Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Discrimintion et cartographie des transcriptions primaires et traitées dans la mitochondndrion de maïs à l'aide d'une stratégie circulaire basée sur rt-PCR

5.6K vues

DOI :

10.3791/60019

29 juillet 2019

Dans cet article

Résumé

Nous présentons une stratégie circulaire basée sur RT-PCR en combinant la RT-PCR circulaire, la RT-PCR quantitative, le traitement polyphosphatase d'ARN 5' et la tache nordique. Ce protocole comprend une étape de normalisation pour minimiser l'influence du triphosphate instable de 5' et il convient de discriminer et de cartographier les transcriptions primaires et traitées accumulées de façon stable dans la mitochondrie du maïs.

Résumé

Dans les mitochondries végétales, certaines transcriptions à état stable contiennent un triphosphate de 5' dérivé de l'initiation à la transcription (transcriptions primaires), tandis que les autres contiennent 5' monophosphate généré sapostolassme post-transcriptionnelle (transcriptions traitées). Pour faire la distinction entre les deux types de transcriptions, plusieurs stratégies ont été élaborées, et la plupart d'entre elles dépendent de la présence ou de l'absence de triphosphate de 5'. Cependant, le triphosphate au termini primaire de 5' est instable, et il entrave une discrimination claire des deux types de transcriptions. Pour différencier et cartographier systématiquement les transcriptions primaires et traitées accumulées de façon stable dans la mitochondrie du maïs, nous avons développé une stratégie circulaire basée sur la RT-PCR (cRT-PCR) en combinant cRT-PCR, RNA 5' traitement polyphoshpatase, quantitatif RT-PCR (RT-qPCR), et Northern blot. À titre d'amélioration, cette stratégie comprend une étape de normalisation de l'ARN pour minimiser l'influence du triphosphate instable de 5'.

Dans ce protocole, l'ARN mitochondrial enrichi est pré-traité par l'ARN 5' polyphosphatase, qui convertit 5' triphsophate en monophosphate. Après la circularisation et la transcription inverse, les deux CDNA dérivés de 5' polyphosphatase-traités et non-traités RNAs sont normalisés par le maïs 26S rRNA mature, qui a une extrémité traitée de 5' et est insensible à 5' polyphosphatase. Après normalisation, les transcriptions primaires et traitées sont discriminées en comparant les produits cRT-PCR et RT-qPCR obtenus à partir des ARN traités et non traités. Les termini de transcription sont déterminés par le clonage et le séquençage des produits cRT-PCR, puis vérifiés par la tache nordique.

En utilisant cette stratégie, la plupart des transcriptions à l'état stable dans la mitochondrie du maïs ont été déterminées. En raison du modèle compliqué de transcription de quelques gènes mitochondriques, quelques transcriptions stables-état n'ont pas été différenciées et/ou cartographiées, bien qu'elles aient été détectées dans une tache nordique. Nous ne sommes pas sûrs si cette stratégie est appropriée pour discriminer et cartographier les transcriptions à état stable dans d'autres mitochondries végétales ou dans les plastides.

Introduction

Dans les mitochondries végétales, de nombreux ARN matures et précurseurs sont accumulés sous forme d'isoformes multiples, et les transcriptions à état stable peuvent être divisées en deux groupes en fonction de la différence à leurs 5' extrémités1,2,3, 4. Les transcriptions primaires ont des extrémités triphosphate de 5' qui sont dérivées de l'initiation de transcription. En revanche, les transcriptions traitées ont 5' monophosphate généré par le traitement post-transcriptionnel. La discrimination et la cartographie des deux types de transcriptions sont importantes pour démêler les mécanismes moléculaires sous-jacents à la transcription et à la maturation de fin de transcription.

Pour faire la distinction entre les transcriptions primaires et traitées dans la mitochondrie végétale, quatre stratégies majeures ont été élaborées. La première stratégie consiste à prétraiter les ARN mitochondriaux avec de la pyrophosphatase (TAP) à l'acide du tabac, qui convertit le triphosphate de 5 po en monophosphate et permet de circulariser les transcriptions primaires par la ligase d'ARN. Les abondances de transcription des échantillons d'ARN TAP-traités et non-traités sont alors comparées par l'amplification rapide des extrémités de cDNA (RACE) ou circulaires RT-PCR (cRT-PCR)2,3,4. Dans la deuxième stratégie, les transcriptions traitées sont d'abord épuisées des ARN mitochondriaux à l'aide de l'exonuclease (TEX) de terminator 5'-phosphate-dépendant, et les transcriptions primaires restantes sont ensuite cartographiées par l'analyse d'extension d'amorce5,6 . La troisième stratégie consiste à précaper les transcriptions primaires à l'aide de la gouanylyl transferase, puis la position du termini triphosphated 5' est déterminée par extension d'amorce avec l'analyse de protection de nucléane de ribonuclease ou de S17,8 ,9. Différente de celles selon la présence/absence du triphosphate de 5', la quatrième stratégie combine la transcription in vitro, la mutagénèse dirigée par le site, et l'analyse d'extension d'amorce pour caractériser les promoteurs putatifs et déterminer la transcription sites d'initiation8,10,11. En utilisant ces stratégies, de nombreuses transcriptions primaires et traitées ont été déterminées dans les mitochondries végétales.

Cependant, plusieurs études ont rapporté que le triphosphate de 5' des transcriptions primaires étaient instables, et ils ont été facilement convertis en monophosphate pour la raison inconnue2,4,12,13. Ce problème entrave une discrimination claire des deux types de transcriptions en utilisant des techniques en fonction de la présence/absence de triphosphate de 5', et les efforts antérieurs pour discriminer systématiquement entre les transcriptions primaires et traitées dans les usines mitochondries a échoué2,12.

Dans ce protocole, nous combinons cRT-PCR, RNA 5' traitement polyphosphatase, RT-qPCR, et la tache du Nord pour distinguer systématiquement les transcriptions primaires et traitées stablement accumulées dans le maïs (Zea mays) mitochondndrion (Figure 1). cRT-PCR permet la cartographie simultanée des extrémités de 5' et 3' d'une molécule d'ARN, et il est généralement adapté pour cartographier les termini de transcription dans les plantes2,12,14,15. La polyphosphatase de l'ARN 5' pourrait enlever deux phosphates du termini triphosphated 5', qui rend les transcriptions primaires disponibles pour l'auto-ligaation par ligase d'ARN. Des études antérieures ont montré que l'ARNr 26S mature dans le maïs avait traité le terminus de 5' et qu'il était insensible à la polyphosphatase1,16. Afin de minimiser l'influence du triphosphate instable au termini primaire de 5', les ARN de 5' traités par polyphosphatase et non traités sont normalisés par l'ARNr 26S mature, et les transcriptions primaires et traitées sont ensuite différenciées en comparant le cRT-PCR provenant des deux échantillons d'ARN. Les résultats de la cartographie et de la discrimination cRT-PCR sont vérifiés par Northern blot et RT-qPCR, respectivement. Enfin, d'autres amorces sont utilisées pour amplifier les transcriptions détectées dans Northern blot, mais pas par cRT-PCR. En utilisant cette stratégie basée sur le cRT-PCR, la plupart des transcriptions à état stable dans la mitochondrie du maïs ont été différenciées et cartographiées1.

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

1. Conception d'apprêt

  1. Concevoir des amorces spécifiques aux gènes pour la transcription inversée (RT) à l'aide d'un logiciel de conception d'amorce PCR (Table of Materials) basé sur les règles générales de conception d'amorce17.
    REMARQUE: Les amorces DE sont très spécifiques aux transcriptions cibles, et elles sont généralement ancrées sur la partie 5' des séquences de codage (ARNm matures et ARN précurseurs), ou 500 à 600 nt en aval de l'extrémité prévue de 5' (18S et 26S rARN).
  2. Concevoir des paires d'amorces divergentes pour amplifier les transcriptions circulaires par cRT-PCR.
    REMARQUE : Les amorces divergentes jumelées flanquent la jonction de 5'-3' des transcriptions circulaires, et leurs positions varient entre les transcriptions cibles analysées (Figure S1). Certaines transcriptions ont de longs URs; par exemple, nad2-1 5' UTR et rps4-1 3' UTR sont 1.985 et 1.826/1,834 nt, respectivement1. Si les deux amorces sont ancrées sur la région de codage, il sera difficile d'amplifier les transcriptions cibles. En revanche, certains UR sont courts; par exemple, les 3' UTRs de nad2-1 et nad4-1 sont 34/35 et 29-31 nt, respectivement1. Si les amorces appariées sont situées loin des séquences de codage, le PCR échouera. En général, deux paires d'amorces divergentes sont conçues pour chaque transcription cible, tandis que plusieurs paires peuvent être nécessaires pour cartographier ceux dont les modèles de transcription sont compliqués et/ou les ORC sont très longs.
  3. Concevoir des paires d'amorces convergentes pour préparer des sondes d'ARN pour la tache nordique.
    REMARQUE: Les amorces appariées sont situées sur la région de codage du gène cible, et la taille du produit PCR devrait être de l'ordre de 100 à 1 000 pb. Chaque apprêt avant doit contenir un site enzymatique de restriction pour minimiser les séquences vectorielles dans les sondes qui en résultent.

2. Préparation de mitochondrie brute à partir de grains en développement de maïs

  1. Stériliser les pilons, les mortiers, les entonnoirs en verre, les tubes et les pointes par autoclave, et les sécher au four.
  2. Effectuer toutes les procédures à 4 oC ou sur glace, et pré-refroidir toutes les solutions.
  3. Préparer 100 ml de tampon d'extraction (EB), composé de 0,3 M de saccharose, 5 mM de pyrophosphate tétrasodium, 10 mM KH2PO4, 2 mM EDTA, 1% [w/v] polyvinylpyrrolidone 40, 1% [w/v] albumin etolitique de sérum bovin, 5 mM L-cystéine, et 20 mM d'acide ascorbique. Ajuster au pH 7.3 avec KOH et stériliser par filtration.
  4. Préparer 100 ml de tampon de lavage (WB) composé de 0,3 M de saccharose, 1 mM EGTA et 10 mM moPS (3-(N-morpholino)propanesulfonic acid). Ajuster au pH 7.2 avec NaOH et stériliser par filtration.
    REMARQUE: Il est suggéré de préparer EB et WB en utilisant DEPC-traité déionized H2O.
  5. Recueillir 20 g de grains en développement à 11 à 20 jours après la pollinisation (DAP) dans un tube de 50 ml placé sur la glace, puis transférer les grains dans des mortiers pré-refroidis.
    REMARQUE: Utiliser un rapport de 100 ml d'EB à 20 g de grains de maïs.
  6. Ajouter 10 à 20 ml d'EB glacé à chaque mortier et moudre complètement les grains.
  7. Ajouter plus d'EB, et filtrer les tissus du sol à travers deux couches de tissu filtre (Table des matériaux).
  8. Centrifuger le filtrate à 8 000 x g pendant 10 min, et jeter la pastille.
  9. Transférer le supernatant dans un nouveau tube et le centrifuger à 20 000 x g pendant 10 min.
  10. Verser le supernatant, et resuspendre la boulette dans 6 mL WB.
  11. Aliquot la suspension à cinq tubes sans RNase de 1,5 mL, et les centrifuger à 14 000 x g pendant 5 min.
  12. Jeter le supernatant, congeler le granule mitochondrial dans de l'azote liquide et le stocker à -80 oC.

3. Extraction de l'ARN mitochondrial

  1. Extraire l'ARN mitochondrial avec un réactif commercial (Table of Materials) selon les instructions de la manufacture.
    MISE EN GARDE: Ce réactif contient du phénol et de l'isothiocyanate de guanidine. Travaillez avec elle dans une hotte de fumée, et portez le manteau et les gants de laboratoire.
  2. Dissoudre l'ARN mitochondrial isolé dans le H2O déionisé traité par DEPC et estimer la concentration et la pureté de l'ARN à l'égard d'un spectrophotomètre (tableaudes matériaux).
    REMARQUE: En général, l'ARN mitochondrial de 250 g est obtenu à partir de 20 g de grains de maïs 15-DAP.
  3. Préparer un gel d'agarose composé de 1x tampon TAE (40 mM Tris, 20 mM d'acide acétique, 1mM EDTA), 1,5% agarose (Table of Materials), et 1x colorant nucléaire ( Table ofMaterials).
  4. Ajouter un volume approprié de tampon de chargement 10x (0,5 % bleu bromophénol, 0,5 % de xylène cyanol FF et 50 % de glycérol), et charger le mélange tampon d'ARN/chargement mitochondrial sur le gel agarose de 1,5 %.
  5. Exécuter le gel en tampon 1x TAE à 5 à 6 V/cm pendant 20 à 25 min, et évaluer l'intégrité de l'ARN mitochondrial en imagerie du gel avec un système de documentation gel (Tableau des matériaux).
    REMARQUE: La présence de deux bandes distinctes (3 510 et 1 970 nt pour le maïs mitochondrial 26S et 18S, respectivement) est une norme acceptable pour l'ARN mitochondrial intact. Pour exclure une dégradation possible, l'intégrité de l'ARN doit être étudiée au cours des multiples étapes de la préparation circulaire de l'ARN (figure 2).

4. RNA 5' Traitement de polyphosphatase

  1. Mettre en place le traitement de l'ARN 5' polyphosphatase (Table et Matériaux)(tableau 1), et incuber à 37 oC pendant 30 à 60 min.
  2. Récupérer l'ARN traité à la polyphosphatase de 5' avec un kit de purification de l'ARN (Tableau des Matériaux) selon les instructions du fabricant.
  3. Répétez les étapes 3.3 à 3.5.

5. Circularisation de l'ARN

  1. Préparer deux réactions de circularisation en utilisant les mêmes quantités de 5' polyphosphatase-traités et non-traités RNA mitochondriaux (tableau 2), et couver les deux réactions à 16 oC pour 12-16 h.
  2. Récupérez les deux séries d'ARN auto-ligated en utilisant le même kit que dans l'étape 4.2.
    REMARQUE: Il convient de noter que seule une fraction de l'ARN mitochondrial sera auto-ligated, et l'ARN récupéré sera un mélange de transcriptions linéaires et circulaires.
  3. Répétez les étapes 3.3 à 3.5.

6. Transcription inversée

  1. Synthétiser deux ensembles de CDNA à partir des mêmes quantités d'ARN circulaires de 5' traités par polyphosphatase et non traités (200 ng).
  2. Préparer un mélange d'amorce en ajoutant un rapport égal de 26S-CRT et jusqu'à 7 autres amorces RT.
    REMARQUE: La concentration finale du mélange d'amorce doit être de 1 M.
  3. Préparer deux pré-mélanges en combinant les réactifs énumérés dans le tableau3, incuber à 65 oC pendant 5 min, puis réfrigérer sur la glace pendant 2 min.
  4. Assembler deux systèmes de réaction RT (tableau4) et les incuber à 42 oC pendant 50 min.
  5. Chauffer les deux réactions de RT à 70 oC pendant 5 min, puis les refroidir sur la glace.

7. Normalisation

  1. Préparer deux réactions PCR en ajoutant le même volume de modèles cDNA dérivés de 5' polyphosphatase-traités ou non traités RNAs, amorces divergentes flanquant la jonction 5'-3' de circulaire 26S rRNA (c.-à-26S-CF1 et -CR1), etc (tableau 5).
  2. Exécuter les deux réactions dans un cycleur thermique (Tableau des matériaux) dans des conditions décrites dans le tableau 6.
  3. Préparer un gel d'agarose composé de 1x tampon TAE, 1,0% d'agarose et 1x colorant nucléaire.
  4. Ajouter un tampon de chargement de 2 l1x (0,5 % bleu bromophénol, 0,5 % de cyylène xylène FF et 50 % de glycérol) à chacun des deux produits PCR, et les charger sur le gel.
  5. Faites fonctionner le gel dans un tampon TAE 1x à 5 à 6 V/cm pendant 30 à 40 minutes, et imagez-le en utilisant le même système de documentation de gel que l'étape 3.5.
  6. Comparez l'abondance des deux produits PCR à l'aide d'un logiciel informatique (Tableaudes matériaux, Figure 4A), et optimisez la normalisation en modifiant les quantités de modèles cDNA si nécessaire.

8. Amplification DE PCR

  1. Préparer des paires de réactions PCR en ajoutant un volume approprié des CDNA normalisés et une paire d'amorces divergentes flanquant la jonction de 5'-3' des transcriptions cibles (tableau 7).
    REMARQUE: La quantité de cDNA de modèle utilisé pour l'amplification de PCR des transcriptions cibles est déterminée par les résultats de normalisation 26S rRNA.
  2. Effectuer les réactions PCR selon le programme décrit dans le tableau 8.
  3. Répétez les étapes 7.3 à 7.5.
  4. Changer les amorces divergentes imparables et vérifier les résultats du PCR du premier tour en répétant les étapes 8.1 et 8.2.
  5. Répétez les étapes 7.3 à 7.5.
  6. Récupérer les bandes proéminentes qui pourraient être répétées en deux séries d'amplification PCR à l'aide d'un kit de récupération d'ADN gel (Tableau des matériaux).

9. Détermination de Transcript Termini

  1. Clonez les produits PCR purifiés en gel dans un vecteur émoussé (Tableau des matériaux) en utilisant des techniques standard.
  2. Effectuer la pcR de la colonie pour sélectionner les clones positifs contenant les inserts cibles, et les séquencer commercialement.
    REMARQUE: Les clones positifs contenant des inserts de taille variable sont généralement détectés à partir d'une seule bande récupérée parce que de nombreuses transcriptions à l'état stable dans les mitochondries végétales ont des extrémités hétérogènes de 5' et/ou 3'1,12.
  3. Harmoniser les données de séquençage avec le génome mitochondrial du maïs à l'aide de l'outil local de base de recherche sur l'alignement (BLAST) du Centre national d'information sur la biotechnologie (NCBI). Choisissez l'organisme "maïs (taxid:4577)", et la base de données de recherche "Collection de nucléotides (nr/nt)".
  4. Trouvez la jonction 5'-3' de la transcription circulaire, et déterminez les positions de 5' et 3' termini de transcription.
  5. Calculez la taille des transcriptions cibles.

10. Vérification des résultats de cartographie cRT-PCR par hybridation de blot de gel d'ARN

REMARQUE: L'hybridation de tache de gel d'ARN est exécutée en utilisant un kit commercial (tableau des matériaux), qui contient les réactifs pour la transcription-étiquetage de l'ARN avec la digoxinine (DIG) et la polymérase d'ARN T7, l'hybridation, et la détection immunologique. Veuillez consulter les protocoles fournis dans ce kit pour plus de détails. Assurez-vous que seul l'équipement sans RNase est utilisé pour l'ensemble de la procédure.

  1. Amplifiez le fragment d'ADN utilisé pour préparer la sonde d'ARN, et clonez-le au même vecteur que dans l'étape 9.1, qui contient un promoteur T7 17 bp en amont du site d'insertion.
  2. Linéarisez la construction à l'aide d'enzymes de restriction appropriées, récupérez le plasmide linéaire par un kit de purification de l'ADN (Table of Materials), et dissoutez-le dans le H2O déionisé traité par DEPC.
  3. Étiquette sondes d'ARN avec DIG-11-UTP par un kit commercial (Table of Materials) selon les instructions du fabricant.
  4. Préparer 500 ml de tampon MOPS 10x (0,2 M MOPS, 50 mm d'acétate de sodium et 10 mM EDTA) à l'aide de H2O. déionisé traités par DEPC et de le pH 7,0 par NaOH, et stériliser par filtration.
  5. Ajoutez 2 à 3 volumes de tampon de chargement (50 % de formamide, 6,2 % de formaldéhyde, 1x MOPS, 10 % de glycérol et 0,1 % de bleu bromophénol) à l'ARN mitochondrial préparé à l'étape 3.1-3.3.
  6. Dénaturer l'échantillon d'ARN/Charger le mélange tampon à 65 oC pendant 10 min, puis refroidir sur la glace pendant 1 min.
  7. Préparer un gel d'agarose dénaturé (2 % de formaldéhyde, 1,2 % d'agarose et 1x MOPS) et charger l'échantillon d'ARN/mélange tampon de chargement au gel (1 à 2 g d'ARN mitochondrial par puits).
  8. Exécuter le gel en 1x MOPS à 3 x 4 V/cm pour 4 h.
  9. Préparer 2 L de 20x SSC (3 M NaCl, 0,3 M de citrate de sodium, pH 7,0). Traitez-le avec 0,1% DEPC pendant la nuit, et stérilisez par autoclave.
  10. Rincer le gel deux fois en 20x SSC (15 min à chaque fois), et transférer l'ARN gel à une membrane de nylon (Table of Materials) par transfert capillaire avec 20x SSC pour 10 à 16 h.
  11. Fixer l'ARN à la membrane en faisant cuire à 120 oC pendant 30 min.
  12. Effectuer l'hybridation de l'ARN et la détection immunologique avec un kit commercial (Table of Materials) selon les instructions du fabricant.

11. Discrimination des fins primaires et traitées de 5'

  1. Distinguer les extrémités primaires et traitées de 5' en comparant les produits cRT-PCR obtenus à partir des ARN normalisés de 5' polyphosphatase-traités et non traités.
    REMARQUE: Pour les transcriptions primaires, l'abondance des produits PCR à partir de 5' polyphosphatase-traité ARN est beaucoup plus élevé que celle de la contrepartie non traitée (Figure 1, «Gène A, » et Figure 4A). Toutefois, pour les transcriptions traitées, un niveau comparable de produits PCR serait amplifié à partir des deux ensembles d'ARN mitochondriaux (figure1, « gène B »).
  2. Concevoir des amorces RT-qPCR basées sur les résultats cartographiques cRT-PCR.
  3. Vérifier les résultats de discrimination cRT-PCR par RT-qPCR.
    REMARQUE: Les deux échantillons d'ADNc dérivés de 5' polyphosphatase-traités et non-traités RNAs sont normalisés par les produits RT-qPCR de 26S rRNA mature.

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

Estimation de l'efficacité de la circularisation de l'ARN mitochondrial

Dans une étude précédente, les ARN totaux et mitochondriaux ont été utilisés pour la cartographie cRT-PCR de termini de transcription mitochondriale dans Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), et les deux types d'ARN ont donné des résultats de cartographie similaires12. Au départ, nous avons également u...

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

Dans une étude précédente, les ARN totaux et mitochondriaux de la culture de suspension cellulaire d'Arabidopsis ont été employés pour cartographier le termini mitochondrial de transcription par cRT-PCR, et des résultats semblables ont été obtenus12. Cependant, seulement l'ARN mitochondrial enrichi a été employé pour cartographier le termini de transcription mitochondrial dans beaucoup d'autres études1,2,

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la National Natural Science Foundation of China (subvention no 31600250, Y.Z.), les projets scientifiques et technologiques de la ville de Guangzhou (subvention no 201804020015, H.N.), et le China Agricultural Research System (subvention no. CARS-04-PS09, H.N.).

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Acide acétiqueAladdin, ChineA112880Pour préparer 1x tampon TAE
Applied Biosystems 2720 ThermocycleurThermo Fisher Scientific, États-Unis4359659Thermocycleur pour l’amplification de la PCR
Acide ascorbiqueSigma-aldrich, États-UnisV900134Pour la préparation du tampon d’extraction
Biowest AgaroseBiowest, Espagne9012-36-6Pour résoudre la PCR produits et ARN
Albumine sérique bovineSigma-aldrich, États-UnisA1933Pour la préparation du tampon d’extraction Bleu de
bromophénolSigma-aldrich, États-UnisB8026Pour la préparation du tampon de chargement pour l’électrophorèse sur gel d’agarose et le transfert de Northern
DEPC Sigma-aldrich, États-UnisV900882Désactivation de la RNase
DIG Northern starter kitRoche, États-Unis12039672910Pour le marquage DIG-RNA et le transfert de Northern. Ce kit contient les réactifs pour la transcription-marquage de l’ARN avec l’ARN polymérase DIG et T7, l’hybridation et la détection chimiluminescente.
EDTASigma-aldrich, États-UnisV900106Pour la préparation du tampon d’extraction et 1x tampon TAE
EGTASigma-aldrich, États-UnisE3889Pour la préparation du tampon de lavage
Système de documentation du gelBio-Rad, États-UnisGel Doc XR+Pour imager le gel d’agarose
GlycérolSigma-aldrich, États-UnisG5516Pour la préparation du tampon de chargement pour l’électrophorèse du gel d’agarose
GoldView II (5 000x)Solarbio,. ChineG8142Coloration de l’ADN
Hybond-N+, Membrane en nylonAmersham Biosciences, États-UnisRPN119Pour le Northern blot
Image LabBio-Rad, USAImage Lab 3.0Image gel, et comparez l’abondance des produits PCR.
KH2PO4Sigma-aldrich, États-UnisV900041Pour la préparation du tampon d’extraction
KOHAladdin, ChineP112284Pour la préparation du tampon d’extraction
L-cystéineSigma-aldrich, États-UnisV900399Pour la préparation du tampon d’extraction
MillexMillipore, États-UnisSLHP033RBPour l’extraction stérile et tampons de lavage par filtration
MiraclothCalbiochem, États-Unis475855-1RPour filtrer les tissus du grain broyé
MOPSSigma-aldrich, États-UnisV900306Pour la préparation du tampon de fonctionnement pour Northern blot
NanoDrop ThermoFisher Scientific, États-Unis2000CPour le dosage de la concentration et de la pureté de l’ARN
NaOHSigma-aldrich, États-UnisV900797Pour préparation du tampon de lavage
vecteur de clonage simple pEASY-BluntTransGen Biotech, ChineCB111Clonage de la bande récupérée sur gel. Il contient un promoteur T7 plusieurs pb en amont du site d’insertion.
Phanta max super-fidélité ADN polyméraseVazyme, ChineP505ADN polymérase pour l’amplification par PCR
Polyvinylpyrrolidone 40Sigma-aldrich, États-UnisV900008Pour la préparation du tampon d’extraction
Primer Premier 6.24PREMIER Biosoft, États-UnisPrimer Premier 6.24Pour concevoir des amorces pour la transcription inverse et l’amplification par PCR
PrimeScript IITakara, Japon2690Pour synthétiser le premier brin d’ADNc
PureLink RNA Mini kitThermo Fisher Scientific, États-Unis12183025Pour la purification
l’ARN ARN 5' polyphosphataseEpicentre, États-UnisRP8092HPour convertir le triphosphate 5' en
inhibiteur de RNaseNew England Biolabs, Royaume-UniM0314Un composant des réactions d’auto-ligature de l’ARN et de traitement de la polyphosphatase 5', et il est utilisé pour inhiber l’activité de la RNase.
Acétatede sodium Sigma-aldrich, États-UnisV900212Pour la préparation d’un tampon de fonctionnement pour le chlorure de sodium Northern blot
Sigma-aldrich, États-UnisV900058Pour la préparation de 20x supermixes SSC
SsoFas evaGreenBio-Rad, États-Unis1725202Pour RT-qPCR
T4 ARN Ligase 1New England Biolabs, Royaume-UniM0437Pour la circularisation de l’ARN
Tétrasodique pyrophosphateSigma-aldrich, États-Unis221368Pour la préparation du tampon d’extraction
Kit de purification midi TIANgelTiangen Biotech, ChineDP209Pour purifier les fragments d’ADN du gel d’agarose
TrisAladdin, ChineT110601Pour préparer 1x tampon TAE
réactif TRIzolInvitrogen, États-Unis15596026Pour extraire l’ARN mitochondrial.
Kit universel de purification de l’ADNTiangen Biotech, ChineDP214Pour récupérer les plastmides linéarisés de la réaction de digestion enzymatique de restriction
Xylène cyanol FFSigma-aldrich, USAX4126Pour la préparation du tampon de chargement pour l’électrophorèse sur gel d’agarose
de monophosphate

Références

  1. Zhang, Y., et al. Major contribution of transcription initiation to 5'-end formation of mitochondrial steady-state transcripts in maize. RNA Biology. 16 (1), 104-117 (2019).
  2. Choi, B. Y., Acero, M. M., Bonen, L. Mapping of wheat mitochondrial mRNA termini and comparison with breakpoints in DNA homology among plants. Plant Molecular Biology. 80 (4-5), 539-552 (2012).
  3. Calixte, S., Bonen, L. Developmentally-specific transcripts from the ccmFN-rps1 locus in wheat mitochondria. Molecular Genetics and Genomics. 280 (5), 419-426 (2008).
  4. Kuhn, K., Weihe, A., Borner, T. Multiple promoters are a common feature of mitochondrial genes in Arabidopsis. Nucleic Acids Research. 33 (1), 337-346 (2005).
  5. Jonietz, C., Forner, J., Holzle, A., Thuss, S., Binder, S. RNA PROCESSING FACTOR2 is required for 5' end processing of nad9 and cox3 mRNAs in mitochondria of Arabidopsis thaliana. ThePlant Cell. 22 (2), 443-453 (2010).
  6. Stoll, B., Stoll, K., Steinhilber, J., Jonietz, C., Binder, S. Mitochondrial transcript length polymorphisms are a widespread phenomenon in Arabidopsis thaliana. Plant Molecular Biology. 81 (3), 221-233 (2013).
  7. Mulligan, R. M., Lau, G. T., Walbot, V. Numerous transcription initiation sites exist for the maize mitochondrial genes for subunit 9 of the ATP synthase and subunit 3 of cytochrome oxidase. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 85 (21), 7998-8002 (1988).
  8. Lupold, D. S., Caoile, A. G., Stern, D. B. The maize mitochondrial cox2 gene has five promoters in two genomic regions, including a complex promoter consisting of seven overlapping units. Journal of Biological Chemistry. 274 (6), 3897-3903 (1999).
  9. Yan, B., Pring, D. R. Transcriptional initiation sites in sorghum mitochondrial DNA indicate conserved and variable features. Current Genetics. 32 (4), 287-295 (1997).
  10. Rapp, W. D., Lupold, D. S., Mack, S., Stern, D. B. Architecture of the maize mitochondrial atp1 promoter as determined by linker-scanning and point mutagenesis. Molecular and Cellular Biology. 13 (12), 7232-7238 (1993).
  11. Rapp, W. D., Stern, D. B. A conserved 11 nucleotide sequence contains an essential promoter element of the maize mitochondrial atp1 gene. The EMBO Journal. 11 (3), 1065-1073 (1992).
  12. Forner, J., Weber, B., Thuss, S., Wildum, S., Binder, S. Mapping of mitochondrial mRNA termini in Arabidopsis thaliana: t-elements contribute to 5' and 3' end formation. Nucleic Acids Research. 35 (11), 3676-3692 (2007).
  13. Binder, S., Stoll, K., Stoll, B. Maturation of 5' ends of plant mitochondrial RNAs. Physiologia Plantarum. 157 (3), 280-288 (2016).
  14. Hang, R. L., Liu, C. Y., Ahmad, A., Zhang, Y., Lu, F. L., Cao, X. F. Arabidopsis protein arginine methyltransferase 3 is required for ribosome biogenesis by affecting precursor ribosomal RNA processing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (45), 16190-16195 (2014).
  15. Wang, H. Q., et al. Maize Urb2 protein is required for kernel development and vegetative growth by affecting pre-ribosomal RNA processing. New Phytologist. 218 (3), 1233-1246 (2018).
  16. Maloney, A. P., et al. Identification in maize mitochondrial 26S rRNA of a short 5'-end sequence possibly involved in transcription initiation and processing. Current Genetics. 15 (3), 207-212 (1989).
  17. Green, R. M., Sambrook, J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor. New York. (2012).
  18. Canino, G., et al. Arabidopsis encodes four tRNase Z enzymes. Plant Physiology. 150 (3), 1494-1502 (2009).
  19. Gobert, A., et al. A single Arabidopsis organellar protein has RNase P activity. Nature Structural, Molecular Biology. 17, 740-744 (2010).
  20. Gutmann, B., Gobert, A., Giege, P. PRORP proteins support RNase P activity in both organelles and the nucleus in Arabidopsis. Genes & Development. 26 (10), 1022-1027 (2012).
  21. Stern, D. B., Goldschmidt-Clermont, M., Hanson, M. R. Chloroplast RNA metabolism. Annual Review of Plant Biology. 61, 125-155 (2010).

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Étiquettes

ARN 5' polyphosphataseextraction d'ARN mitochondrialRT-PCR quantitativeNorthern blotcartographie des extrémités des transcritstranscrits primaires transformésnormalisation de l'ARNamorces divergentes