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La larga noncoding TERRA de ARN es transcrito desde la región subteloméricas de los cromosomas y su transcripción procede hacia los extremos del cromosoma, que termina dentro de la zona de repetición telomérica1,2. Por esta razón, las transcripciones TERRA consisten en secuencias subtelomeric deriva en su extremo 5' y terminan con repeticiones teloméricas (UUAGGG en vertebrados)3. Importantes roles han sido propuestos para TERRA, incluyendo la formación de la heterocromatina en telómeros4,5, ADN replicación6, promoviendo la recombinación homóloga entre cromosoma termina7,8 , 9, regulación de telomere estructura10y telómeros longitud homeostasis2,11,12,13. Por otra parte, las transcripciones TERRA interactúan con numerosos sitios de extratelomeric para regular la expresión génica generalizada en ratón de células madre embrionarias (ES)14. En consonancia con estas pruebas en situ hibridación de RNA fluorescencia (RNA-pescado) los análisis han demostrado que sólo un subconjunto de las transcripciones TERRA localizar en los telómeros1,2,15. Además, TERRA se ha divulgado para formar agregados nucleares de la localización en los cromosomas X e Y en células de ratón2,16. Estos resultados indican que las transcripciones TERRA experimentan dinámicas complejas dentro del núcleo. Comprender la dinámica de las moléculas TERRA le ayudará a definir su función y mecanismos de acción.
El sistema MS2-GFP ha sido ampliamente utilizado para visualizar las moléculas de ARN en las células vivas de varios organismos17,18. Este sistema se ha utilizado previamente la etiqueta y visualizar moléculas TERRA solo telómeros en S. cerevisiae12,19. Mediante este sistema, fue demostrado recientemente que las transcripciones TERRA de levadura localización dentro del citoplasma durante la fase de post-diauxic cambio, sugiriendo que TERRA puede ejercer funciones extranuclear20. Recientemente hemos utilizado el sistema MS2-GFP para estudiar las transcripciones TERRA solo telómeros en las células de cáncer21. Para ello, se emplea la herramienta de edición de genoma CRISPR/Cas9 para integrar secuencias MS2 en un telómero solo (telomere 15q, de ahora en adelante Tel15q) y se obtuvieron clones expresando tagged MS2 endógeno Tel15q TERRA (TERRA-MS2 clones). La expresión de una proteína de unión a RNA de MS2 fusionada a GFP (MS2-GFP) que reconoce y se une MS2 ARN secuencias permite visualización de transcripciones TERRA telómero solo en la vida de las células de21. El propósito del protocolo ilustrado aquí es describir en detalle los pasos necesarios para la generación de clones de TERRA-MS2.
Para generar clones de TERRA-MS2, un cassette de MS2 se integra dentro de la región subtelomeric del telomere 15q, aguas abajo del TERRA promotor región y transcripción Inicio. El cassette de MS2 contiene un gen de resistencia a neomicina flanqueado por sitios lox-p, y su integración en subteloméricas 15q se realiza utilizando el sistema CRISPR/Cas9 del22. Después de transfección de MS2 cassette, solo los clones seleccionados e integración subtelomeric del cassette es verificado por PCR, ADN secuenciada y Southern blot. Clones positivos se infectan con un adenovirus que expresan Cre para quitar el marcador de selección en el cassette, dejando solamente secuencias de MS2 y un sitio de solo lox-p en subteloméricas 15q. Expresión de las transcripciones de MS2-tagged TERRA de Tel15q se verifica por RT-qPCR. Por último, se expresa la proteína de la fusión de GFP MS2 en TERRA-MS2 clones mediante infección retroviral para poder visualizar las transcripciones MS2-TERRA por microscopía de fluorescencia. Transcripciones TERRA pueden ser fácilmente detectadas por RNA-peces y proyección de imagen de células vivas mediante telomeric repeat-específico sonda1,2,15,23. Estos enfoques proporcionan información importante sobre la localización de la población total de moléculas TERRA en la resolución de la célula. La generación de clones que contienen secuencias de MS2 en un subteloméricas solo permitirá a los investigadores a estudiar la dinámica de las transcripciones TERRA solo telómeros en las células vivas, que ayudarán a definir la función y mecanismos de acción de TERRA.