Artículo de método

Perfilado de polisomas sin fabricantes de gradiente ni sistemas de fraccionamiento

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DOI:

10.3791/62680

1 de junio de 2021

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe cómo generar un perfil de polisoma sin utilizar generadores de gradiente automatizados o sistemas de fraccionamiento de gradiente.

Resumen

El fraccionamiento de polisomas por centrifugación por gradiente de densidad de sacarosa es una herramienta poderosa que se puede utilizar para crear perfiles de ribosomas, identificar ARNm específicos que son traducidos por ribosomas y analizar factores asociados a polisomas. Si bien los fabricantes automatizados de gradientes y los sistemas de fraccionamiento de gradiente se usan comúnmente con esta técnica, estos sistemas son generalmente costosos y pueden ser prohibitivos para los laboratorios que tienen recursos limitados o no pueden justificar el gasto debido a su necesidad poco frecuente u ocasional de realizar este método para su investigación. Aquí, se presenta un protocolo para generar de forma reproducible perfiles polisomáticos utilizando equipos estándar disponibles en la mayoría de los laboratorios de biología molecular sin instrumentos especializados de fraccionamiento. Además, se proporciona una comparación de perfiles de polisomas generados con y sin un sistema de fraccionamiento de gradiente. Se discuten estrategias para optimizar y producir perfiles polisómicos reproducibles. Saccharomyces cerevisiae se utiliza como organismo modelo en este protocolo. Sin embargo, este protocolo se puede modificar y adaptar fácilmente para generar perfiles de ribosomas para muchos organismos y tipos de células diferentes.

Introducción

Los ribosomas son complejos de ribonucleoproteínas mega-Dalton que realizan el proceso fundamental de traducir el ARNm en proteínas. Los ribosomas son responsables de llevar a cabo la síntesis de todas las proteínas dentro de una célula. Los ribosomas eucariotas comprenden dos subunidades designadas como la subunidad ribosómica pequeña (40S) y la subunidad ribosómica grande (60S) de acuerdo con sus coeficientes de sedimentación. El ribosoma completamente ensamblado se designa como el monosoma 80S. Los polisomas son grupos de ribosomas dedicados a traducir una sola molécula de ARNm. El fraccionamiento de polisomas por centrifugación por gradiente de densidad de sacaros....

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Protocolo

1. Preparación de gradientes de sacarosa al 7% - 47%

NOTA: El rango lineal del gradiente de sacarosa se puede modificar para lograr una mejor separación dependiendo del tipo de célula utilizada. Este protocolo está optimizado para perfiles de polisomas para S. cerevisiae.

  1. Preparar soluciones madre de sacarosa al 7% y 47% en tampón de gradiente de sacarosa (20 mM Tris-HCl pH 7.4, 60 mM KCl, 10 mM MgCl2 y 1 mM DTT). Esterilizar con filtro las soluciones madre de sacarosa a través de un filtro de 0,22 μm y almacenar a 4 °C.
  2. Prepare 14 ml de soluciones de sacarosa al 17%, 27% y 37% dispensando y mezclando....

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Resultados

En la Figura 3 se muestran tres perfiles polisómicos representativos. Todos los perfiles son de la misma cepa de levadura. Un perfil polisomático típico tendrá picos bien resueltos para las subunidades ribosómicas 40S, 60S y 80S, así como para los polisomas. La cresta de cada subunidad ribosómica y pico del polisoma será evidente en cada perfil (Figura 3). En la Figura 3A se muestra un perfil representativo de un sistema automatizad.......

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Discusión

Aquí se ha descrito un método para crear perfiles polisómicos sin el uso de costosos sistemas de fraccionamiento automatizado. La ventaja de este método es que hace que el perfil de polisomas sea accesible para los laboratorios que no tienen sistemas de fraccionamiento automatizados. Las principales desventajas de este protocolo son el tedioso fraccionamiento manual y la sensibilidad reducida en comparación con el sistema de fraccionamiento de densidad dedicado.

Este protocolo implica una prep.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Dr. Percy Tumbale y a la Dra. Melissa Wells por su lectura crítica de este manuscrito. Este trabajo fue apoyado por el Programa de Investigación Intramuros del Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos; Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental de los Estados Unidos (NIEHS; ZIA ES103247 a R.E.S).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Fraccionador automáticoBrandel
Clariostar Lector de placas multimodoBMG Labtech
CicloheximidaSigma AldrichC7698
DithiothreitolInvitrogen15508-013
Perlas de vidrio, lavadas con ácidoSigma AldrichG8772425– 600 μ m
HeparinaSigma AldrichH4784
Cloruro de magnesio, 1 mKD MedicalCAC-5290
, 22 g, cubo de metalHamilton Company7748-08longitud personalizada 9 pulgadas, estilo de punta 3
Ultracentrífuga Optima XL-100K BeckmanCoulter
Tubos de centrífuga de polipropilenoBeckman Coulter331372
Estante de clavijas para tubo de ensayo de polipropilenoFisher Scientific14-810-54A
Cloruro de potasioSigma AldrichP9541
Qubit 4 FluorímetroThermo Fisher ScientificQ33228
Qubit Kit de ensayo HSThermo Fisher ScientificQ32855
Inhibidor de ARNasaApplied BiosystemsN8080119
SacarosaSigma AldrichS0389
SW41 Paquete de rotor de cubeta oscilanteBeckman Coulter331336
jeringa, 3 mLCoviden888151394
Tris, 1 m,  pH 7.4KD MedicalRGF-3340
Triton X-100Sigma AldrichX100
Microplaca UV-Star, 96 pocillosGreiner Bio-One
Aguja 655801

Referencias

  1. Choi, A., Barrientos, A. Sucrose gradient sedimentation analysis of mitochondrial ribosomes. Methods in Molecular Biology. 2192, Clifton, N.J. 211-226 (2021).
  2. Dos Santos, R. F., Barria, C., Arraiano, C. M., Andrade, J. M. Isolati....

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Centrifugaci n en gradiente de sacarosaperfiles ribos micosfraccionamiento de polisomasSaccharomyces cerevisiaepreparaci n del gradientedetecci n de ARNhomogeneizaci n mediante perlasrotor de ngulo oscilantemedici n de la absorbancia

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