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Découverte pour la première fois en 19931, on estime aujourd'hui que près de 2000 microARN sont présents dans le génome humain2. Les microARN sont de petits ARN non codants qui sont généralement 21-24 nucléotides de long. Ils sont des régulateurs post-transcriptionnels de l'expression génique, souvent liés à des sites complémentaires dans la région 3 non traduites (3-UTR) des gènes cibles pour réprimer l'expression des protéines et dégrader l'ARNm. La quantification des microARN peut donner un aperçu précieux de l'expression des gènes et plusieurs protocoles ont été développés à cette fin3.
Nous avons développé un protocole défini, reproductible et de longue date pour le séquençage de l'ARN, et pour l'analyse des lectures normalisées à l'aide d'outils de bioinformatique open source. Fait important, notre protocole permet l'identification simultanée des microARN endogènes et des constructions exogènes livrées qui produisent des espèces de forme microARN, tout en minimisant les lectures de cette carte à d'autres petites espèces d'ARN, y compris les ARN ribosomal ( rRNAs), transférer les petits ARN dérivés de l'ARN (tsRNAs), les petits ARN dérivés de la répétition et les produits de dégradation de l'ARNm. Heureusement, les microARN sont 5 phosphorylés et 2-3 hydroxylé4 , une caractéristique qui peut être exploitée pour les séparer de ces autres petits ARN et les produits de dégradation de l'ARNm. Plusieurs options commerciales existent pour le clonage et le séquençage de microARN qui sont souvent plus rapides et plus faciles au multiplex ; cependant, la nature exclusive des réactifs de kit et leurs modifications fréquentes rendent difficile la comparaison des exécutions d'échantillon. Notre stratégie optimise la collecte de la taille correcte des microARN par des étapes de purification de l'acrylamide et du gel d'agarose. Dans ce protocole, nous décrivons également une procédure pour aligner la séquence se lit aux microARN à l'aide d'outils open source. Cet ensemble d'instructions sera particulièrement utile pour les utilisateurs d'informatique novices, que notre méthode de préparation de bibliothèque ou une méthode commerciale soit utilisée.
Ce protocole a été utilisé dans plusieurs études publiées. Par exemple, il a été utilisé pour identifier le mécanisme par lequel l'enzyme Dicer fend de petits ARN en épingle à cheveux à une distance de deux nucléotides de la boucle interne de la structure de la boucle de tige - la soi-disant "règle de comptage de boucle"5. Nous avons également suivi ces méthodes pour identifier l'abondance relative des petits ARN en épingle à cheveux livrés (ardendain) exprimés à partir de vecteurs viraux adéno-associés recombinants (rAAV), afin d'identifier le seuil d'expression de l'ARNc qui peut être toléré avant le foie toxicité associée à l'expression shRNA excessive6. En utilisant ce protocole, nous avons également identifié des microARN dans le foie qui répondent à l'absence de microARN-122 - un microARN hépatique très exprimé - tout en caractérisant le modèle de dégradation de ce microARN7. Parce que nous avons utilisé notre protocole de façon cohérente dans de nombreuses expériences, nous avons été en mesure d'observer les préparations d'échantillons longitudinalement, et de voir qu'il n'y a pas d'effets de lots perceptibles.
En partageant ce protocole, notre objectif est de permettre aux utilisateurs de générer une quantification reproductible et de haute qualité des microARN dans pratiquement n'importe quelle ligne de tissus ou de cellules, en utilisant des équipements et des réactifs abordables, et des outils de bioinformatique gratuits.