Informes anteriores han sugerido inmunoprecipitación no específica de células que carecen de Cre14. Para determinar si este fue el caso en nuestro protocolo modificado, la eficiencia de la P.I. se determinó en muestras derivadas de animales que transportaban tanto Cre y Rpl22-HA como animales que transportaban sólo uno pero no el otro con la expectativa de que sin un Cre-driver y Rpl22-HA,el ARN inmunoprecipitado debería ser mínimo. Como se muestra en la Figura 3,muy poco ARN se aísla de muestras que carecen de Cre o Rpl22-HA que demuestran la eficacia de este protocolo para reducir el fondo IP y aislar ARN ribosomas genuinos etiquetados con HA. Además, tanto las muestras Cre-como Rpl22-HA-only representan controles negativos adecuados.
Dada la posibilidad de que la fuente de reactivos afecte significativamente a la eficiencia de la P.I., se probaron una serie de anticuerpos y protocolos de aislamiento de ARN(Figura 4) en muestras positivas De Cre y Rpl22-HA. Estos resultados demuestran que la selección de reactivos puede tener un impacto significativo en la eficiencia de la P.I., por lo que cualquier cambio en la selección de reactivos debe realizarse con cuidado.
Para probar este protocolo en el contexto de una proteína de unión al ARN mutante, wildtype-Cre+Rpl22-HA+ (tipo salvaje) y gen de interés-/--Cre+Rpl22-HA+ (Gene de interés-/-) se examinaron los testículos para la eficacia del sistema RiboTag para aislar el ARN asociado ribosoma ( Figura5). Cuando se comparó la concentración de ARN de la entrada de tipo silvestre y la p.i. con la entrada Gene of interest-/- y la IP, no se vio ninguna diferencia significativa entre los genotipos. Para ambos genotipos, sin embargo, la concentración de entrada fue significativamente mayor que la concentración de IP, lo que indica que había más ARN en la muestra de entrada(Figura 5B). Este resultado se espera, ya que no todos los ARNm presentes en la célula están asociados con el ribosoma en un momento dado, especialmente en el caso de las células germinales donde los ARN pueden transcribirse mucho antes de que se traduzcan.
Con el fin de confirmar la calidad de las muestras de ARN enviadas para la secuenciación, se ejecutaron muestras en un bioanalizador. Los números de integridad del ARN (RIN), normalmente calculados como la relación de los picos de rRNA 28S y 18S, se compararon entre muestras. En las agrupaciones totales de ARN, se espera que los valores RIN estén cerca de 10 con un RIN más alto correlacionado con una mayor integridad y calidad de la muestra inferida. Si bien las muestras IP tenían un RIN más bajo que las entradas, los RIN seguían dentro de un rango aceptable y no dependían del genotipo de la muestra(Figura 5C). Los valores reducidos de RIN para las muestras IPed son probablemente el resultado de la degradación del ARN, aunque muy leve sin la disminución relativamente pequeña de la longitud media de los nucleótidos de los ARN analizados. Dada la longitud del protocolo y las temperaturas necesarias para la inmunoprecipitación se espera cierta degradación. También es posible que la longitud reducida de RIN y ARN sea una función de enriquecimiento para especies no-RRNA, como los ARNm.

Figura 1: El método RiboTag. La premisa del método es biológicamente simple. Un nuevo Exon 4 se inserta en la secuencia para el locus Rpl22 aguas abajo del Exon 4 original. En presencia de un conductor Cre, se cortan los sitios loxP a ambos lados del Exon 4 original, excising el exón floxed. El Exon 4 con etiqueta HA ahora se incorpora a Rpl22 mRNA, generando un HA etiquetado RPL22 en las células que expresan CRE. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Esquema de reproducción de muestras para ratones RiboTag. Se muestra el esquema de cría utilizado para generar animales experimentales. Se utilizó un esquema de dos vertientes. En la generación 1, se establecieron dos conjuntos paralelos de tríos de criadores. Un lado combinaba el alelo de interés (transportado maternalmente ya que esta mutación específica resulta en infertilidad masculina) con el cre hemizygous y por otro combinando el alelo de interés, de nuevo llevado maternalmente, con Rpl22-HA. Luego, en la generación 2, los machos del primer maridaje que llevan el alelo de interés y el Cre se cruzan a la descendencia femenina del segundo emparejamiento que llevan el alelo de interés y Rpl22-HA. Los genotipos de la descendencia resultante son determinados, y los animales experimentalmente relevantes seleccionados (en este caso ya sea de tipo salvaje o mutante homocigoto que llevan los alelos Cre y Rpl22-HA). Es importante tener en cuenta para la célula germinal que expresa Cre-conductores, los alelos Cre y Rpl22-HA no deben reproducirse juntos hasta la generación experimental. La exposición del alelo Rpl22-HA a Cre expresado por células germinales en generaciones de cría impulsará la escisión de células germinales Rpl22-HA. Cualquier descendencia resultante expresará globalmente Rpl22-HA evitando así el aislamiento ribosoma específico de la célula. En el sistema descrito en el presente documento, un n a 4 por genotipo proporcionaba suficiente potencia estadística para los análisis posteriores. Se debe determinar el número de réplica biológica para cada sistema experimental. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Confirmación de controles negativos. Las muestras que son Cre+ y Rpl22-HA+ muestran un desconexión de ARN más alto que las muestras que son Cre+ o Rpl22-HA+ solas. No hay diferencia significativa entre la eficacia de extracción de ARN de muestra Cre+ y Rpl22-HA+, lo que indica que las muestras que carecen de Cre o Rpl22-HA son controles negativos adecuados. Un "+" indica que el alelo o transgén correspondiente estaba presente en estas muestras y un "-" denota su ausencia. IP/entrada representa la relación entre ARN inmunoprecipitado (IP) sobre el ARN total (entrada). Valor calculado a partir de la concentración en nanogramos. ** indica p < 0025. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Los reactivos afectan al éxito del protocolo. (A) El tejido congelado flash da como resultado una eficiencia de inmunoprecipitación similar a la del tejido fresco. (B) Se determinó la eficiencia de la P.I. para dos anticuerpos comerciales, designados como Anticuerpo 1 y Anticuerpo 2(Tabla de materiales). Cuando se probó, el Anticuerpo 1 fue más eficiente tirando del ARN que el Anticuerpo 2 que parecía ser incapaz de diferenciar entre negativo (no expresando Cre o Rpl22-HA+) y controles positivos (expresando tanto Cre como Rpl22-HA+). Puntos indicativos de la relación de ARN IPed versus entrada para réplicas biológicas individuales. (C) Cuando se compararon los kits de extracción de ARN(Tabla de materiales),el Kit 2 superó significativamente al Kit 1. Aunque ambos kits dieron una cantidad similar de ARN de los controles negativos, el Kit 2 resultó en un rendimiento de ARN significativamente mayor de muestras positivas. * indica p < 0.05, ** p < 0.025, *** p < 0.01. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Aplicación del método a un modelo mutante. (A) Muestra de confirmación del genotipo de interés a través de la hincha occidental utilizando un anticuerpo interno personalizado contra el gen de la proteína de interés demuestra Gene de interés-/- (M/M) los machos no producen la proteína asociada. GAPDH se muestra como un control de carga. (B) Salida de bioanalizador gráfico de entradas emparejadas y muestras IPed para muestras de tipo salvaje y mutantes. (C) Comparación de números de integridad de ARN (RIN) por tipo de muestra y genotipo. (D) Longitud media de nucleótidos de las especies de ARN analizadas por bioanalizador por tipo de muestra y genotipo. * indica p < 0.05, ** p < 0.025, *** p < 0.01, N.S. no significativo. N 4 por genotipo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Ejemplo de confirmación del controlador Cre. Cuantificación de un gen traducido al principio del desarrollo de células germinales (Stra8) y dos genes traducidos tarde en el desarrollo de células germinales (Tnp1 y Prm1) analizados por qRT-PCR de ARN inmunoprecipitado de RPL22-HA impulsado por dos células germinales diferentes Cres, Stra8-iCre (expresado temprano en el desarrollo de células germinales) y Hspa2-Cre (expresado más tarde en el desarrollo celular, específicamente después de Stra8). Aquí, HA-IP de Stra8 se logra con el controlador Cre de células germinales tempranas, pero no con el conductor Cre de células germinales posterior que demuestra la especificidad celular de la inmunoprecipitación. Por el contrario, HA-IP de transcripciones traducidas en células germinales tardías se logra tanto por Stra8-iCre como por Hspa2-Cre. Esto se espera ya que las celdas que expresan Stra8-iCre generarán RPL22 con etiqueta HA a lo largo de la totalidad de su desarrollo, mientras que aquellos que expresan Hspa2-Cre solo lo harán durante las partes posteriores de su desarrollo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.