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Methodenartikel

In - vitro - Transkriptionsassays und ihre Anwendung in der Drug Discovery

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DOI:

10.3791/54256

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20. September 2016

 , 

In diesem Artikel

Zusammenfassung

In diesem Manuskript beschreiben wir ein Protokoll zur funktionellen Untersuchung der Transkription und der inhibitorischen Aktivität von antibakteriellen Wirkstoffen, die auf die bakterielle Transkription abzielen.

Zusammenfassung

In - vitro - Transkriptionstests wurden seit vielen Jahren zur Untersuchung der molekularen Mechanismen , die in Transkriptions entwickelt und weit verbreitet. Dieses Verfahren erfordert Multi-Untereinheiten-DNA-abhängige RNA-Polymerase (RNAP), und eine Reihe von Transkriptionsfaktoren, die die Aktivität von RNAP während Genexpression zu modulieren wirken. Sequencing-Gelelektrophorese von radiomarkiertem Transkripte wird verwendet, auf detaillierte mechanistische Informationen zu geben, wie die Transkription und welche Parameter können sie beeinflussen. In diesem Dokument beschreiben wir das Protokoll zu untersuchen, wie die wesentliche Elongationsfaktor NusA Transkriptions Pausieren regelt, sowie ein Verfahren, ein antibakterielles Mittel Targeting Transkriptionsinitiations durch Hemmung der RNAP Holoenzym Bildung zu identifizieren. Diese Verfahren können als eine Plattform für die Entwicklung von zusätzlichen Ansätze verwendet werden, um den Wirkungsmechanismus der Transkriptionsfaktoren zu untersuchen, die noch unklar bleiben, sowie neue antibakterielle agents Targeting Transkription, die ein nicht ausgelastete Medikament Ziel in der Antibiotika-Forschung und Entwicklung ist.

Einleitung

Transcription ist der Prozess, in dem RNA von einer spezifischen DNA-Matrize synthetisiert wird. In eukaryotischen Zellen gibt drei verschiedene RNAPs sind: RNAP I transkribiert rRNA Vorläufern ist RNAP II verantwortlich für die Synthese von mRNA und bestimmte kleine nukleare RNAs, und die Synthese von 5S-rRNA und tRNA wird durch RNAP III durchgeführt. In Bakterien, gibt es nur eine RNAP, die für die Transkription aller Klassen von RNA. Es gibt drei Stufen der Transkription: Initiation, Elongation und Termination. Transcription ist eine der am stärksten regulierten Vorgänge in der Zelle. Jede Stufe in der Transkriptionszyklus stellt einen Prüfpunkt für die....

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Protokoll

Achtung: Die Experimente umfassen die Verwendung des radioaktiven Isotops 32 P und keine Arbeit sollte , bis alle entsprechenden Sicherheitsbedingungen erfüllt sind durchgeführt werden. Im Allgemeinen Personal sind verpflichtet, einen Sicherheitskurs zu besuchen und überwachten Praxis vor den Experimenten mit radioaktiven Reagenzien unterzogen werden. Bitte tragen Sie persönliche Schutzausrüstung (Thermolumineszenzdosimeter, Schutzbrille, Handschuhe, Bestrahlungsraum Kitteln, in voller Länge Hosen, geschlossene Schuhe), wenn die Reaktion durchgeführt wird.

1. Herstellung von Assay Materials

  1. Besorgen Sie sich die Proteine ​​Erforderlich f....

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Ergebnisse

Transkriptionseffizienz kann durch Messen der Strahlungspegel in den Frequenzbändern zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmt werden. Die Pause - Test die Funktion NusA Faktor aktiviert Visualisierung der Pause, Abbruch zu testen und Run-off - Produkte (1A). In der Gegenwart des N-terminalen Domäne von NusA (NusA NTD; Aminosäurereste 1-137), Aussehen der RNA-Produkte war signifikant im Vergleich zu dem Kontrollversuch verzögert fehlt NusA. Deletion der Aminosäurereste 104-1.......

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Diskussion

In allen Organismen ist die Transkription eines stark regulierten Prozess. In vitro Transkriptionsassays eine Plattform zum Testen der Wirkung von Transkriptionsfaktoren, kleine Moleküle und Transkriptionsinhibitoren bereitzustellen , wurden entwickelt. Bei diesem Verfahren wird Papier, wurde ein Test für die allgemeine bakterielle Transkriptions beschrieben. Transkriptionsassays mit Sequenzierung Gelelektrophorese von Transkripten kombiniert sind sehr wichtig für mechanistische Studien, wie sie Visualisierung .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit würdigt ein Faculty Early Career Grant der University of Newcastle (CM).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Gewinnung der für den Transkriptionsassay
ProteineE. coli RNAPEpicentreS90250
Herstellung von DEPC-behandeltem
(DEPC) Sigma-Aldrich D5758
RNasefreies Wasser 
Ambion Nukleasefreies WasserThermoFisherAM9937
Assistent zur Vorbereitung
  Plus SV Minipreps DNA-Aufreinigungssystem,PromegaA1330
ACCUZYME MixBiolineBIO-25028
PCR-Primer,
Wizard SV Gel und PCR-Clean-Up System PromegaA9281
NanoDrop 3300 FluorspektrometerThermo ScientificND-3300
NTP Vorbereitung
ATPSigma-Aldrich A6559
UTPSigma-Aldbsp;U1006
GTPSigma-Aldrich G3776
CTPSigma-Aldrich C9274
rNTPs mit hoher ReinheitGE Healthcare27-2025-01
α-32P UTP PerkinElmer   BLU007C001MCradioaktive Verbindungen
 
Novagen Perfect RNA Marker Template Mix 0.1– 1 kbMillipore69003
HEPESSigma-Aldrich H7006
NatriumchloridSigma-Aldrich S7653
MagnesiumchloridSigma-Aldbsp;M8266
DTTSigma-AldrichDTT-RO
T7 RNAPPromegaP2075
Gelvorbereitung
Sequi-Gen GT Nukleinsäure-Sequenzierungszelle  Bio-Rad   165-3804
Sigmacote   Sigma-Aldrich SL2
Harnstoff   Sigma-Aldrich U6504
Tris(hydroxymethyl)aminomethan   Sigma-Aldrich 
Borsäure Sigma-Aldrich B7901
Ethylendiamintetraessigsäure Sigma-Aldrich ED
40% Acrylamid/Bis-AcrylamidSigma-Aldrich A9926
Ammoniumpersulfat Sigma-Aldrich A3678
N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin (TEMED)Sigma-Aldrich T9281
Transkriptionsassay
KaliumchloridSigma-Aldrich P9541
Glycerin   Sigma-Aldrich G5516
rifampicin   Sigma-Aldrich R3501
Formamid   Sigma-Aldrich F9037
Bromphenolblau Sigma-Aldrich B0126
Xylol-Cyanol Sigma-Aldrich X4126
Heparin Sigma-Aldrich 84020
RNasin-Ribonuklease-InhibitorPromegaN2511
Transkriptionspuffer
Tris-BasisSigma-Aldbsp;T1503
KaliumchloridSigma-Aldbsp;P9541
MagnesiumchloridSigma-Aldbsp;M2393
DVB-Ton  Sigma-Aldrich DTT-RO
Glycerin   Sigma-Aldrich G5516
Filterpapier
Whatman  3MM Chr Chromatographie PapierFisher Scientific05-714-5
Radioaktives Dekontaminationsmittel
Decon 90DeconDecon90
Gel Treatment
Typhoon Trio+ ImagerGE Healthcare Life Sciences63-0055-89
erforderlichen Wasserdiethylpyrocarbonat von DNA-Templates Vorbereitung der RNA-Leiter für 154563

Referenzen

  1. Mooney, R. A., Artsimovitch, I., Landick, R. Information processing by RNA polymerase: recognition of regulatory signals during RNA chain elongation. J. Bacteriol. 180 (13), 3265-3275 (1998).
  2. Burgess, R. R., Anthony, L. How sigma docks to RNA polymer....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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