בשיטה זו, אנו מכמת את הזיקה המחייב של מאגד כריכת RNA (rbps) כדי קנצוני ואתרי כריכה שאינם קנצוני באמצעות שיטה פשוטה, לחיות, העיתונאי בתאי חיידקי. השיטת היסוד מבוססת על דיכוי של גן עיתונאי.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
בשיטה זו, אנו מכמת את הזיקה המחייב של מאגד כריכת RNA (rbps) כדי קנצוני ואתרי כריכה שאינם קנצוני באמצעות שיטה פשוטה, לחיות, העיתונאי בתאי חיידקי. השיטת היסוד מבוססת על דיכוי של גן עיתונאי.
בשלב החניכה של תרגום חלבונים, הריבוחלק נקשר לאזור החניכה של mRNA. אתחול תרגום ניתן לחסום על ידי איגוד של חלבון כריכת RNA (RBP) לאזור החניכה של mRNA, אשר מפריעה עם ריבוכמה הכריכה. בשיטה המוצגת, אנו מנצלים את תופעת החסימה הזאת לכמת את הזיקה המחייב של rbps לאתרים שאינם מחייבים קנצוני שלהם. כדי לעשות זאת, אנו מכניסים אתר מחייב בדיקה באזור החניכה של העיתונאי mRNA ולגרום לביטוי RBP הבדיקה. במקרה של RBP-RNA כריכה, הבחנו דיכוי החתימה של ביטוי הכתב כפונקציה של ריכוז RBP. במקרה של חוסר אהדה או זיקה נמוכה מאוד בין אתר האיגוד ל-RBP, לא נצפתה דיכוי משמעותי. השיטה מבוצעת בתאי חיידקי חיים, ואינה דורשת מכונות יקרות או מתוחכמות. היא שימושית לכימות והשוואה בין הקשרים המחייבים של האיגוד של RBPs שונים הפונקציונליים בחיידקים לקבוצה של אתרי איגוד מעוצבים. שיטה זו עשויה להיות לא מתאימה לאתרי איגוד בעלי מורכבות מבנית גבוהה. זאת בשל האפשרות של דיכוי של חניכה הריבוזומלית על ידי מבנה mRNA מורכב בהעדר RBP, אשר יגרום הביטוי הנמוך ביותר גנים כתבת בסיס, ולכן הדיכוי כתב פחות הנצפה על הכריכה RBP.
ה-RNA כריכת חלבון (RBP) מבוסס לאחר ההמרה רגולציה, אפיון במיוחד של האינטראקציה בין Rbp ו-RNA, נחקרו בהרחבה בעשורים האחרונים. ישנן מספר דוגמאות של התקנה למטה הטרנסלtional בחיידקים שמקורם rbps עיכוב, או מתחרה ישירות עם, ריבוכמה קשירה1,2,3. בתחום הביולוגיה הסינתטית, האינטראקציות של rbp-RNA מתפתחות ככלי משמעותי לעיצוב המעגלים הגנטיים המבוססים על תמלול4,5. לכן, קיימת עלייה בביקוש לאפיון של אינטראקציות RBP-RNA כגון בהקשר הסלולר.
השיטות הנפוצות ביותר ללימוד אינטראקציות של חלבון-RNA הן שיטת השינוי בשיטת הניידות האלקטרופיניטית (emsa)6, המוגבלת להגדרות חוץ-גופית, ושונות משיכה מספר7, כולל שיטת הקליפ8,9 . בעוד שיטות כאלה לאפשר גילוי של אתרי האיגוד של דה נובו RNA, הם סובלים מחסרונות כגון פרוטוקולים עתירי עבודה ותגובות ברצף יקר והוא עשוי לדרוש נוגדן ספציפי עבור RBP למשוך למטה. בשל האופי הפגיע של RNA לסביבתו, גורמים רבים יכולים להשפיע על אינטראקציות RBP-RNA, תוך שימת דגש על החשיבות של חקירת מחייב RBP-RNA בהקשר הסלולר. לדוגמא, אנחנו ואחרים הדגמנו הבדלים משמעותיים בין מבני RNA בvivo ובתוך מבחנה10,11.
בהתבסס על הגישה של המחקר הקודם12, לאחרונה הפגינו10 כי כאשר ממקמים מעוצב מראש אתרי קשירה עבור capsid rbps מתוך בקטביאז GA13, MS214, PP715, ו Qβ16 ב התרגום האזור של כתבת mRNA, ביטוי העיתונאי הוא מודחק מאוד. אנו מציגים שיטה פשוטה יחסית וכמותית, המבוססת על תופעה זו של דיכוי, כדי למדוד את הזיקה בין RBPs לאתר המקבילשל ה -RNA שלהם ב-vivo.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת המערכת
2. התקנת ניסוי
הערה: הפרוטוקול המוצג כאן בוצע באמצעות מערכת רובוטית עם טיפול נוזלי בשילוב עם אינקובטור וקורא צלחת. כל מדידה בוצעה עבור 24 ריכוזי סליל, עם שני כפילויות עבור כל מאמץ + הסליל שילוב. באמצעות מערכת רובוטית זו, נתונים עבור 16 זנים ליום עם 24 ריכוזי סליל נאסף. עם זאת, אם התקן כזה אינו זמין, או אם יש פחות ניסויים נחוצים, ניתן לעשות זאת בקלות באמצעות מולטי-פיפטה של 8 ערוצים והתאמת הפרוטוקול בהתאם. לדוגמה, תוצאות ראשוניות של ארבעה זנים ליום עם 12 ריכוזי סליל וארבעה נקודות זמן נרכשו באופן זה.
3. ניתוח תוצאות ראשוניות



4. מינון פונקציה התאמה התאמת שגרתית KRbp חילוץ


הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה המוצגת מנצלת את התחרות בין RBP לבין הריבוחלק לכריכה למולקולה mRNA (איור 1). תחרות זו משתקפת על ידי הפחתת רמות mCherry כפונקציה של ייצור מוגבר של RBP-mCerulean, בשל ריכוזי הגוברת של הסליל. במקרה של הגדלת mCerulean פלואורסצנטית, ללא שינויים משמעותיים ב-mCherry, חוסר של כריכת RBP הוא להסיק. תוצאות הנציג הן חיובי והן זן שלילי מתוארים באיור 2. באיור 2A, ה-OD, mcherry, ו mCerulean ערוצים מוצגים כפונק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה המתוארת במאמר זה מקלה כמותית במדידה vivo של RBP-RNA הזיקה הקשירה בתאים E. coli . הפרוטוקול קל יחסית וניתן להתנהל ללא שימוש במכונות מתוחכמות, וניתוח נתונים הוא פשוט. כמו-כן, התוצאות מיוצרות מיד, ללא הזמן ההמתנה הארוך המשויך לתוצאות רצף הדור הבא (NGS).
מגבלה אחת לשיטה זו היא שזה עובד רק בתאים חיידקיים. עם זאת, המחקר הקודם12 הוכיחה אפקט הדיכוי באמצעות גישה דומה L7AE rbp בתאי היונקים. מגבלה נוספת של השיטה היא שהכנסת אתר האיגוד באזור הייזום של mCherry עלולה לד...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
פרויקט זה קיבל מימון מתוכנית ה-I-CORE של ועדת התכנון והתקצוב והקרן הישראלית למדעים (גרנט No. 152/11), מארי קירי שילוב מחדש של המענק לא. PCIG11-GA-2012-321675, ומאופק האיחוד האירופי 2020 תוכנית מחקר וחדשנות תחת הסכם מענק מס ' 664918-MRG-דקדוק.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מלח נתרן Ampicillin | SIGMA | A9518 | |
| מגנזיום גופרתי (MgSO4) | ALFA AESAR | 33337 | |
| 48 צלחות | Axygen | P-5ML-48-C-S | |
| צלחות 8 נתיבים | Axygen | RESMW8I | |
| צלחות 96 בארות | Axygen | P-DW-20-C | |
| צלחות 96 בארות לקורא צלחות | Perkin Elmer | 6005029 | |
| ApaLI | NEB | R0507 | |
| רצפי אתר קשירה | Gen9 Inc. ו-Twist Bioscience | ראה טבלה 1 | |
| E. coli תאי TOP10 | Invitrogen | C404006 | |
| Eagl-HF | NEB | R3505 | |
| Glycerol | BIO LAB | 071205 | |
| Incubator | אייקונית | של TECAN | |
| Kanamycin solfate | SIGMA | K4000 | |
| KpnI- HF | NEB | R0142 | |
| Ligase | NEB | B0202S | |
| TECAN | EVO 100, MCA 96 ערוצים | ||
| תוכנת ניתוח Matlab | Mathworks | ||
| Multi-pipette 8 נתיבים | Axygen | BR703710 | |
| N-butanoyl-L-homoserine lactone (C4-HSL) | קיימן | K40982552 019 | |
| PBS buffer | תעשיות ביולוגיות | 020235A | |
| קורא פלטות | TECAN | Infinite F200 PRO | |
| Q5 HotStart פולימראז | NEB | M0493 | |
| RBP seqeunces | Addgene | 27121 & 40650 | ראה טבלה 2 |
| נתרן כלורי (NaCL) | BIO LAB | 190305 | |
| SV ג'ל ומערכת ניקוי PCR | Promega | A9281 | |
| Tryptone | BD | 211705 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה