC و 0.1٪ SDS) لمدة 5 دقائق عند 20 درجة مئوية. كرر مرة واحدة.
- غسل الغشاء مع 10-20 مل من محلول الغسيل 2 (0.2x SSC و 0.1٪ SDS) لمدة 15 دقيقة عند 68 درجة مئوية. كرر مرة واحدة.
- احتضان مع 10-20 مل من حل حجب لمدة 30 دقيقة على الأقل في 20 درجة مئوية.
- تجاهل الحل وإضافة 10-20 مل من حل حظر تستكمل مع الأجسام المضادة للديجوكسيجينين متعدد النسيلة (1/1000)، المقترنة فوسفاتاز القلوية. حضانة 30 دقيقة في 20 درجة مئوية.
- غسل الغشاء مع 10-20 مل من محلول الغسيل 3 (1x حمض ماليك و 0.3٪ توين 20) لمدة 15 دقيقة في 20 درجة مئوية. كرر مرة واحدة.
- احتضان الغشاء مع 10-20 مل من حل الكشف (0.1 M تريس HCl و 0.1 M NaCl pH 9.5) 5 دقيقة في 20 درجة مئوية.
- وضع الغشاء على فيلم من البلاستيك ونقع مع الركيزة (انظر جدول المواد). احتضان 5 دقائق في الظلام.
- ختم الغشاء في فيلم من البلاستيك. ضع الغشاء في كاسيت الأشعة الذاتية.
- يعرض الغشاء لفيلم الأشعة الذاتية في الغرفة المظلمة المخصصة.
ملاحظة: يعتمد وقت العرض على قوة الإشارة، من بضع ثوان إلى دقائق.
- الكشف عن الفيلم المكشوف في جهاز تطوير تلقائي.
10. إعداد العينات لتسلسل الحمض النووي الريبي
ملاحظة: هذه الخطوة فقط تتعلق RNAs المستخرجة من الكسور E و CE.
- إضافة إلى كل عينة 10 ميكرولتر من 10x DNase العازلة وDNase I (1 U / ميكروغرام من RNAs المعالجة). أضف الماء لحجم نهائي قدره 100 ميكرولتر.
- حضانة 1 ساعة عند 37 درجة مئوية.
- استخراج وتنقية RNAs كما هو موضح سابقا (الخطوات 8.2 إلى 8.11).
- Resuspend بيليه الجيش الملكي النيبالي في 20 ميكرولتر من المياه فائقة الشراء.
ملاحظة: يمكن التحقق من وجود الحمض النووي المتبقي باستخدام PCR ومبرمجات محددة (على سبيل المثال، جين 16S).
- تقييم كمية الحمض النووي الريبي وجودته باستخدام نظام تحليل الكهروفلوريس القائم على microfluidics (انظر جدول المواد).
ملاحظة: يتم الحصول على 1 ميكروغرام عموما في كسر الغضوء (ه) بعد العلاج DNase.
- إزالة الحمض النووي الريبي الريبوسومي مع عدة استنفاد الحمض النووي الريبي البكتيرية.
ملاحظة: تميل RNAs كبيرة وفيرة (أي rRNAs) إلى التفاعل بشكل غير محدد مع عمود التقارب. مطلوب 500 نانوغرام من الحمض النووي الريبي المستخرج لأداء هذه الخطوة.
- مرة أخرى تقييم كمية الحمض النووي الريبي وجودته باستخدام نظام تحليل الكهروفلوريس القائم على microfluidics.
- إعداد مكتبات cDNA مع 10-20 نانوغرام من الحمض النووي الريبي ريبودكالد باستخدام مجموعة إعداد مكتبة cDNA واتباع تعليمات الشركة المصنعة.
- تسلسل المكتبات التي تم الحصول عليها باستخدام أداة التسلسل (على سبيل المثال، طرف واحد، 150 نقطة أساس؛ انظر جدول المواد).
ملاحظة: 5-10 مليون قراءة لكل عينة كافية بشكل عام.
11. تحليل البيانات RNAseq (الشكل 2)
- تحميل ملفات تسلسل FastQ من النظام الأساسي التسلسل.
- الوصول إلى مثيل المجرة من محطة روسكوف البيولوجية(https://galaxy.sb-roscoff.fr/)وتسجيل الدخول.
ملاحظة: يمكن العثور على كل خوارزمية المذكورة بسهولة باستخدام شريط البحث. يتم توفير دليل المستخدم لكل أداة.
تنبيه: قد يختلف إصدار الأدوات المطلوبة عن خادم Galaxy38العام.
- انقر على الحصول على رمز البيانات ومن ثم تحميل ملف من جهاز الكمبيوتر الخاص بك. تحميل FastQ ملف التسلسل من كل عنصر تحكم MS2 وعينات MS2-sRNA. تحميل أيضا ملف الجينوم مرجع FASTA وملف الشرح GFF.
- تشغيل FastQC قراءة تقارير الجودة (غالاكسي الإصدار 0.69).
ملاحظة: توفر هذه الأداة تقييم جودة التسلسلات الخام (على سبيل المثال، نقاط الجودة، وجود تسلسلات المحول).
- تشغيل أداة تشذيب قراءة مرنة Trimmomatic (Galaxy Version 0.36.6) لإزالة تسلسلات المحولات والقراءات ذات الجودة الرديئة بشكل ملحوظ. الإشارة إلى تسلسلات المحول المستخدمة لإعداد المكتبة (على سبيل المثال، TruSeq 3، أحادية النهاية). إضافة العمليات Trimmomatic التالية: SLIDINGWINDOW (عدد القواعد = 4; متوسط الجودة = 20) وMINLEN (الحد الأدنى لطول القراءة = 20).
- تشغيل تقارير جودة قراءة FastQC مرة أخرى (الإصدار 0.69 غالاكسي).
- تشغيل Bowtie2 - يقرأ الخريطة ضد الجينوم المرجعي (غالاكسي الإصدار 2.3.2.2). استخدم ملف GENOME REFERENCE FASTA من التاريخ لتعيين القراءات مع الإعدادات الافتراضية (محلية حساسة جدا).
ملاحظة: يمكن تصور ملف BAM الذي تم إنشاؤه بواسطة أداة Bowtie2 باستخدام عارض الجينوم التكاملي (IGV). كما سيطلب ملف BAI المقترن.
- اختياريا، تشغيل Flagstat الذي يجمع إحصائيات مجموعة بيانات BAM (الإصدار 2.0 غالاكسي).
- تشغيل htseq-count - عدد (الإصدار غالاكسي 0.6.1) الذي محاذاة يقرأ ميزات متداخلة في ملف التعليق التوضيحي GFF. استخدم وضع التقاطع (غير فارغ).
- أرشفة كافة ملفات التهم الخام من تحليل عدد htseq في ملف Zip واحد.
- تشغيل SARTools DESeq2 لمقارنة البيانات (غالاكسي الإصدار 1.6.3.0). توفير ملف Zip الذي يحتوي على ملفات تعداد أولية وملف التصميم، وهو ملف محدد علامة تبويب يصف التجربة. اتبع بعناية الإرشادات المقدمة لإنشاء ملف التصميم.