Wir entwickelten eine ASO-basierte RNA Isolierung Strategie, Reise, um bestimmte mRNAs mit ihrer gebundenen Proteine aus drei verschiedenen Organismen37erfassen bezeichnet. RNA-Protein-komplexe waren im Wesentlichen, vernetzt in Vivo durch UV-Bestrahlung von Zellen bei 254 nm und poly(A) RNAs mit handelsüblichen Oligo (dT) gekoppelt-magnetische Beads wiederhergestellt wurden, dann die mRNA von Interesse war isoliert mit 3' biotinylierte 2-0'-Methoxy geändert antisense RNA-Oligonukleotide (Abbildung 1). Deshalb mehrere 21-24 Nts geändert ASOs mit voll-Komplementarität sollen Regionen in ausgewählten mRNAs aus Hefe, C. Elegans und Mensch, und getestet ihre Eignung um die mRNA von Interesse wiederherzustellen (eine Liste von Primern und ASOs erhält in Tabelle 1). die Effizienz und die Spezifität der einzelnen ASOs wurden zuerst mit unvernetzten total RNA isoliert aus dem jeweiligen Organismus ausgewertet. In diesen Experimenten waren RNA ASOs mit Streptavidin-konjugiert paramagnetischen Beads gekoppelt und inkubiert mit unvernetzten total RNA aus den entsprechenden Organismus vorbereitet. Nach der Veröffentlichung der erfassten mRNAs aus Perlen, zielt auf das Vorhandensein von mRNA sowie unabhängige Kontrolle mRNAs wurde durch reverse Transkription (RT) überwacht-Polymerase-Kettenreaktion (PCR)37. Wir haben festgestellt, dass zwei Variablen, der Salzgehalt und Temperatur waschen Puffer, spielte wichtige Rollen in der Effizienz der Erfassung von PFK2 mRNA aus Hefe, die getestet wurde mit drei verschiedenen ASOs (Abbildung 2A). Die Salzkonzentration (NaCl) bis 25 mM Tieferlegung reduziert die Erholung des Negativs kontrollieren mRNA (PFK1), nicht nachweisbaren Konzentrationen mit alle ASOs, aber es reduziert auch die Wiederherstellung der gewünschten Ziel-mRNA PFK2 (10-15 % der Eingabe). Im Gegensatz dazu, eine Erhöhung der Salzkonzentration zu physiologischen Ebenen (150 mM NaCl) erhöht die Erholung der PFK2 mRNAs bis zu 75 % mit der ASO PFK2-2, Überschreitung des Steuerelements PFK1 mRNA von mindestens 5-fold (Abbildung 2A). Der weitere Hinweis zeigte die verschiedenen ASOs große Variation der mRNA Ziel erfassen Wirksamkeiten bei physiologischen Salz-Konzentrationen unter Betonung der Notwendigkeit für die empirische Validierung von ASOs. Die Abhängigkeit der mRNA Erholung auf die Temperatur des Puffers waschen zeigt für C. Elegans Cep-1 und Hefe RPS20 mRNAs, mit jeweiligen ASOs (Tabelle 1). Wir beobachteten, dass die optimale Waschtemperatur zwischen 50 ° C und 55 ° C, wie offensichtlich vom niedrigen Hintergrund mit unabhängigen mRNAs und die effiziente Verwertung von mRNAs Ziel (Abbildung 2 b). Wir möchten an dieser Stelle die Möglichkeit der Kreuz-Hybridisierung von ASOs mit anderen mRNAs zu betonen. Z. B. DNM1 ASO ist vollständig komplementär zu einer Sequenz innerhalb der DNM1 Sequenz-Codierung, aber es glüht auch teilweise mit ACT1 mRNA. DNM1 ASOs erholte sich beide mRNAs unabhängig von der Waschtemperatur zeigt starke Neigung für die Kreuz-Hybridisierung (Abbildung 2). Schließlich haben wir die oben beschriebenen Tests und Optimierungen drei ASOs auswählen, die für die Erholung der jeweiligen Ziel mRNAs von geeignet waren total RNA isoliert von S. Cerevisiae, C. Elegans und menschlichen Zellen (Abb. 2D ).
Nach der Vorauswahl des geeigneten ASOs in-vitro- führten wir Reise mit Zelle Extrakten aus UV-vernetzte Organismen/Zellen (Abbildung 1) gewonnen. Speziell, wir testeten die Rückgewinnung von drei verschiedenen mRNAs von drei verschiedenen Organismen: PFK2 mRNA von der Hefe S. Cerevisiae, KEP-1 aus der Fadenwurm C. Elegans und ein Reporter mRNA (pGL3-CDKN1B-3'UTR) mit der 3' UTR Sequenz des menschlichen CDKN1B/p27 mRNA verschmolzen zu einem Luciferase (Luc) Reporter für transiente Expression in humanen HEK293 Zellen. Um die Spezifität der RNA Isolierung zu steuern, überwachen wir die Rückgewinnung von mehreren unabhängigen mRNAs, und wir führten Wettbewerb Experimente durch den Zusatz eines Überschusses von pA, zellextrakte, die konkurriert mit der Bindung des zellulären mRNAs, oligo(dT)25 Perlen in einem ersten Schritt Reinigung Schritt. Wie zuvor gesehen mit unvernetzten total RNA-Proben (Abbildung 2), RT-PCR bestätigt die Anreicherung der jeweiligen mRNAs Ziel mRNA während der Reise, während mehrere nichtverwandten Kontrolle mRNAs nicht angereichert wurden (Abb. 3A). Darüber hinaus wurden weder mRNAs auf Perlen ohne ASOs, zeigt geeignete blockierende Verfahren, die unspezifische Bindung vermeiden erkannt. Auf dieser Linie können nichts zu tun haben/Rührei ASOs auch als Kontrolle verwendet werden, obwohl das Potenzial für die Kreuz-Hybridisierung mit bestimmter mRNAs und die abgeleitete Erfassung der gebundenen Proteine muss dann in Betracht gezogen werden. Da Proteine in das endgültige Eluat kaum auf Silber-gebeizt Polyacrylamid-Gele (Daten nicht gezeigt) sichtbar gemacht werden konnte, wurde die Anwesenheit von bisher bekannten mRNA interagierenden Proteine weiter von Immunoblot Analyse bewertet. Dazu gehören Pfk2p aus S. Cerevisiae, die selektiv PFK2 mRNA ein Ribosom unabhängiger Weise12bindet; C. Elegans GLD-1, eine kanonische RBP, die 3' UTR Sequenzen von Cep-1 bindet, mRNA für translational Regelung43; und HuR, ein RBP, die Stabilität der mRNA und Übersetzung von p27/CDKN1B mRNA44regelt. Wie erwartet, wurden alle diese Proteine in der Reise-Eluate des jeweiligen mRNAs mit Western-Blot Analyse (Abb. 3 b) gekennzeichnet.

Abbildung 1: Schematische Darstellung der TRIP. Proteine sind vernetzt, RNA in Vivo durch UV-Bestrahlung. Im ersten Schritt (grüne Lichtkasten) werden poly(A) RNS-Protein-komplexe mit oligo(dT)25 Perlen strenge waschen Bedingungen, ungebundene Proteine zu entfernen wiederhergestellt. Im zweiten Schritt (Rosa Feld) die Ziel-mRNP ist mit biotinylierte antisense RNA-Oligonukleotide und Streptavidin Perlen herausgezogenen. Die gereinigten mRNPs werden dann durch RT-PCR und Immunoblot-Massenspektrometrie (MS) zur Identifizierung RNAs und Proteine interagieren mit der mRNA von Interesse, bzw. analysiert. Die Figur wurde aus früheren Publikation37 mit Erlaubnis geändert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 2: Isolierung von ausgewählten mRNAs von Gesamt-RNS unvernetzten Zellen/Organismen verwenden geändert Antisense RNA Erfassung Sonden. (A) Auswirkungen der Salzkonzentration auf der Aufnahme Effizienz der Hefe PFK2 mRNA mit ASOs. Gesamt-RNS von Hefezellen wurde kombiniert mit der angegebenen ASOs und gewaschen mit Puffer mit der angegebenen Salz (NaCl)-Konzentration bei 55 ° C. Grün, blaue und orange Linien repräsentieren PFK2 mRNA Erholung mit verschiedenen ASOs als bestimmt durch RT-PCR37: PFK2-1 und PFK2 -2 Tempern in der 3' UTR, PFK2-4 in die CDS. PFK1 ist eine Negative mRNA zu kontrollieren. PCR war mit 32 Verstärkung Zyklen durchgeführt und als zuvor beschriebenen37quantifiziert. (B) Anteil der C. Eleganscep-1 und Hefe RPS20 ASO gebunden mRNAs an unterschiedlichen Waschtemperaturen in schwarzen und roten Linien bzw. vertreten. C. Eleganspgk-1 und Hefe ACT1 sind nicht-Zielorganismen (Kontrolle) mRNAs. 30 und 32 PCR-Zyklen galten für die Erkennung von Hefe und C. Elegans mRNAs. (C) schematische Darstellung der Hybridisierung von DNM1 ASO (rot) mit Sequenzen in der DNM1 mRNA sowie potenzielle Kreuz-Hybridisierung mit ACT1 mRNA wird auf der linken Seite angezeigt. Ein Agarosegel zeigt Produkte von RT-PCR-Reaktionen (30 Zyklen) für den Nachweis von Hefe DNM1 und ACT1 mRNAs aus Perlen eluiert wird auf der rechten Seite angezeigt. Eingang, total RNA; SN, überstand nach Inkubation mit ASOs; E, Eluate aus Perlen bei gewaschen angegebenen Temperaturen vorherige Elution (40 ° C, 50 ° C und 60 ° C). Ein kontrollexperiment (Ctrl) wurde parallel durchgeführt, ohne Zugabe von ASO. (D) Agarose-gel mit RT-PCR-Produkte für den Nachweis von mRNAs (rechts) von Gesamt-RNS der Hefe S. Cerevisiae, C. Elegansund menschlichen HEK293 Zellen (H. sapiens) erfasst. Eingang, total RNA; SN, überstand; E, Eluate aus Perlen. PCR wurde von 30 Verstärkung Zyklen für Hefe mRNAs, 32 Zyklen für C. Elegans mRNAs, und 28 und 30 Zyklen für menschliche Tubulin und p27 mRNAs, beziehungsweise. Die Figur wurde aus früheren Publikation37 mit Erlaubnis geändert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 3. Erfassung von bestimmten mRNA-Protein-komplexe aus Extrakten von UV querverbunden Zellen mit Reise abgeleitet. (A) Agarose Gele für den Nachweis von mRNAs (rechts) mit RT-PCR bei der Aufnahme mit oligo(dT) und angegebenen ASOs von S. Cerevisiae, C. Elegans und menschlichen (H. sapiens) Zelle Extrakten. Eingang, total RNA aus querverbunden Zellen/Organismen; STRG, Steuerung ohne ASO. Poly, Wettbewerb mit Poly. RT-PCR wurde wie beschrieben37 mit 35 Verstärkung Zyklen für LUC, 32 Zyklen für p27, und 29 Zyklen für Tubulin. (B) Immunoblot Analyse der mRNA-gebundene Proteine mit angegebenen Antikörper (rechts). Geladene Fraktionen sind wie folgt: 0,1 %, 2,5 % und 1 % für die Hefe, Nematoden und menschlichen Eingänge; 10 %, 10 % und 5 % für die Hefe, Nematoden und menschlichen oligo(dT) Bahnen; und 66 % für alle ASOs Bahnen. Molekulargewicht (MW) sind in Kilodaltons (kDa) angegeben. Abbildung mit Erlaubnis37neu aufgelegt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
| Primer-name | Sequenz | Ziel | Größe |
| Pfk2_Fwd | GTGTTAAGGGTTCACATGTCG | PFK2 S. cerevisiae | 133 bp |
| Pfk2_Rev | CTTCCAACCAAATGGTCAGC | PFK2 S. cerevisiae | 133 bp |
| Pfk1_Fwd | GGTGATTCTCCAGGTATGAATG | PFK1 S. cerevisiae | 97 bp |
| Pfk1_Rev | CTTCGTAACCTTCGTAAACAGC | PFK1 S. cerevisiae | 97 bp |
| Act1_Fwd | GTCTGGATTGGTGGTTCTATC | ACT1 S. cerevisiae | 85 bp |
| Act1_Rev | GGACCACTTTCGTCGTATTC | ACT1 S. cerevisiae | 85 bp |
| Dnm1_Fwd | CTGTGTTCGATGCATCAGAC | DNM1 S. cerevisiae | 156 bp |
| Dnm1_Rev | CGCACTCCAATTCTTCTCTC | DNM1 S. cerevisiae | 156 bp |
| Rps20_Fwd | CGCTGAACAACACAACTTGG | RPS20 S. cerevisiae | 228 bp |
| Rps20_Rev | GGAAGCAACAACAACTTCGAC | RPS20 S. cerevisiae | 228 bp |
| Cep1_Fwd | CGATGAAGAGAAGTCGCTGT | CEP-1 C. elegans | 110 bp |
| Cep1_Rev | ATCTGGGAACTTTTGCTTCG | CEP-1 C. elegans | 110 bp |
| Pgk1_Fwd | GCGATATTTATGTCAATGATGCTTTC | PGK-1 C. elegans | 74 bp |
| Pgk1_Rev | TGAGTGCTCGACTCCAACCA | PGK-1 C. elegans | 74 bp |
| Mpk1_Fwd | TGCTCAGTAATCGGCCATTG | MPK-1 C. elegans | 74 bp |
| Mpk1_Rev | TCCAACAACTGCCAAAATCAAA | MPK-1 C. elegans | 74 bp |
| p27_Fwd | TTTAAAAATACATATCGCTGACTTCATGG | P27 H. sapiens | 212 bp |
| p27_Rev | CAAAGTTTATGTGCTACATAAAAGGTAAAAA | P27 H. sapiens | 212 bp |
| Luc_Fwd | AATGGCTCATATCGCTCCTGGAT | Luciferase p. pγralis
| 117 bp |
| Luc_Rev | TGGACGATGGCCTTGATCTTGTCT | Luciferase p. pγralis
| 117 bp |
| Β-TUBULIN_Fwd | CTGAACCACCTTGTCTCAGC | Β-TUBULIN H. sapiens
| 136 bp |
| Β-TUBULIN_Rev | AGCCAGGCATAAAGAAATGG | Β-TUBULIN H. sapiens
| 136 bp |
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PFK2-1 ASO | AAUAGAAAGUGUAAUAAAAGGUCAU | 3' UTR PFK2 S. Cerevisiae
| - |
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PFK2-2 ASO | GUUUCAUGGGGUAGUACUUGU | 3' UTR PFK2 S. Cerevisiae
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PFK2-4 ASO | CUUGAAGAGGAGCGUUCAUA | ORF PFK2 S. cerevisiae
| - |
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DNM1 ASO | UCGGUCAGUGGAGGUUCAGCGUUU | ORF DNM1 S. cerevisiae
| - |
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RPS20 ASO | GUCGGUAAUAGCCUUCUCAUUCUUG | ORF RPS20 S. cerevisiae
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CEP-1 ASO | GUGAGAAAUGCGGUGCUUUGAAA | 3' UTR Cep-1 C. elegans
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P27 ASO | UCAUACCCCGCUCCACGUCAGUU | 3' UTR p27 H. sapiens
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Tabelle 1. Oligonukleotid-Sequenzen. Liste der PCR Primer und ASOs in dieser Arbeit, Primer Sequenz, gen Ziel und erwartete Fragmentgröße nach Verstärkung verwendet.