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RNA Blot Analysis for the Detection and Quantification of Plant MicroRNAs

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DOI:

10.3791/61394

11. Juli 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Methode demonstriert die Verwendung der nördlichen Hybridisierungstechnik, um miRNAs aus dem gesamten RNA-Extrakt zu detektieren.

Zusammenfassung

MicroRNAs (miRNAs) sind eine Klasse endogen exprimierter nicht-kodierender, 21 nt kleiner RNAs, die an der Regulierung der Genexpression sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren beteiligt sind. Die meisten miRNAs fungieren als negative Schalter der Genexpression, die auf Schlüsselgene abzielen. In Pflanzen werden primäre miRNAs (pri-miRNAs) Transkripte durch RNA-Polymerase II erzeugt und bilden unterschiedliche Längen stabiler Stammschleifenstrukturen, die als pre-miRNAs bezeichnet werden. Eine Endonuklease, Dicer-like1, verarbeitet die pre-miRNAs zu miRNA-miRNA*-Duplexen. Einer der Stränge aus miRNA-miRNA* Duplex wird ausgewählt und auf das Argonaute 1-Protein oder dessen Homologe geladen, um die Spaltung von Ziel-mRNAs zu vermitteln. Obwohl miRNAs wichtige Signalmoleküle sind, wird ihre Detektion oft mit weniger als optimalen PCR-basierten Methoden anstelle einer empfindlichen Nordfleckanalyse durchgeführt. Wir beschreiben eine einfache, zuverlässige und extrem empfindliche nordeuropäische Methode, die ideal für die Quantifizierung von miRNA-Spiegeln mit sehr hoher Empfindlichkeit ist, buchstäblich aus jedem Pflanzengewebe. Zusätzlich kann diese Methode verwendet werden, um die Größe, Stabilität und die Fülle von miRNAs und ihren Vorläufern zu bestätigen.

Einleitung

Die jüngste Entdeckung kleiner regulatorischer RNAs, microRNAs, hat die Forschung dazu geführt, sie und ihre Rolle bei Pflanzen und Tieren zu verstehen1. Lange Vorläufer von miRNAs werden von HYL1 und spezifischen dicer-ähnlichen Proteinen2,3zu 21 bis 24 nt reifen miRNAs verarbeitet. Eine 22 nt miRNA kann Kaskaden-Silencing initiieren, indem sekundäre siRNAs4generiert wird. Studien haben die Rolle von miRNAs und sekundären siRNAs bei der Entwicklung, dem Zellschicksal und den Stressreaktionen5,6gezeigt.

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Protokoll

1. Herstellung eines 15% denaturierenden Polyacrylamid-Gels

  1. 4,8 g Harnstoff wiegen und hinzufügen, 3,75 ml 40% Acrylamid: Bisacrylamid (19:1) Lösung und 1 ml 10x TBE pH 8,2 in ein steriles 50 ml-Rohr geben.
  2. Den Harnstoff mit einem bei 60 °C eingestellten Wasserbad in eine klare Lösung auflösen.
  3. Make-up das Volumen auf 10 ml mit frisch autoklaviertem sterilem Wasser und kühlen Sie die Gelmischung auf Raumtemperatur.
  4. Bereiten Sie frische 10% (w/v) Ammoniumpersulfatlösung vor.

2. Montage der Glasplatten und Elektrophoreseeinheit

  1. Waschen Sie alle Geräte, die für die Gelelektrophorese und E....

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Ergebnisse

In dieser Demonstration haben wir die Expression von miR397 in verschiedenen Geweben von Indica-Reis var whiteponni nachgewiesen und quantifiziert (Abbildung 1). miR397 ist eine 22 nt miRNA und konservierte miRNA. Die Expression von miR397 kann in allen getesteten Proben nachgewiesen werden. Gemäß den Sequenzierungsdaten der nächsten Generation hat Probe 1 (Seedling Tissue) miR397 bei 5 Lesevorgängen pro Million (rpm). Wir haben sein Signal bequem erkannt, was darauf hindeu.......

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Diskussion

Diese Methode kann ausgiebig für die Detektion und Quantifizierung kleiner RNAs einschließlich weniger reichlich vorhandener miRNAs verwendet werden. Das Protokoll beschreibt hauptsächlich die Schritte zur Denaturierung der gesamten RNA in einem Ladepuffer, Größentrennung durch Gelelektrophorese, Übertragung von RNA auf eine Membran, Vernetzung der RNA auf Membran und Hybridisierung mit gewünschten radioaktiv markierten Oligosonden.

Der entscheidende Schritt für jedes Blotting-Experiment ist d.......

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Offenlegungen

Keine Interessenkonflikte deklariert.

Danksagungen

Die Autoren bestätigen den Zugang zum Strahlenlabor des Gastinstituts und BRIT für Radioisotope. PVS-Labor wird unterstützt vom National Center for Biological Sciences, Tata Institute for Fundamental Research und Stipendien (BT/PR12394/AGIII/103/891/2014; BT/IN/Swiss/47/JGK/2018-19; BT/PR25767/GET/119/151/2017) vom Department of Biotechnology, Government of India. MP erkennt DBT-Research Associateship, DBT, Regierung von Indien.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
40% Acrylamid-Bisacrylamid-LösungSigmaA9926
Ammoniumpersulfat (APS)BioRad1610700
Löschpapierwhatmann Löschpapier I1001-125
BromphenolblauSigmaB5525-5G
KapillarladespitzenBioRad2239915
deionisiert FormamidAmbionAM9342
HeizblockEppendorff5350
Hybond N+Nylon MembranGERPN203B
HybridisierungsflascheSigmaZ374792-1EA
HybridisierungsofenThermo Scientific1211V79
N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin (TEMED)SigmaT7024-25ml
PhosphorImagerGE- Typhoon Scanner 29187194
PhosphorImager Bildschirm und KassetteGE healthcareGE28-9564-75
PipettenGilson, Modelle: P20 und P10FA10002M, FA10003M
KunststoffpipetteFalcon357550
Polyacrylamid GelgerätBioRad1658003EDU
Sephadex G-25 SäuleGE Healthcare27532501
Speed Vac KonzentratorThermo Scientific20-548-130
SpinwinTarsons1010
T4 Polynukleotidkinase (PNK)NEBM0201S
TransblotGerät BioRad1703946
ULTRAHyb HybridisierungspufferAmbionAM8670
HarnstoffFischer Scientific15985
UV-VernetzerUVPCL-1000L
VortexTarsons3020
WasserbadNEOLABD-8810
XylolcyanolSigmaX4126-10G

Referenzen

  1. Baulcombe, D. RNA silencing in plants. Nature. 431, 356-363 (2004).
  2. Anushree, N., Shivaprasad, P. V. Regulation of Plant miRNA Biogenesis. Proceedings of the Indian National Science Academy. 95, (2017).
  3. Narjala, A., Nair, A., Tirumalai, V., Hari Sundar, G. V., Shivaprasad, P. V.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

MicroRNA NachweisNorthern BlotSmall RNA AnalyseGelelektrophoreseUV CrosslinkingHybridisierungssondeImageJ QuantifizierungLadekontrollen

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