本方案为研究人员提供了一种新工具,可用于监测多种模式生物中转录的保真度。
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本方案为研究人员提供了一种新工具,可用于监测多种模式生物中转录的保真度。
准确的转录对于遗传信息的忠实表达至关重要。然而令人惊讶的是,目前对控制转录保真度的机制仍知之甚少。为了填补这一科学空白,我们近期优化了环形测序(circle-sequencing)检测方法,以在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的转录组范围内检测转录错误。本实验方案将为研究人员提供一种强大的新工具,用于绘制真核细胞中转录错误的图谱,从而以前所未有的细节揭示调控转录保真度的分子机制。
基因组提供了生命精确的生物学蓝图。为了正确实施这一蓝图,基因组的转录必须具有高度精确性。然而,转录过程不太可能完全无误。例如,RNA聚合酶长期以来已知具有较高的错误倾向。 体外1,2,最近有研究表明它们会产生错误 体内 以及3,5,6,尤其是在面临DNA损伤时7,8,9,10综上所述,这些观察结果表明,转录错误在所有活细胞中持续发生,提示它们可能是突变蛋白的一个重要来源。
这一过程被称为转录突变,与经典突变在两个方面有所不同。首先,与基因突变不同,转录错误会影响有丝分裂细胞和终末分化后的细胞,因为其发生不依赖于DNA复制。因此,研究影响转录保真度的机制将有助于深入理解有丝分裂细胞和终末分化后细胞的突变负荷。有趣的是,最近研究表明转录错误可能促进蛋白质聚集
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1. 准备
2. 细胞与动物培养及样品采集
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与所有大规模并行测序方法一样,每次C-seq实验都会产生庞大且难以处理的数据集。对于初次使用者而言,处理这些数据集可能较为困难;因此,建议所有使用者在实验前联系有经验的生物信息学专家。通常情况下,在大多数大规模并行测序平台上,每次运行预计可产生约55–70千兆碱基(Gbases)的数据。在本方案中,通常每次运行会将12–30个样本进行多重测序,从而使每个样本获得约2–6 Gbases的数据量。在从该数据集中去除接头序列以及低质量碱基识别(< 20)后,约保留初始数据量的70%。
随后进一步分析这些碱基,以通过测定生成的重复序列长度来评估RNA片段化和环化的效率。大多数重复序列的长度在45–80个碱基之间(图4A),约50%的测序碱基属于这些重复序列(图4B)。由于大多数碱基存在于包含3个或更多重复序列的读段中,因此测序获得的唯一.......
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本文介绍了一种优化的C-seq文库制备方案,用于检测酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)和秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中的转录错误。该方案相较于现有方法及其他替代技术具有多项优势。
在过去的15年中,已开发出多种依赖荧光素酶7,8或Cre-Lox重组3,4,15,21来检测转录错误的报告系统。这些报告系统对研究人员理解转录保真度具有重要价值,因为它们使得能够鉴定出直接调控转录保真性的基因、等位基因和分子机制。然而,这些系统仅能报告人工损伤模板或特.......
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作者无任何利益冲突需要披露。
本出版物的完成得益于以下资助:C. Fritsch 获得的 T32ES019851 项目资助、R01AG054641 项目资助,以及 M. Vermulst 获得的 AFAR 青年研究者资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| RiboPure RNA 纯化试剂盒 | ThermoFisher | AM1926 | 总 RNA 纯化 |
| Genelute mRNA 纯化试剂盒 | Sigma-Aldrich | MRN70-1KT | mRNA 纯化 |
| 无核酸酶水 | Ambion | AM9937 | 洗脱和稀释 |
| Ambion RNase III | ThermoFisher | AM2290 | RNA 片段化 |
| T4 RNA 连接酶 1(ssRNA 连接酶) | New England Biolabs | M0204S | RNA 环化 |
| Ribolock | ThermoFisher | EO0381 | RNase 抑制剂 |
| SuperScript III 逆转录酶 | ThermoFisher | 18080044 | 滚环逆转录 |
| 10 mM dNTP 混合液 | ThermoFisher | 18427013 | 滚环逆转录 |
| 随机六聚体(50 ng/µL) | ThermoFisher | N8080127 | 滚环逆转录 |
| NEB 第二链合成模块 | New England Biolabs | E6111S | 第二链合成 |
| NEBNext Ultra DNA 文库制备试剂盒(适用于 Illumina) | New England Biolabs | E7370S | cDNA 文库构建 |
| NEB Next index 引物 | NEB | E7335S | 多重 PCR 引物 |
| Oligo Clean & Concentrator | Zymo Research | D4061 | RNA 和 DNA 样本纯化 |
| DynaMag-2 磁力架 | ThermoFisher | 12321D | 磁珠纯化 |
| AMPure XP 磁珠 | Beckman Coulter | A63881 | 磁珠纯化 |
| Eppendorf 5424 微型离心机 | FisherScientific | 05-403-93 | 离心 |
| INCU-Shaker 10 L | Benchmark Scientific | H1010 | 细胞培养 |
| T100 梯度 PCR 仪 | BIO RAD | 1861096 | 中高温循环条件 |
| PTC-200 梯度 PCR 仪 | GMI | 8252-30-0001 | 低温循环条件 |
| RNase Away | Molecular Bioproducts | 700S-11 | 消毒 |
| 50 mL 离心管 | Corning | 430290 | 无核酸酶 |
| 15 mL 离心管 | Corning | 430052 | 无核酸酶 |
| Eppendorf 管 | USA Scientific | 1615-5500 | 无核酸酶 |
| 4200 Tapestation 系统 | Agilent | G2991AA | 用于 RNA 和单链 DNA 样本质量控制的核苷酸分析仪器 |
| 高灵敏度 RNA Screen Tape | Agilent | 5067-5579 | RNA 和单链 DNA 样本的质量控制 |
| RNA ScreenTape 样本缓冲液 | Agilent | 5067-5577 | RNA 和单链 DNA 样本的质量控制 |
| RNA ScreenTape Ladder | Agilent | 5067-5578 | RNA 和单链 DNA 样本的质量控制 |
| 2100 Bioanalyzer 仪器 | Agilent | G2939BA | 双链 DNA 质量控制 |
| 高灵敏度 DNA 试剂盒 | Agilent | 5067-4626 | 双链 cDNA 样本的质量控制 |
| 水浴锅 | VWR | 462-0244 | 孵育 |
| NanoDrop 2000/2000C 分光光度计 | ThermoFisher | ND-2000C | RNA 浓度测定 |
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