מטרתו של פרסום זה היא לדמיין ולדון בצעדים האופרטיביים של פרוטוקול צפון כתם משופר על RNA שחולץ מתסיסנית עוברים, תאים ורקמות. פרוטוקול זה שימושי במיוחד לאיתור יעיל של מיני RNA קטנים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מטרתו של פרסום זה היא לדמיין ולדון בצעדים האופרטיביים של פרוטוקול צפון כתם משופר על RNA שחולץ מתסיסנית עוברים, תאים ורקמות. פרוטוקול זה שימושי במיוחד לאיתור יעיל של מיני RNA קטנים.
העשורים האחרונים היינו עדים לפיצוץ של כ מנגנוני בקרת ביטוי גני עניין מדעי ברמת RNA. ענף זה של ביולוגיה מולקולרית כבר מתודלק באופן משמעותי כתוצאה מגילוי noncoding RNAs כשחקנים מרכזיים בויסות לאחר תעתיק. כגון פרספקטיבה מהפכנית כבר מלווה ומופעלת על ידי הפיתוח של טכנולוגיות רבות עוצמה לאפיון ביטוי RNAs קצר, הן ברמת התפוקה הגבוהה (זיהוי הגנום) או כניתוח בודד מועמד (הצטברות מצב יציבה של מינים ספציפיים). למרות שכמה אסטרטגיות המדינה של אמנות זמינות כעת למינון או חזותי מולקולות שברחו כזה, assay צפון הכתם נשאר הגישה זכאית בביולוגיה מולקולרית להערכה מיידית ומדויקת של ביטוי RNA. זה מהווה צעד ראשון בדרך ליישום של, וטכנולוגיות יקרות יותר מתוחכמות, במקרים רבים, נותר שיטה מועדפת לתובנה בקלותלביולוגית RNA. כאן אנו סקירה כללית של פרוטוקול יעיל (Enhanced צפון כתם) לאיתור מייקרו RNA מתבטא בחולשה (או מיני RNA קטנים אחרים רגולטורים) מתסיסנית כל עוברים, גזורים באופן ידני רקמות / מבוגר זחל או בתאים בתרבית מבחנה. כמות מוגבלת מאוד של RNA נדרש והשימוש בחומר מתאי הזרימה cytometry-מבודדים יכולים להיות גם בחזונו.
ביוכימיה RNA חוותה התקדמות מרהיבה בשנים האחרונות 1. ההבנה שלנו של פוטנציאל RNA בבקרת ביטוי גנים כבר פרצה על ידי זיהוי של ribo-רגולטורי noncoding החזקים 2, על ידי הגילוי של מנגנונים מבוססי RNA רומן הרגולציה 3,4 ועל ידי אפיון מעמיק יותר של אירועים שלאחר התעתיק כבר ידועים 5. כל הביולוגיה RNA יחד מחקרים אלה אפשרו לעשות באופן דרמטי את הסצנה, הפך נושא המחקר מרכזי בנוף המדעי הנוכחי. בפרט, בשנים האחרונות אנחנו מקבלים תחושה של ההשפעה המתפשטת של "עולם RNA" בנוירוביולוגיה המולקולרית 6, אחד מתחומי המחקר הדינמיים ביותר במדעי החיים מודרניים. בעשור האחרון של המאה שעברה, התרחיש המדעי הכולל כבר מהפכה על ידי הגילוי של התערבות RNA 7,8 ושל RNAs הרגולציה הקטן 9,10ביחס מסוים ל11 מייקרו RNA, באופן אנדוגני הביע RNAs noncoding הקטן מעורב בשליטה כמעט את כל הפונקציות הסלולריות כרגולטורי pleiotropic וקומבינטורית של ביטוי גנים.
כמעט 10 שנים לאחר הגילוי ראשוני מירנה בelegans Caenorhabditis ידי אמברוס והמעבדות של Ruvkun, תשומת לב מחודשת הפכה לשדה כאשר מספרים גבוהים של miRNAs זוהו בדרוזופילה ובתאים אנושיים, כמו גם 12-15. מאז, הודות לגישות מהונדסים תכליתיות, melanogaster דרוזופילה יש התבלט כהקשר ביולוגי יקר ערך עבור להתעמק ביוסינתזה ופעילות מירנה. דרוזופילה miRNAs חשפו פונקציות שונות בתהליכי חרקים ספציפיים או אבולוציונית משומרת, פורש מהזדקנות לחילוף חומרים, מסלולי איתות , התנהגות, וכמובן, נוירוגנזה. לאורך כיוון זה, אנו חשפו לאחרונה קישור רומן 16 בשיתוף המסקרןrrelation מתרחש בין GCM / דאיית גן האדון ומסלול RNA. גורם שעתוק זבוב GCM / Glide 17-19 מהווה דוגמא ייחודית של הקובע גורל תא, אשר מכתיב את בחירת הגורל העצבית גליה לעומת בmultipotent לטוס מבשרים עצביים 20. עשרים שנה מחקר ארוך בנושא זה באופן ברור הדגיש את התרחשותם של מספר רב של תשומות והחופפות של רגולציה ביטוי גנים מתכנסת על GCM / להחליק 21-28 להקים את רמות הסף הנדרשות לאיזון היחס העדין בין עמיתים עצביים וגליה במהלך התפתחות עצבית.
גילינו כי רגולציה, באמצעות מיקוד לפי Dmel-miR279 מייצגת רמת שליטה נוספת שתרמה לכוונון עדין שלאחר תעתיק של GCM / להחליק ביטוי 16. שיפורים מתודולוגיים ספציפיים בעולם, קווי מחקר אלה נדרשים: לאורך שנים, במספר טכנולוגיות שפותחו במקור כדי לנתח מסורתיתRNAs itional הוסב לכימות RNAs לא קטן קידוד, כמו כמבחני הגנה RNAse, מערכי cDNA 29-31, שיטות PCR בזמן אמת 32-35 ורצף 36,37. בצד השני, כיול של גישות טכניות טפח התקדמות רציפה בתחום.
צפון הכתם assay (NB, או assay כתם ג'ל RNA) מהווה דוגמא מייצגת: הוא מועסק במידה רבה לפרופיל הצטברות RNA, שכן הוא מבטיח שני quantitation רמת הביטוי, כמו גם קביעת גודל. עם זאת, רגישות העניים המהותית של השיטה היא להגביל כאשר הוא שיחול על מקלטי קנס ביטוי גנים נמוכים בשפע, כמו RNAs הקצר. תוצאה מזיקה היא הדרישה של כמויות גדולות של רנ"א הכל, מה שהופך את היישום שלה קשה לדגימות ביולוגיות ספציפיות. מסיבות כאלה, וריאנטים NB ספציפיים לגילוי RNA קטן פותחו 38-40: אנו ניצלנו proc NB השתפרedure 41 (ENB, משופר צפון כתם), ואילו הבהרת הגומלין הנ"ל בין Dmel-miR279 וGCM / דאייה.
שיטה זו מסתמכת על צעד כימי crosslinking מבוסס על הפעילות של נגזר Carbodiimide [1-אתיל 3-carbodiimide (3-dimethylaminopropyl), EDC] לתקן חומצות גרעין על תמיכה מוצקה. Carbodiimide הוא מקשר צלב צדדי הידוע לזרז את הקמתה של אגרות חוב אמיד בין קבוצות carboxyl או פוספט מופעלות וקבוצות האמינים 42. מאפיין זה יכול להיות מנוצל לזוג קוולנטית RNA הקטן באמצעות קבוצת 5'-הידרוקסיל מונו פוספורילציה לאמין קבוצות על פני השטח של קרום ניילון. תצורת הקובץ המצורף וכתוצאה מכך מגדילה את הנגישות של חומצות גרעין המשותקים ו, בתורו, את היעילות של הכלאת בדיקה-יעד, וכתוצאה מכך שיפור גילוי מדהים 43.
הטכניקה מניחה relevanc מסויםדואר במחקרים מולקולריים דרוזופילה, שבו ההתרחשות של כיתות רומן וייחודיות של RNAs noncoding הקטן מתגלה 44. בין אלה, rasiRNAs 45,46 מהווים תת סוג ספציפי של RNAs אינטראקציה-piwi (piRNAs 47), מעורב בהשתקת גני רצף ספציפי. פרטים אופרטיביים של שיטה זו מתוארים באופן מלא ומדמיינים להלן, ביחס לניתוח של מייקרו RNA Dmel-miR279 וDmel-miR286 ו, בפעם הראשונה, של אחד rasiRNA, rasi4. אנחנו דחפתי למצבים קיצוניים ששיטה זו, אשר אפשרה לנו לחשוף את המטרות הביעו גרוע מכמויות מינימליות של RNA (מיקרוגרם פחות מ 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אוסף 1 לדוגמא
2 הפקת RNA / ניתוח
.3 Denaturing Acrylamide ג'ל הכנה
הכנת .4 דוגמא
.5 Electrophoretic פלזמה
.6 ג'ל סופג
.7 ממברנה Crosslinking
.8 ממברנה Prehybridization
.9 Probe סינתזה
10. ממברנה הכלאה
כביסה 11. ממברנה
12. גילוי אותות
13. ממברנה חישוף
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
על ידי ביצוע ההליך הכולל המתואר בטקסט ואופן סכמטי המיוצג באיור 1, אנו הערכנו ביטוי RNA הקטן מדוגמאות RNA מורכבות של מקורות שונים. בניסוי שהוצג באיור 1, RNA היה מבודד מ2 התאים של דרוזופילה שניידר על ידי מיצוי proteinase K, בדיקת תקינות ב( שלב אופציונאלי: denaturing חלוקה agarose ג'ל) ועמוס בכפול. מחצית אחת של ג'ל הייתה מחקה על קרום ניטראלי וכימי צולבים על ידי EDC; המחצית השנייה הועברה על מסנן ניילון במטען חיובי, אז UV צולב (1.2 x 10 5...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למרות ההערכה של המתוחכם משתרג דרכו RNA מסדיר נוירוגנזה שלנו עולה בהתמדה, ההשלכות מכניסטית של circuitries מבוסס RNA המשפיע על ביולוגיה של תאי גזע עצבי, הבחנה עצבית / אינטגרציה פונקציונלית, פיתוח של פתולוגיות וסוגי הסרטן עצביים להישאר שלא נחקרו. התחזוקה של רשתות כגון דרך הממלכות עושה את הפוטנציאל של מערכות גנטיות כתסיסנית סייעה לפענח מסלולים סלולריים שלא נחקרו, שבו RNAs noncoding הקצר וגורמי שעתוק נחשבים שחקנים מולקולריים גדולים. בתצוגה זו, הפרופיל של רמות ביטוי RNA הקטנות ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי דה לה סנטה et de la המשוכלל והנדיר Médicale, המרכז הלאומי דה לה המשוכלל והנדיר Scientifique, האוניברסיטה לדה שטרסבורג, Hôpital דה שטרסבורג, האגודה לשפוך la משוכלל ונדיר sur le הסרטן, המכון הלאומי du הסרטן, סוכנות הידיעות Nationale de la המשוכלל והנדיר ואלזס האזור.
פייטרו Laneve כבר נתמך על ידי Fondation לשפוך la המשוכלל והנדיר Médicale. נכון לעכשיו, הוא מקבל מלגת Istituto Italiano Tecnologia (IIT). עלויות פרסום נתמכות על ידי רשת Neurex (TriNeuron - תכנית Interreg IV העליון הריין)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| הרכב סופי/שם | קטלוג החברה (מלאי) | הערות< | |
| , 5418 | Eppendorf | 5418 000.017 | |
| Decontaminant, RNase Away | Sigma-Aldrich | 83931 | למרוח על זכוכית/כלי פלסטיק, לנגב ולשטוף |
| מעכב RNase, DEPC | Sigma-Aldrich | D5758 | מסוכן //// 1609-47-8 |
| מיקרוסקופ סטריאו להכנת דגימה, M60 | Leica | ||
| 1X מאגר | |||
| 137 מ"מ NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
| 2.7 מ"מ KCl | סיגמא-אולדריץ' | P9541 | 7447-40-7 |
| 10 מ"מ Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S3264 | 7558-79-4 |
| 1.8 מ"מ KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P9791 | 7778-77-0 |
| RNA EXTRACTION/ANALYSIS | |||
| UV-VIS ספקטרופוטומטר | Thermo Scientific | Nanodrop 2000 | |
| Gel Imager, ChemiDoc XRS+ | Biorad | 170-8265 | |
| אלקטרופורזיות אופקיות, Mini-Sub Cell GT | BioRad | 170-4487EDU | |
| מגיב מיצוי RNA, TRIzol Reagent | Life Technologies | 15596026 | מסוכן |
| PCA (25:24:1), 1:1 למיצוי | Sigma-Aldrich | 77617 | 136112-00-0 |
| Chlorophorm, 1:1 למיצוי | Sigma-Aldrich | C2432 | 67-66-3 |
| EtOH, 2.5 כרך למשקעים, 70% לשטיפת | סיגמא-אולדריץ' | 59844 | 64-17-5 |
| Gene Ruler 1Kb DNA | Ladder Thermo Scientific | SM0311 | |
| Stop Mix | |||
| 300 mM NaOAc, pH 5.5 | Sigma-Aldrich | S2889 | 127-09-3 |
| 1x תמיסת | |||
| 2% נתרן דודציל סולפט (SDS) | Sigma-Aldrich | 71736 | לעולם אל תקרר SDS כדי למנוע משקעים //// 151-21-3 |
| 2 מ"ג/מ"ל Proteinase K | Roche Applied Science | 0-3115828001 | EC 3.4.21.64 9 |
| 10X Reticulocyte Standard Buffer (RSB) | |||
| 100 mM Tris-Cl, pH 7.4 | Sigma-Aldrich | T5941 | 1185-53-1 |
| 100 מ"מ NaCl | סיגמא-אולדריץ' | S3014 | 7647-14-5 |
| 30 מ"מ MgCl2 | Sigma-Aldrich | M8266 | 7786-30-3 |
| דנטורינג אגרוז ג'ל | |||
| 1.2% אגרוז | סיגמא-אולדריץ' | A9539 | תן לג'ל להתמצק למשך שעה לפחות //// 9012-36-2 |
| 10X MOPS Buffer | |||
| 0.2M מלח נתרן MOPS, pH 7 | Sigma-Aldrich | M9381 | אל תבלבלו מלח נתרן MOPS עם MOPS //// 71119-22-7 |
| טעינת אגרוז | |||
| 1x MOPS מאגר | |||
| 3% פורמלדהיד | סיגמא-אולדריץ' | F8775 | מסוכן //// 50-00-0 |
| 50% פורממיד | סיגמא-אולדריץ' | 47670 | מסוכן //// 75-12-7 |
| אתידיום ברומיד (EtBr) 30 μ גרם/מ"ל | סיגמא-אולדריץ' | E1510 | מסוכן //// 1239-45-8 |
| ברומופנול כחול | סיגמא-אולדריץ' | B0126 | 115-39-9 |
| פיצול RNA | |||
| קטן טיפים לטעינת ג'ל שטוח Life | Technologies | LC1002 | |
| Savant SpeedVac רכז | Thermo Scientific | DNA120 | |
| אלקטרופורזה אנכית, תא טטרה Mini-PROTEAN | Biorad | 165-8000 | |
| ג'ל | |||
| 10% אקרילאמיד/ביס-אקרילאמיד (19:1) | Sigma-Aldrich | A3449 | מסוכן. תן לג'ל להתפלמר במשך 45 דקות לפני השימוש |
| 1x TBE Buffer (או 1x MOPS Buffer) | |||
| 7 M אוריאה | Sigma-Aldrich | U6504 | 57-13-6 |
| 0.1% אמוניום פרסולפט | Sigma-Aldrich | 215589 | 7727-54-0 |
| 0.1% TEMED | Sigma-Aldrich | T9281 | 110-18-9 |
| Gene Ruler סולם DNA בטווח נמוך במיוחד (10 bp-step) | Thermo Scientific | SM1211 | Label 0.1 μ g, כמתואר בתגובת "תיוג הבדיקה" |
| Acrylamide Blue Dye | |||
| 50% פורממיד | סיגמא-אולדריץ' | 47670 | מסוכן //// 75-12-7 |
| ברומופנול כחול | סיגמא-אולדריץ' | B0126 | 115-39-9 |
| מאגר ריצה (RB) | |||
| 1x מאגר MOPS | |||
| חלופה RB: 1x מאגר | |||
| 1x מאגר | |||
| 5X TBE | |||
| 445 מ"מ Tris-base | Sigma-Aldrich | T1503 | 77-86-1 |
| 445 מ"מ חומצה בורית | סיגמא-אולדריץ' | B7901 | 10043-35-3 |
| 20 מ"מ EDTA | סיגמא-אולדריץ' | EDS | 60-00-4 |
| צביעת ג'ל | |||
| אתידיום ברומיד 0.5 μ g/ml | Sigma-Aldrich | E1510 | מסוכן //// 1239-45-8 |
| 1x כתם RB | למשך 15 דקות עם EtBr, נמנע למשך 15 דקות w/o EtBr | ||
| BLOTTING | |||
| 3MM נייר Whatman | Sigma-Aldrich | Z270849 | |
| קרום ניילון ניטרלי, Hybond NX | GE Healthcare Life Science | RPN203T | Photosensitive |
| CROSSLINKING | |||
| תמיסת קישור צולבת (XLS) | |||
| 1% 1-methylimidazole (v/v) | Sigma-Aldrich | 336092 | הכינו תמיד מנה טרייה של XLS //// 616-47-7 |
| 12.5 mM HCl | Sigma-Aldrich | H1758 | מסוכן //// 7647-01-0 |
| 3.1% EDC (w/v) | Sigma-Aldrich | 3450 | 25952-53-8 |
| (PRE)-HYBRIDIZATION | |||
| מונה נצנוץ נוזלי | Beckmann | LS 6500 | |
| זרע סלמון גזוז, 0.1 מ"ג/מ"ל | Life Technologies | AM9680 | |
| rasi4 בדיקה | 5' CGGUGUUCGACAGUUCCUCGGG -3'5s-rRNA | ||
| בדיקה אנטי-חושית | 5'-CAACACGCGGTGTTCCCAAGCCG-3'Dmel-miR279 | ||
| אנטי-חושית | 5'-TTAATGAGTGTGTGGATCTAGTCA-3'Dmel-miR286 | ||
| אנטי-חושית | 5'- AGCACGAGTGTTCGGTCTAGTCA-3'ערכת | ||
| טיהור, Illustra MicroSpin G-25 עמודות | GE Healthcare Life Science | 27-5325-01 | |
| (Pre)-Hybridization Solution (HS) | |||
| 0.5% SDS | Sigma-Aldrich | 71736 | 151-21-3 |
| 5x הפתרון | |||
| 20X SSPE | |||
| 3.6 M NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
| 0.2 M נתרן פוספט | סיגמא-אולדריץ' | 342483 | 7601-54-9 |
| 20 מ"מ EDTA (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
| 50x Denhardt's Solution | |||
| 1% Ficoll 400 (w/v) | Sigma-Aldrich | F2637 | 26873-85-8 |
| 1% Polyvinylpyrrolidone | Sigma-Aldrich | PVP40 | 9003-39-8 |
| 1% BSA | Sigma-Aldrich | A7906 | 9048-46-8 |
| 1X TEN Buffer | |||
| 10 מ"מ Tris-Cl (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | T1503 | 77-86-1 |
| 100 מ"מ NaCl | סיגמא-אולדריץ' | S3014 | 7647-14-5 |
| 1 מ"מ EDTA (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
| תיוג | |||
| 0.4 μ M אוליגונוקלאוטיד | |||
| 1.5 μ l Ci/μ l [γ-32P] ATP | Perkin Elmer | NEG002A | מסוכן //// 51963-61-2 |
| 1x T4 Polynucleotide Kinase Buffer | Biolabs | B0201 | |
| T4 Polynucleotide Kinase 0.5 יחידות/μ l | Biolabs | M0201 | EC 2.7.1.78 |
| כביסה | |||
| גלאי גייגר מולר | קנברה תעשיות | MCB2/CPS – | |
| EM77021 מאגר כביסה (WB), 2x SSPE | |||
| מאגרי | |||
| 0.2x SSPE | |||
| 2x SSPE, 0.5% SDS | |||
| 0.2x SSPE, 0.5% SDS | |||
| זיהוי אותות | |||
| מערכת PharosFX Plus Biorad | 170-9460 | ||
| תמונה J | כמות זמינה | ||
| סרטי רנטגן | |||
| אחד | |||
| מפתח רגיש לאור לסרטי רנטגן | Sigma-Aldrich | P7042 | |
| Fixer לסרטי רנטגן | Sigma-Aldrich | P7167 | |
| הפשטה | |||
| תמיסת | |||
| 10 מ"מ Tris-HCl pH 8.8 | סיגמא-אולדריץ' | T1503 | 77-86-1 |
| 5 מ"מ EDTA | סיגמא-אולדריץ' | EDS | 60-00-4 |
| 0.1% SDS | Sigma-Aldrich | 71736 | הוסף SDS לאחר הרתיחה כדי למנוע קצף //// 151-21-3 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.