בדיקה רגישה ביותר מבוססת ריבוזים, הניתנת ליישום לסינון תפוקה גבוהה של כימיקלים המכוונים לתהליך הייחודי של עריכת RNA בפתוגנים טריפנוזומטים, מתוארת במאמר זה. מעכבים יכולים לשמש ככלים לניתוח מונחה השערות של תהליך עריכת ה-RNA ובסופו של דבר כטיפולים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
בדיקה רגישה ביותר מבוססת ריבוזים, הניתנת ליישום לסינון תפוקה גבוהה של כימיקלים המכוונים לתהליך הייחודי של עריכת RNA בפתוגנים טריפנוזומטים, מתוארת במאמר זה. מעכבים יכולים לשמש ככלים לניתוח מונחה השערות של תהליך עריכת ה-RNA ובסופו של דבר כטיפולים.
התקדמות משמעותית נעשתה בקביעת המנגנון של עריכת רנ"א המיטוכונדריה בtrypanosomes. בדומה לכך, התקדמות ניכרת נעשתה בזיהוי הרכיבים של מתחם editosome כי לזרז עריכת רנ"א. עם זאת, זה עדיין לא ברור כיצד חלבונים אלו לעבוד יחד. תרכובות כימיות המתקבלות ממסך תפוקה גבוהה נגד editosome עלולות לחסום או להשפיע שלב אחד או יותר במחזור העריכה. לכן, זיהוי של תרכובות כימיות חדשות יפיק בדיקות מולקולריות רבות ערך עבור לנתח את פונקצית editosome והרכבה. במחקרים קודמים, במבחני חוץ גופית עריכה בוצעו באמצעות RNA שכותרתו רדיו. מבחני אלה הם זמן רב, לא יעיל ואינם מתאים למטרות תפוקה גבוהה. כאן, המבוסס על הקרינה הומוגני "לערבב ולמדוד" פטיש ribozyme במבחנה assay כתב לפקח על עריכת רנ"א, מוצג. רק כתוצאה של עריכת RNA שלribozyme פטיש מצע oligoribonucleotide תהודה העברת אנרגיית הקרינה (סריג) עובר מחשוף. זה בתורו גורם להפרדה של fluorophore מהמרווה ובכך לייצר אות. לעומת זאת, כאשר פונקצית editosome היא עצורה, אות הקרינה תהיה הרווה. זה assay רגיש והפשוט ביותר שצריכה להיות באופן כללי החלים על לפקח בעריכת RNA חוץ גופית או הקרנת תפוקה גבוהה של כימיקלים שיכולים לעכב את פונקצית editosome.
תהליך עריכת רנ"א, שינוי mRNA לאחר תעתיק, התגלה לראשונה בtrypanosomatids 1. מאז, עבודה משמעותית כבר נערכה בלומדת את המנגנון עומד מאחורי עריכת רנ"א בTrypanosoma brucei 2,3. בסדרה של תגובות אנזימטיות, editosome, מורכב ליבה של כ 20 חלבונים, יוצר mRNAs המיטוכונדריה הבוגר לרכיבים מרובים של מערכת זרחון חמצוני להפקת אנרגיה. סדר אירועי קטליטי הוא מחשוף endonucleolytic, uridylate בנוסף (U) או מחיקה, וקשירה, כפי שהוכתב על ידי RNAs מדריך (gRNAs) 4.
בנוסף לחלבוני editosome המורכבים הליבה, מספר גורמי אבזר יש גם זוהה 5-7. חלבונים אלה נראים בעיקר מקובצים במתחמים עצמאיים. עם זאת, את סדר ההרכבה חלבון במתחם editosome הליבה ודפוסי האינטראקציה של מתחם הליבה עם האבזרמתחמים הם עדיין לא נקבעו. מיקוד תהליך עריכת רנ"א בtrypanosomatids עשויה לספק dissectors הכימי המסייעים בלימוד ההרכבה והתפקוד של מתחם editosome. יתר על כן, מחקרים תפקודיים בכמה חלבוני editosome הראו חיוניות פני שלבי חיים שונים, המצביע על הפוטנציאל שלהם כתרופת מטרות 8-12. לכן, מעכבים מצאו של editosome יכולים גם לפעול כתרכובות עופרת נגד trypanosomatids. זה זמן, כמו תרופות הקיימות כיום נגד מחלות הנגרמות על ידי trypanosomatid הן רעילות, לא יעילות ויקרות 13,14.
Assay יעיל ונוח במבחנה יש צורך לחקור את היקום הכימי למעכבים ספציפיים שחוסמים עריכת רנ"א. שלושה מבחני פותחו ומשמשים לניטור פעילות editosome: (א) עגול מלאה בassay עריכת רנ"א המבחנה 15, (ב) לפני שהבקיע בassay עריכת רנ"א המבחנה 16,17,nd (ג) ribozyme פטיש (HHR) מבוסס assay 18. שני מבחני הראשונים מסתמכים על הדמיה ישירה של המוצר בעריכה (ATPase 6 mRNA) עם העזרה של קרינה רדיואקטיבית. Assay מבוסס HHR משתמש בגרסה שונה של mRNA ATPase 6 שהוא מודל להתנהג כribozyme על עריכה. Ribozyme הפונקציונלי אז דווקא דבק מצע RNA רדיואקטיבי, המשרת ככתב. לאחרונה, Moshiri et al. פיתח 'לערבב ולמדוד "מבוסס HHR בassay כתב מבחנה כדי לפקח על עריכת RNA שבו מצע RNA רדיואקטיבי מוחלף בהעברת תהודה הקרינה אנרגיה (סריג) מצע 19. יתרונות העיקרון של assay זה הם: (א) זה הוא שילוב מהיר ונוח וסוג המידה של assay, כמו הייצור של ribozyme הפעיל ומחשוף מצע מתרחש בו זמנית באותו הצינור בנפח נמוך (כלומר 20 μl), (ב רגישות) זה ימנע את השימוש בחומרים שכותרתו רדיואקטיבית, (ג) שהואfforded ידי מכשור הקרינה בפורמט צלחת מייקר כייל, ואות גבוהה יחס רעש (ד). שימוש assay זה, ההשפעה של מעכבים ידועים RNA עריכת האנזים נגד editosome מטוהר אושרה 19. ניסוי זה תוקף את assay לזיהוי מהיר של מעכבי עריכת רנ"א, בעיקר נגד editosomes השלם מט brucei.
איור 1 הוא סכמטי צעד אחר צעד מפורט של בassay עריכת רנ"א מבחנה הקרינה מבוסס. פרוטוקול זה יכול לשמש לניטור עריכת RNA במבחנה או בקלות להיות מותאם להקרנת ספריות מתחם של קני מידה שונות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול שלהלן מתאר את ההליך לביצוע assay עריכת RNA המבוסס על הקרינה. Assay יכול להתבצע בצינור PCR יחיד, 96 היטב, או צלחות תלוי בהיקף של הניסוי 384 גם. בהמשך לכך אות הקרינה ניתן לקרוא במערכת איתור PCR בזמן אמת מתאימה. Assay כאן מתואר בהקשר של צלחות 384 גם.
1. Culturing ט תאי brucei
2. בידוד של גולמי המיטוכונדריה
הערה: יש לבצע את כל הצעדים על קרח או על 4 מעלות צלזיוס לשמר editosome פעילות.
3. Editosome טיהור
s = "jove_title"> 4. RNA הכנה
5. Assay RNA עריכת הקרינה מבוססת
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להדגים הנדרשים להקמת מסך בקנה מידה גדולה בכל הצעדים הדרושים, איורים 2-5 הם ניסויי שליטת נציג הקשורים לאיכות של assay. אלה הם ניסויי שליטה חיוניים לassay עקבי על פני כמה ימים של הקרנה או להשוואה בין מסכים שונה.
הערכת יחס אות לרעש הקרינה
על מנת להבטיח את היציבות והאיכות של מצע oligoribonucleotide שכותרתו והעמס...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטת הקרנת תפוקה גבוהה רומן לזהות מעכבים נגד מורכב עריכת RNA של trypanosomes הוצגה, מתן כלי חדש לגילוי תרופות נגד מחלות הנגרמות על ידי trypanosomatids. assay ribozyme מבוסס סריג כבר נעשה שימוש נרחב למטרות שונות 20-22; עם זאת, יש לנו מנוצלים הקיבולת של assay ribozyme מבוסס סריג לניטור במבחנה של פעילות עריכת רנ"א 19. assay זה עלול להיות מותאם לסוגים אחרים של עריכת רנ"א באאוקריוטים, כגון עריכת החלפת נוקלאוטיד של RNAs קידוד גרעין של יונקים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
Najmeh Nikpour ו-Fiona Alum סיפקו הצעות וערכו את כתב היד הזה. המחלקה לביוכימיה באוניברסיטת מקגיל תמכה ב-HM וב-VM עם יוזמת ההכשרה של CIHR בביולוגיה כימית. עבודה זו נתמכה על ידי מענק המכון הקנדי לחקר הבריאות (CIHR) 119464 (ל-R. S.).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| SDM-79 | ג'יבקו בינוני של Life Technologies | ||
| סרום בקר עוברי | Life Technologies | 12483-020 | השבתת חום ב-55 & #176; C למשך שעה |
| אחת Hemin, מינימום 80% | Sigma | H5533-10G | |
| Penicillin-Streptomycin Sollution | Fisher Scientific | MT-30-002-CI | |
| Dnase 1 רקומביננטי, ללא Rnase | רוש | 4716728001 | |
| T7 ריבומקס אקספרס גדול מערכת ייצור RNA מערכת ייצור | Promega | P1320 | |
| Kimble Kontes Dounce מטחנות רקמות | פישר סיינטיפיק | K885300-0040 | |
| Gradient Master, ver 5.25 | Biocomp | 107-201M | |
| שפופרת אולטרה שקופה, 13.2 מ"ל | בקמן קולטר | 344059 | |
| אופטימה L-100XP אולטרה-צנטריפוגה | בקמן קולטר | 392052 | |
| SW 41 Ti רוטור | בקמן קולטר | 331336 | |
| חותם MicroSeal 'B', אטמים | Biorad | MSB1001 | |
| CFX 384 מגע מערכת זיהוי PCR בזמן אמת | Biorad | 185-5484 | |
| תמיסת אקריל/ביס (19:1), 40% (w/v) | Bio Basic | A0006-500ML | |
| אוריאה, דרגת ביולוגיה מולקולרית, 1 ק"ג | לייף טכנולוג'יז | AM9902 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.