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Article de méthode

Xenopus laevis comme un modèle pour identifier traduction Dépréciation

10.5K vues

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DOI :

10.3791/52724

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27 septembre 2015

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Dans cet article

Résumé

Le contrôle de la synthèse des protéines se produit principalement à l’étape d’initiation de la traduction, dont les déficiences sont liées à divers troubles. Pour mieux comprendre leur étiologie, nous avons décrit ici un protocole utilisant des ovocytes de Xenopus laevis évaluant la traduction du transcrit mos en présence d’un mutant du facteur d’initiation de traduction eIF4G1.

Résumé

La synthèse des protéines est un processus fondamental de l'expression du gène impact divers processus biologiques, notamment d'adaptation à des conditions environnementales. L'étape d'initiation, qui implique l'ensemble des sous-unités ribosomiques à l'ARNm codon d'initiation, facteur d'initiation impliqués y compris eIF4G1. Les défauts de ce taux étape limitante de la traduction sont liées à divers troubles. Pour étudier les conséquences potentielles de ces dérégulations, Xenopus laevis ovocytes constituent un modèle attractif avec des degrés élevés de conservation des mécanismes cellulaires et moléculaires essentiels avec l'homme. En outre, au cours de la maturation de la méiose, les ovocytes sont transcriptionnellement réprimés et toutes les protéines nécessaires sont traduits à partir préexistantes, ARNm maternels. Ce modèle peu coûteux permet ARNm exogène pour devenir parfaitement intégrés avec une traduction efficace. Ici, on décrit un protocole pour l'évaluation de la traduction avec un facteur d'intérêt (ici eIF4G1) en utilisant stored ARNm maternel qui sont les premiers à être polyadénylé et traduits au cours de la maturation ovocytaire comme une lecture physiologique. Dans un premier temps, l'ARNm synthétisé par transcription in vitro de plasmides d'intérêt (ici eIF4G1) sont injectés dans des ovocytes et la cinétique de maturation de l'ovocyte par la détection de panne Germinal vésicule est déterminé. La cible de l'ARNm maternelle étudié est la sérine / thréonine mos-protéine-kinase. Son polyadénylation et sa traduction subséquente sont étudiées conjointement avec l'expression et la phosphorylation de protéines des mos cascade impliqué dans la maturation des ovocytes de signalisation. Variations de l'actuel protocole à mettre en avant les défauts de traduction sont également proposées pour souligner son applicabilité générale. À la lumière de la preuve que la synthèse protéique aberrante peut être impliquée dans la pathogenèse de troubles neurologiques émergents, un tel modèle offre la possibilité d'évaluer facilement l'dépréciation et d'identifier de nouvelles cibles.

Introduction

Les protéines sont des éléments essentiels de la vie cellulaire et donc à plus grande échelle de l'organisme. Ils assurent la majorité des fonctions cellulaires, y compris la structure, le transport, la réaction de catalyse, la réglementation, l'expression des gènes, etc. Leur expression est le résultat d'un mécanisme complexe de traduction permettant la conversion d'un ARNm en protéine. La traduction est soumise à divers contrôles d'adapter et de réguler l'expression des gènes en fonction des besoins de la cellule, au cours de la différenciation et le développement, le vieillissement, les stress physiologiques ou manifestations pathologiques.....

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Protocole

Toutes les expériences de Xenopus ont été effectuées à l'animalerie de l'Université Lille 1 selon les règles des directives du Conseil de la Communauté européenne (86/609 / CEE) pour l'expérimentation des animaux de laboratoire. Le protocole de l'animal a été approuvé par la commission d'examen institutionnel local (Comité d'Ethique en Expérimentation Animale Nord-Pas-De-Calais, CEEA 07/2010).

1. Manipulation d'ovocytes

  1. Préparer la solution anesthésique: dissoudre 1 g de méthane sulfonate de tricaïne poudre dans un 1 L d'eau stérile.
  2. Plunge femme Xenopus laevis dans ce....

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Résultats

Cinétique de maturation des ovocytes de Xenopus et la détermination du pourcentage d'ovocytes GVBD après 24 h de stimulation PG (figures 2B, 2C):

Afin d'étudier les conséquences de translation de la mutation eIF4G1-DN, la réponse de PG dans des ovocytes de Xenopus laevis micro-injectés avec l'ARNc-DN eIF4G1 est comparée à eIF4G1-WT et à d'autres conditions de commande (H 2 O, GFP). Les contrôles permettent d'évaluer l'inci.......

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Discussion

La traduction est un mécanisme impliqué dans la physiopathologie de nombreuses maladies humaines, y compris plusieurs maladies neurodégénératives. Par exemple, dans la maladie de Parkinson plusieurs rapports ont suggéré la déficience en translation associée à des mutations héréditaires 8,12,13.

Plusieurs modèles cellulaires sont disponibles pour étudier la traduction. Ici, dans le but d'étudier les conséquences d'une mutation de la traduction en eIF4G1 qui agit mutation do.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue par une subvention de l’INSERM, Université de Lille 1, Université de Lille 2, Centre Hospitalier Régional de Lille (CHR de Lille). Le MCCH remercie la Fondation de France pour son soutien et tient à remercier l’IRCL, le Pr. Sonenberg pour le don des plasmides V5, le Dr Dissous (Institut Pasteur, Lille) pour le don d’anticorps anti-GFP, l’UMS 3387 (Université de Rennes) où sont achetés des ovocytes de xénope et le Dr Taymans (JPArc, Lille) pour la lecture critique du texte manuscrit.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Tricaïne, méthane sulfonateSandozMS-222manipulation des ovocytes
ForcepsMoriaDumont, MC40
Streptomycine/pénicilline,Sigma781
Pyruvate de sodiumSigmaP2256
Inhibiteur de la trypsine de sojaSigmaT9128
TétracyclineSigmaT7660
Fil Vicryl résorbable vétérinaireJohnson& Johson IntlJV1205
Collagénase ARoche diagnostics10103586001
PmeINew England BiolabsR0560SPréparation d’ARNm synthétique
DNAse/ARNn libre H2OLife Technologies10977
Acétate de sodiumMerck6268
Éthanol absoluSigma02854
Nano DropThermo Scientific
TBE 10XEppendorf0032006.507
Bromure d’éthidium 10 mg/mlLife Technologies15585-011
mMESSAGE mMACHINE KitAmbion by Life TechnologiesAM1344
MOPSSigmaM1254
EDTAFluka03609
AgaroseLife Technologies16500-500
Formaldéhyde 37 %Merck1.04003.1000
FormamideFluka47671
Gel Doc ImagerBiorad
Pipette d’ovocyte avec 100 capillaires en verre de 8"Drummond Scientific Company3-000-510-Xmicroinjection
Verre de remplacement 8Drummond Scientific Company3-000-210-G8
0.45 µ ; m filterMilliporeSLHA025NB
ProgestéroneSigmaP0130
HepesSigmaH3375Western Blot
NaClSigmaS5886
SDSBiorad161-0301
MgCl2SigmaA3294
Albumine sérique bovineSigmaA4612
leupeptineSigmaL8511
aprotinineSigmaA1153
benzamidineSigmaB6506
PMSFSigmaP7626
vanadate de sodiumSigmaS6508
Laemmli bufferBiorad161-0737
NuPAGE Novex 4-12 % Gels protéiques Bis-Tris, 1,0 mm, 15 puitsLife TechnologiesNP0323BOX
électrophorèse SDS-PAGE, mini-Protean TGXBiorad456-1036 et -1096
système de buvard semi-sec horizontalW.E.P. Compagny
GlycineBiorad161-0718
Tris-HClBiorad161-0719
Hybond ECL MembraneAmersham Life Science10401180
MéthanolVWR20846-292
Rouge Ponceau (0.5 %)SigmaP3504
Tween 20SigmaP2287
anti-GFPLife TechnologiesA11122
anti-V5Santa Cruz Biotechnologysc-58052
anti-Eg2Père Noël Cruz Biotechnologysc-27884
anti-Eg2-PCell SignalingC39D8
anti-ERK2Santa Cruz Biotechnologysc-1647
anti-ERK2-P (Tyr204)Santa Cruz Biotechnologysc-7976
anti-RskSanta Cruz Biotechnologysc-231
anti-mosSanta Cruz Biotechnologysc-86
anticorps secondaire marqué à la peroxydase de raifort anti-sourisSanta Cruz Biotechnologysc-2005
peroxydase de raifort de lapinSanta Cruz Biotechnologysc-2812
peroxydase de raifort de chèvre marqué anticorps secondaireSanta Cruz Biotechnologysc-2378
Systèmede détection ECL avancéAmershan Life ScienceRPN2135
PBS 1xSigmaP4417polyadenylation assay
TRIZOL (Qiazol Lysis Reagent)Qiagen79306
ChloroformSigma31998-8
IsopropanolSigma278475-1L
RNeasy mini kitQiagen74106
RTL buffer  ;Qiagen79216
RNAse free DNAse setQiagen79254
AmorcesEurogentec
T4 RNA ligase 1  ;New England BiolabsM0204S
Kit de transcription inverse de l’ADNc haute capacitéApplied Biosystems, Life Technologies4368813
Taq polymeraseLife Technologies10342020
, , , , , , , , , , " anticorps secondaire marqué à la

Références

  1. Jackson, R. J., Hellen, C. U., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (2), 113-127 (2010).
  2. Holcik, M., Sonenberg, N. Translational control in stress and apoptosis. Nat Rev Mol C....

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Réimpressions et autorisations

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