Ce protocole décrit l’isolement et la quantification des petits ARN des lipoprotéines de haute densité.
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Ce protocole décrit l’isolement et la quantification des petits ARN des lipoprotéines de haute densité.
La diversité des petits ARN non codants (ARNs) est en pleine expansion et leur rôle dans les processus biologiques, y compris la régulation des gènes, sont en train d'émerger. Le plus intéressant, ARNs sont également trouvés à l'extérieur des cellules et sont présents de manière stable dans tous les fluides biologiques. En tant que tel, ARNs extracellulaires représentent une nouvelle classe de biomarqueurs de la maladie et sont probablement impliqués dans la signalisation cellulaire et les réseaux de communication intercellulaire. Pour évaluer leur potentiel en tant que biomarqueurs, ARNs peuvent être quantifiés dans le plasma, l'urine et d'autres fluides. Néanmoins, pour comprendre pleinement l'impact des ARNs extracellulaires comme des signaux endocriniens, il est important de déterminer quels transporteurs transportent et de les protéger dans les fluides biologiques (par exemple, plasma), dont les cellules et les tissus contribuent à des pools de ARNs extracellulaires, et les cellules et les tissus capables d'accepter et d'utiliser extracellulaire ARNs. Pour atteindre ces objectifs, il est essentiel d'isoler des populations très pures des transporteurs extracellulairesARNs pour le profilage et la quantification. Nous avons déjà démontré que les lipoprotéines, en particulier les lipoprotéines de haute densité (HDL), le transport de microARN (miARN fonctionnels) entre les cellules et HDL-miARN sont significativement altérées dans la maladie. Ici, nous détaillons un nouveau protocole qui utilise tandem isolement HDL avec gradient de densité ultracentrifugation (DGUC) et rapide aux protéines chromatographie liquide (FPLC) pour obtenir HDL très pur pour le profilage aval et la quantification de tous les ARNs, y compris miARN, utilisant à la fois haute Le séquençage -throughput et des approches de PCR en temps réel. Ce protocole sera une ressource précieuse pour l'étude des ARNs sur HDL.
Extracellulaires non codantes petits ARN (ARNs) représentent une nouvelle classe de biomarqueurs de la maladie et des cibles thérapeutiques potentielles et susceptibles de faciliter la cellule à cellule communication 1. Le type le plus largement étudié des ARNs sont microARN (miARN) qui sont environ 22 nts de longueur et sont traités de plus longues formes précurseurs et transcrits primaires 2. miARN a été démontré que la post-transcriptionnel réguler l' expression génique par la suppression de la conversion des protéines et de l' induction de la dégradation de l' ARNm 2. Néanmoins, les miARN sont juste un des nombreux types de ARNs; comme ARNs peuvent être clivés de ARNt mères (des ARNs ARNt dérivés, TDR), petits ARN nucléaires (ARNs ARNs dérivés, sndRNA), petits ARN nucléolaires (des ARNs snoRNA dérivés, snARN), ARNs ribosomiques (ARNs, rdr ARNr dérivé ), Y (ARN ydr) et d' autres divers ARNs 1. Quelques exemples de ces nouveaux ARNs ont été rapportés à fonction similaire à celle miARN; cependant, le fu biologiquenctions de beaucoup de ces ARNs reste à déterminer, bien que les rôles dans la régulation des gènes sont susceptibles 3-6. Le plus intéressant, et d'autres miARN ARNs sont présents de manière stable dans les fluides extra-cellulaires, y compris la salive, le plasma, l'urine et la bile. ARNs extracellulaires sont probablement protégés de RNases par leur association avec des vésicules extracellulaires (EV), les lipoprotéines, et / ou complexes de ribonucléoprotéines extracellulaires.
Auparavant, nous avons signalé que les lipoprotéines, à savoir les lipoprotéines de haute densité (HDL), miARN de transport dans le plasma 7. Dans cette étude, les HDL ont été isolés à l'aide d'un procédé séquentiel d'une ultracentrifugation en gradient de densité (DGUC), la chromatographie liquide rapide de protéines (par exclusion de taille sur gel de chromatographie de filtration, FPLC) et la Chromatographie d'affinité (AI anti- apolipoprotéine (apoA-I) immunoprécipitation ) 7. En utilisant les deux en temps réel basés sur la PCR des réseaux à faible densité et des essais de miARN individuels, les niveaux de miARN ont été quantifiés sur HDL isolés de guérirton et les sujets hypercholestérolémiques 7. En utilisant cette approche, nous avons pu le profil de miARN et quantifier miARN spécifiques dans des préparations de HDL très pures. Depuis 2011, nous avons déterminé que, bien que la chromatographie d'affinité améliore la pureté de HDL, la saturation des anticorps limite fortement le rendement, et peut être un coût prohibitif. Actuellement, notre protocole recommande une méthode tandem séquentielle en deux étapes de DGUC suivie par FPLC, qui produit également des échantillons de HDL de haute qualité pour l'isolement en aval de l'ARN et ARNs quantification. En raison des récents progrès dans le séquençage à haut débit de ARNs (sRNAseq), par exemple, miARN et la prise de conscience accrue des autres classes non-miARN ARNs, sRNAseq est l'état actuel de la technique dans miRNA et ARNs profilage. En tant que tel, notre protocole recommande miARN quantifier et d'autres ARNs sur des échantillons HDL utilisant sRNAseq. Néanmoins, l'ARN total isolé de HDL peut également être utilisé pour quantifier les miARN individuels et d'autres ARNs ou de valider les résultats de sRNAseq en utilisant PCR en temps réel unepproches. Ici, nous décrivons en détail un protocole pour la collecte, la purification, la quantification, l'analyse des données, et la validation de haute pureté HDL-ARNs.
L'objectif global de cet article est de démontrer la faisabilité et le processus de ARNs quantification dans HDL très pur isolé du plasma humain.
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1. La purification HDL (~ 5,5 jours)
2. Haut-débit Petit ARNSéquençage (sRNAseq, ~ 9 jours)
3. Analyse des données (~ 1 jour)
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Ce protocole est une série de méthodes établies reliées entre elles pour permettre la quantification des HDL sur les ARNs de haute pureté par séquençage à haut débit ou PCR en temps réel (figure 1). Pour démontrer la faisabilité et l'impact de ce protocole, HDL a été purifié à partir de plasma humain par le tandem DGUC et FPLC méthode. Les fractions recueillies FPLC correspondant aux HDL (par la distribution du cholestérol) ont été concentrées et l'ARN total a été isolé ...
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Ce protocole est conçu pour quantifier miARN et d'autres ARNs par séquençage à haut débit ou PCR en temps réel sur le HDL très pur. Comme pour toute approche, des considérations particulières devraient être données à chaque étape du processus de purification de HDL et de l'ARN, puis quantifier ARNs. Ce protocole est conçu pour des projets commençant par ≥ 2 mL de plasma. Néanmoins, des analyses d'ARN de haute qualité peuvent être complétés avec succès HDL purifié à partir d'aussi peu que 80 pi de plasma ...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par des prix décernés par les National Institutes of Health, le National Heart, Lung and Blood Institute à K.C.V. HL128996, HL113039 et HL116263. Ce travail a également été soutenu par des prix de l’American Heart Association à K.C.V. CSA2066001, D.L.M POST26630003 et R.M.A. POST25710170.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Ultracentrifugeuse ; | Beckman Coulter | A99839 | Optima XPN-80 |
| Rotor d’ultracentrifugeuse | Beckman Coulter | 331362 | SW-41Ti |
| AKTA Pure FPLC Système | GE Healthcare | 29018224 | |
| 3x FPLC Superdex 200 Colonnes d’augmentation en ligne | GE Healthcare | 28990944 | 10/300 gl |
| SynergyMx | BioTek Instruments | 7191000 | |
| Tabletop centrifugeuse | Thermo Scientific | 75004525 | Sorvall ST40R |
| Centrifugeuse réfrigérée | Eppendorf | 22629867 | 5417R (achetée auprès de USA Scientific) |
| Microfuge ; | USA Scientific | 2631-0006 | |
| Bioanalyseur PippenPrep | Sage Science | PIP0001 | |
| 2100 ; | Agilent | G2938B | |
| Dosage de l’ADN haute sensibilité | Agilent | 5067-4626 | |
| Bibliothèque de séquençage Kit de quantification qPCR | Illumina | SY-930-1010 | |
| ProFlex Thermal Cycler | Applied Biosystems | 4484073 | |
| QuantStudio 12k Flex | Applied Biosystems | 4471134 | |
| EpMotion Robot Eppendorf | 960000111 | 5070 | |
| Tubes à centrifuger ultra-clairs | Beckman Coulter | 344059 | |
| Bromure de potassium | Fisher Chemicals | P205-500 | |
| Tube conique 15 mL | Thermo Scientific | 339650 | |
| Filtres micro-centrifuges 0,45 & micro ; m | Millipore | UFC30HV00 | |
| Filtres micro-centrifuges 0,22 & micro ; m | Millipore | UFC30GV00 | |
| miRNAEasy Total RNA Isolation Kits | Qiagen | 217004 | |
| Total Cholesterol colormetric | kit Cliniqa (Raichem) | R80035 | |
| 10 000 m.w. filtre de centrifugation à coupure | Amicon | UFC801024 | acheté via Millipore |
| PCR Tubes de bandelettes | Axygen | PCR-0208-C | acheté via Fisher |
| microARN Kit RT | Life Technologies | 4366597 | Pour 1000 réactions |
| PCR Master mix | Life Technologies | 4440041 | Flacon de 50 mL |
| Kit Pierce BCA | Thermo Scientific | 23225 | |
| Kit de nettoyage et de concentration | Zymo | D4014 | |
| Tubulure de dialyse | Spectrum Labs | 132118 | acheté auprès de Fisher |
| bcl2fastq2 | Illumina | n/a | Software |
| Cutadapt | https://github.com/marcelm/cutadapt | n/a | Software |
| NGSPERL | github.com/shengqh/ngsperl | n/a | Software |
| CQSTools | github.com/shengqh/CQS.Tools | n/a | Software |
| Bowtie 1.1.2 ; | http://bowtie-bio.sourceforge.net | n/a | Logiciel |
| GeneSpringGX13.1.1 | Agilent | n/a | Logiciel |
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