על פי הדוגמה המרכזית, מידע גנטי זורם מ-DNA ל-RNA ולבסוף חלבון1,2. זרם זה של מידע גנטי מוסדר מאוד ברמות רבות כולל התרגום mrna3,4. פיתוח הכתב הקובע למדידת ביטוי הגנים יקל על ההבנה של מנגנוני הרגולציה המעורבים בתהליך זה. כאן אנו מתארים פרוטוקול ללמוד תרגום mrna באמצעות מחוץ לבית מתורבת מבוסס RNA כתבת ללוציפראז הכתבת בתאים הנגועים poxvirus.
Poxviruses מהווים רבים מאוד מסוכן אדם ופתוגנים בעלי חיים5. כמו כל הווירוסים האחרים, poxviruses להסתמך בלעדית על מכונות תא מארח עבור סינתזה חלבון6,7,8. כדי לסנתז ביעילות חלבונים ויראליים, וירוסים התפתחו אסטרטגיות רבות כדי לחטוף מכונות translational סלולרית כדי לנתב אותו לתרגום mrnas ויראלי7,8. מנגנון אחד המועסקים בדרך כלל על ידי וירוסים הוא להשתמש באלמנטים cis-משחק התעתיקים שלהם. הדוגמאות הבולטות כוללות את האתר הפנימי ריבוכמה כניסה (IRES) ומשפר תרגום עצמאית כובע (לצטט)9,10,11. אלה רכיבי ציסלהפוך את התעתיקים הנגיפי יתרון טרנסלtional על ידי משיכת מכונות translational באמצעות מנגנונים שונים12,13,14. מעל 100 poxvirus mrnas יש מרכיב שמור לגמרי cis-משחק באזור 5 '-untranslated (5 '-utr): 5 '-פולי (א) מנהיג ב 5 ' הקצוות של אלה mrnas15,16. האורכים של אלה 5 '-פולי (א) מנהיגים הם הטרוגנית ומופקים על ידי החלקה של רנ א poxvirus מקודד RNA פולימראז במהלך שעתוק17,18. אנחנו, ואחרים, לאחרונה גילו כי 5 '-פולי (A) מנהיג לקיים יתרון תרגום ל mrna בתאים נגוע vaccinia וירוס (vacv), חבר פרוטוטיפקס של poxviruses19,20.
בשנת מחוץ לחוק העתק RNA המבוסס הכתב ללוציפראז פותחה בתחילה כדי להבין את התפקיד של 5 '-פולי (א) מנהיג ב-mrna תרגום במהלך זיהום poxvirus19,21. למרות בסיס DNA המבוסס העיתונאי ללוציפראז שימוש נרחב, ישנם החסרונות מספר כי יהיה לסבך את פרשנות התוצאה בתאים נגועים poxvirus. ראשון, פלמידים מסוגלים לשכפל בתאים נגועים VACV22. שנית, שעתוק מוזר מתרחש לעתים קרובות בשנת DNA מפלסטיק18,23,24. שלישית, שעתוק מונחה המקדם של VACV מייצר פולי (א)-מנהיג האורכים הטרוגנית ובכך קשה לשלוט באורך המוביל של המנהיג בכמה ניסויים18. A ב מתורבת מבוסס RNA המבוסס העיתונאי ללוציפראז בעיות אלה ופרשנות הנתונים הוא פשוט.
ישנם ארבעה שלבים מרכזיים בשיטה זו: (1) התגובה שרשרת פולימראז (PCR) כדי ליצור את תבנית ה-DNA עבור תמלול של מבחנה; (2) בתמלול מתורבת להפקת mRNA; (3) העברה כדי לספק mRNA לתוך תאים; ו (4) זיהוי של פעילות לוציפראז כאינדיקטור לתרגום (איור 1). ה-PCR אמפליקון מכיל את האלמנטים הבאים ב 5 ' עד 3 כיוון: T7-יזם, פולי (A) מנהיג או המבוקש 5 '-utr רצף, גחלילית ללוציפראז פתח מסגרת קריאה (orf) ואחריו הזנב פולי (A). ה-PCR אמפליקון משמש כתבנית לסנתז mrna על ידי תמלול מחוץ לחומרים באמצעות T7 פולימראז. במהלך שעתוק מחוץ לחומרים מסוימים, כובע מז7גרם או כובע אנלוגי אחר משולב ב-mrna החדש מסונתז. התעתיקים הוכתרים מתגברים לתוך. תאים נגועים או מזוהמים בשואב אבק ליפוסט התא נאסף בזמן הרצוי לאחר החצייה כדי למדוד פעילויות לוציפראז המציינות ייצור חלבון מ mRNA מזוהמים. ניתן להשתמש באפשרות זו כדי ללמוד את התקנת התרגום של הרכיב cis-הנוכחי ב-5 '-utr, 3 '-utr או אזורים אחרים של mrna. יתר על כן, מחוץ למבחנה מבוססת RNA מבוססי שימוש ניתן להשתמש כדי ללמוד מנגנונים שונים של ייזום התרגום כולל חניכה תלוי כובע, חניכה כובע עצמאי, ייזום מחדש וחניכה פנימית כמו IRES.