בכתב יד זה, אנו מתארים פרוטוקול לבחינה תפקודית של שעתוק ופעילות מעכבת של חומרים אנטיבקטריאליים המכוונים לשעתוק חיידקים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
בכתב יד זה, אנו מתארים פרוטוקול לבחינה תפקודית של שעתוק ופעילות מעכבת של חומרים אנטיבקטריאליים המכוונים לשעתוק חיידקים.
במבחנת מבחני שעתוק פותחו בשימוש נרחב במשך שנים רבות כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים המעורבים שעתוק. תהליך זה דורש RNA פולימראז רב למקטע תלוי DNA (RNAP) וסדרה של גורמי שעתוק שפועלים כדי להשפיע על פעילותם של RNAP במהלך ביטוי גנים. רצף ג'ל אלקטרופורזה של תמלילי רדיואקטיבי משמשת כדי לספק מידע מכניסטית מפורט על איך תמורת שעתוק ומה פרמטרים יכול להשפיע על זה. במאמר זה נתאר את הפרוטוקול ללמוד כיצד גורם התארכות החיונית נוסה מסדיר ששהייה תעתיק, כמו גם שיטה לזיהוי סוכן אנטיבקטריאלי מיקוד ייזום שעתוק באמצעות עיכוב של היווצרות holoenzyme RNAP. שיטות אלה יכולים לשמש כפלטפורמה לפיתוח גישות נוספות כדי לחקור את מנגנון הפעולה של גורמי התעתוק אשר עדיין אינו ברור, כמו גם Agen אנטיבקטריאלי חדשts מיקוד שעתוק אשר מהווה יעד תרופה מנוצלים במחקר ופיתוח אנטיביוטי.
תמלול הוא התהליך שבו RNA מסונתז מתבנית DNA ספציפית. בתאים איקריוטיים ישנם שלושה RNAPs ברורים: RNAP שאני מעתיק מבשרי rRNA, RNAP השנייה אחראי לסינתזה של mRNA ו RNAs הגרעיני הקטן מסוים, ואת הסינתזה של 5S rRNA ו tRNA מבוצעת על ידי RNAP III. אצל חיידקים, יש רק אחד RNAP אחראי שעתוק של כל סוגי RNA. ישנם שלושה שלבים של שעתוק: ייזום, התארכות והפסקה. תמלול הוא אחד התהליכים המוסדרים הגבוה ביותר בתא. כל שלב במחזור שעתוק מייצג מחסום להסדרת ביטוי גנים 1. לקבלת החניכה, RNAP יש לשייך גורם סיגמא לגבש holoenzyme, אשר נדרש לכוון את האנזים לאתרים ספציפיים בשם היזמים 2 כדי ליצור תסביך האמרגן פתוח. בהמשך לכך, חבילה גדולה של גורמי שעתוק האחראים o תקנהf RNAP פעילויות במהלך שלבי התארכות והפסקה. גורם השכפול נבחן כאן הוא החלבון השמור ביותר וחיוני, נוסה. הוא מעורב בויסות שהשהית שעתוק והפסקה, כמו גם סיום אנטי במהלך סינתזת rRNA 3-5.
במבחנה מבחני שעתוק פותחו כלים רבי עוצמה כדי ללמוד את הצעדים הרגולטוריים מורכבים במהלך שעתוק 6. באופן כללי, שבר ליניארי של DNA כולל אזור האמרגן נדרש כתבנית עבור שעתוק. תבנית ה- DNA בדרך כלל מופק על ידי PCR או על ידי ליניאריזציה פלסמיד. חלבונים NTPs מטוהרים (כולל רדיואקטיבי אחד NTP למטרות זיהוי) מתווספים אז המוצר ניתח בעקבות התקופה הנדרשת של דגירה. שימוש בתבניות מתאימות ותנאי תגובה, בכל שלבי שעתוק נבחנו באמצעות גישה זו אשר אפשרה אפיון מולקולרי מפורט של transcription לעומת מחצית המאה הקודמת 7. בשילוב עם מידע על המבנה 3-הממדי של RNAP זה גם יכל לחקור את המנגנון המולקולרי של עיכוב שעתוק על ידי אנטיביוטיקה מובילה אנטיביוטי, ולהשתמש במידע זה בפיתוח תרופות חדשות, שיפור 8-10.
בעבודה זו אנו מספקים דוגמאות לאופן מבחני שעתוק יכולים לשמש כדי לקבוע את מנגנון הוויסות ידי התארכות שעתוק / גרם סיום נוסה, ואיך את מנגנון הפעולה של עופרת מעכב ייזום שעתוק רומן ניתן לקבוע.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זהירות: ניסויים כרוכים בשימוש של איזוטופ רדיואקטיבי 32 P ולא עבודה צריכה להתבצע עד שכל תנאי הבטיחות המתאימים מולאו. באופן כללי אנשים נדרשים להשתתף בקורס בטיחות ועוברים בפועל בפיקוח לפני ניסויים באמצעות ריאגנטים רדיואקטיבי. אנא בציוד מגן אישי (מד מינון thermoluminescent, משקפי מגן, כפפות, מעילים במעבדה חדר קרינה, מכנסיים באורך מלא, סגורות נעליים) בעת ביצוע התגובה.
1. הכנת חומרי Assay
2. הכנת RNA רצף ג'ל
בתגובה שעתוק 3.
ריצה ופיתוח 4. RNA ג'ל
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יעילות השעתוק יכול להיקבע על ידי מדידת רמת הקרינה הלהקות בנקודות זמן שונות. את assay השהיה כדי לבדוק את הפונקציה של גורם נוסה לאפשר הדמיה של הפסקה, פיטורין, לבין נגר מוצרים (איור 1 א). בנוכחות של תחום N-terminal של נוסה (נוסה NTD; שאריות חומצת אמינו 1-137), חזות של מוצרי RNA התעכבה באופן משמעותי לעומת ניסוי השליטה החסר נוסה. מחיקת שאריות חומצת אמינו 104-137 (Helix 3) של שהבר נוסה, או יישונה אלאנין של סדרה של חומצות אמינו (שאריות K3...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בכל היצורים, שעתוק הוא תהליך מוסדר בחוזקה. מבחני שעתוק במבחנה פותחו כדי לספק פלטפורמה לבדיקת ההשפעות של גורמי שעתוק, מולקולות קטנות ומעכבי שעתוק. במאמר בשיטה זו, assay שעתוק חיידקים כללי תוארה. מבחני תמלול בשילוב עם ג'ל אלקטרופורזה רצף של תמלילים חשובים מאוד עבור מחקרים מכניסטית, מאחר שהם מאפשרים הדמיה של כל מוצרי השעתוק לאורך ציר זמן. כתוצאה מכך, בשיטה זו היא מסוגלת לזהות את ההשפעה של שינויים קלים בתנאי תגובה ומגלה מנגנון מתקבל על דעת של פעולה. יתר על כן, הו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו מכירה במענק קריירה מוקדמת של הפקולטה מאוניברסיטת ניוקאסל (CM).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| השג את החלבונים הנדרשים לבדיקת | |||
| E. coli RNAP | Epicentre | S90250 | |
| הכנת מים שטופלו ב-DEPC | |||
| דיאתיל פירוקרבונט (DEPC) | סיגמא-אולדריץ' | D5758 | |
| מים ללא RNase | |||
| אמביון מים ללא נוקלאז | ThermoFisher | AM9937 | |
| הכנת | |||
| בנוסף SV Minipreps מערכת טיהור DNA | Promega | A1330 | |
| ACCUZYME Mix | Bioline | BIO-25028 | |
| PCR פריימרים | |||
| אשף SV ג'ל ומערכת ניקוי PCR | Promega | A9281 | |
| NanoDrop 3300 פלואורוספקטרומטר | תרמו מדעי | ND-3300 | |
| NTP הכנה | |||
| ATP | סיגמא-אולדריץ' | A6559 | |
| UTP | סיגמא-אולדריץ' | U1006 | |
| GTP | סיגמא-אולדריץ' | G3776 | |
| CTP | סיגמא-אולדריץ' | C9274 | |
| rNTPs בטוהר גבוה GE | Healthcare | 27-2025-01 | |
| α-32P UTP | פרקיןאלמר | BLU007C001MC | תרכובת רדיואקטיבית |
| תערובת תבנית סמן RNA מושלמת של Novagen 0.1– 1 kb | Millipore | 69003 | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H7006 | |
| נתרן כלורי | סיגמא-אולדריץ' | S7653 | |
| מגנזיום כלוריד | סיגמא-אולדריץ' | M8266 | |
| DTT | Sigma-Aldrich | DTT-RO | |
| T7 RNAP | Promega | P2075 | |
| הכנת | |||
| Sequi-Gen GT תא רצף חומצות גרעין | ביו-רד | 165-3804 | |
| סיגמקוט | סיגמא-אולדריץ' | אוריאה SL2 | |
| סיגמא-אולדריץ' | U6504 | ||
| טריס(הידרוקסימתיל)אמינומתאן | סיגמא-אולדריץ' | ||
| חומצה בורית | סיגמא-אולדריץ' | B7901 | |
| חומצה אתילנדיאמינטטראצטית | סיגמא-אולדריץ' | ED | |
| 40% אקרילאמיד/ביס-אקרילאמיד | סיגמא-אולדריץ' | A9926 | |
| אמוניום פרסולפט | סיגמא-אולדריץ' | A3678 | |
| N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine (TEMED) | Sigma-Aldrich | T9281 | |
| שעתוק | |||
| אשלגן כלורי | Sigma-Aldrich | P9541 | |
| גליצרול | סיגמא-אולדריץ' | G5516 | |
| ריפמפיצין | סיגמא-אולדריץ' | R3501 | |
| פורממיד | סיגמא-אולדריץ' | F9037 | |
| ברומופנול כחול | סיגמא-אולדריץ' | B0126 | |
| קסילן ציאנול | סיגמא-אולדריץ' | X4126 | |
| הפרין | סיגמא-אולדריץ' | 84020 | |
| מעכב RNasin Ribonuclease | Promega | N2511 | |
| מאגר שעתוק | |||
| טריס בייס | סיגמא-אולדריץ' | T1503 | |
| אשלגן כלורי | סיגמא-אולדריץ' | P9541 | |
| מגנזיום כלוריד | סיגמא-אולדריץ' | M2393 | |
| DTT | סיגמא-אולדריץ' | גליצרול DTT-RO | |
| סיגמא-אולדריץ' | G5516 | ||
| נייר כרומטוגרפיה 3 מ"מ Chr | פישר סיינטיפיק | 05-714-5 | |
| רדיואקטיבי | |||
| דקון 90 | דקון | דקון 90 | |
| בג'ל | |||
| טייפון Trio+ הדמיה | GE Healthcare מדעי החיים | 63-0055-89 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.