Questo protocollo descrive l'isolamento e la quantificazione di piccoli RNA di lipoproteine ad alta densità.
Articolo metodologico
* These authors contributed equally
Questo protocollo descrive l'isolamento e la quantificazione di piccoli RNA di lipoproteine ad alta densità.
La diversità dei piccoli RNA non codificanti (sRNA) è in rapida espansione e il loro ruolo nei processi biologici, tra cui regolazione genica, stanno emergendo. Più interessante, sRNAs si trovano anche al di fuori delle cellule e sono stabilmente presenti in tutti i liquidi biologici. Come tale, sRNAs extracellulari rappresentano una nuova classe di biomarcatori di malattia e sono probabilmente coinvolti nella segnalazione cellulare e reti di comunicazione intercellulare. Per valutare il loro potenziale come biomarcatori, sRNAs possono essere quantificati nel plasma, urine e altri fluidi. Tuttavia, per comprendere appieno l'impatto di sRNAs extracellulari come segnali endocrini, è importante determinare quali vettori trasportano e li protegge nei fluidi biologici (ad esempio, plasma) che cellule e tessuti contribuiscono alle piscine Srna extracellulari, e le cellule e tessuti capaci di accettare e utilizzare extracellulare sRNA. Per raggiungere questi obiettivi, è fondamentale per isolare le popolazioni altamente pure di vettori extracellulariper sRNA profilatura e la quantificazione. Abbiamo precedentemente dimostrato che le lipoproteine, in particolare lipoproteine ad alta densità (HDL), i trasporti microRNA (miRNA) funzionali tra le cellule e HDL-miRNA sono significativamente alterati nella malattia. Qui, abbiamo dettaglio un nuovo protocollo che utilizza tandem isolamento HDL con ultracentrifugazione in gradiente di densità (DGUC) e fast-proteina-cromatografia liquida (FPLC) per ottenere HDL altamente puro per la profilatura a valle e la quantificazione di tutti sRNAs, tra miRNA, utilizzando sia alta sequenziamento -throughput e real-time PCR approcci. Questo protocollo sarà una risorsa preziosa per l'indagine di sRNAs su HDL.
Extracellulari non codificante piccoli RNA (sRNAs) rappresentano una nuova classe di biomarcatori di malattia e potenziali bersagli terapeutici e probabilmente facilitare la comunicazione 1 cella-a-cella. Il tipo più ampiamente studiato di sRNA sono microRNA (miRNA), che sono circa il 22 nti di lunghezza e vengono elaborati da forme precursori più lunghi e trascrizioni primari 2. miRNA hanno dimostrato di livello post-trascrizionale regolare l'espressione genica attraverso la soppressione della traduzione di proteine e induzione di mRNA degrado 2. Tuttavia, miRNA sono solo uno dei molti tipi di sRNAs; come sRNAs possono essere scissi dal tRNA controllanti (sRNAs tRNA-derivati, TDR), piccoli RNA nucleari (sRNAs sRNA-derivati, sndRNA), piccoli RNA nucleolari (sRNAs snoRNA-derivati, snRNA), RNA ribosomiale (sRNAs, RDR rRNA-derivati ), Y (RNA YDR), ed altri RNA vari 1. Alcuni esempi di questi nuovi sRNAs sono stati segnalati per funzione simile a miRNA; tuttavia, il fu biologicanctions di molti di questi sRNAs resta da stabilire, anche se i ruoli nella regolazione genica è probabile 3-6. Più interessante, miRNA e altri sRNAs sono stabilmente presenti nei fluidi extracellulari, tra cui la saliva, plasma, urine, e la bile. sRNAs extracellulari sono probabilmente protetti da RNasi attraverso la loro associazione con vescicole extracellulari (EV), lipoproteine, e / o complessi ribonucleoproteici extracellulari.
In precedenza, abbiamo riportato che lipoproteine, cioè lipoproteine ad alta densità (HDL), miRNA di trasporto nel plasma 7. In questo studio, HDL sono stati isolati utilizzando un metodo sequenziale di ultracentrifugazione in gradiente di densità (DGUC), fast-proteina cromatografia liquida (ad esclusione dimensionale gel filtrazione cromatografia FPLC), e cromatografia di affinità (anti-apolipoproteina AI (apoA-I) immunoprecipitazione ) 7. Usando entrambi gli array a bassa densità basati sulla PCR in tempo reale e analisi miRNA individuali, i livelli di miRNA sono stati quantificati sulla HDL isolati da guarirela tua e soggetti ipercolesterolemici 7. Usando questo approccio, siamo stati in grado al profilo miRNA e quantificare miRNA specifici preparati HDL elevata purezza. Dal 2011, abbiamo determinato che, sebbene cromatografia di affinità aumenta HDL purezza, la saturazione degli anticorpi limita fortemente il rendimento, e può essere un costo proibitivo. Attualmente, il nostro protocollo raccomanda un metodo tandem sequenziale in due fasi di DGUC seguito da FPLC, che produce anche i campioni di HDL di alta qualità per il down-stream isolamento RNA e sRNA quantificazione. A causa di recenti progressi nella high-throughput sequenziamento del sRNAs (sRNAseq), ad esempio, miRNA, e la maggiore consapevolezza delle altre classi non miRNA Srna, sRNAseq è l'attuale stato-of-the-art in miRNA e sRNA profiling. Come tale, il nostro protocollo raccomanda miRNA quantificare e altri sRNAs su campioni di HDL utilizzando sRNAseq. Tuttavia, l'RNA totale isolato da HDL può anche essere utilizzato per quantificare i singoli miRNA ed altri sRNAs o convalidare i risultati sRNAseq usando PCR in tempo reale unapproaches. Qui si descrive nel dettaglio un protocollo per la raccolta, la depurazione, la quantificazione, l'analisi dei dati, e la convalida di elevata purezza HDL-sRNAs.
L'obiettivo generale di questo lavoro è quello di dimostrare la fattibilità e il processo di sRNA quantificazione in HDL altamente puro isolato da plasma umano.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
1. HDL Purificazione (~ 5,5 giorni)
2. high-throughput Piccolo RNASequencing (sRNAseq, ~ 9 giorni)
3. Analisi dei dati (~ 1 giorno)
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Questo protocollo è una serie di metodi consolidati legati insieme per consentire la quantificazione della sRNAs sulla altamente puro HDL by high throughput sequencing o real-time PCR (Figura 1). Per dimostrare la fattibilità e l'impatto di questo protocollo, HDL è stato purificato da plasma umano con il metodo DGUC e FPLC tandem. Raccolti frazioni FPLC corrispondenti a HDL (il colesterolo dalla distribuzione) sono stati concentrati e RNA totale è stato isolato da 1 mg d...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Questo protocollo è stato progettato per quantificare miRNA ed altri sRNAs da high-throughput sequencing o real-time PCR altamente puro HDL. Come con qualsiasi approccio, considerazioni speciali dovrebbero essere dati ad ogni fase del processo di purificazione HDL e RNA e quindi quantificare sRNAs. Questo protocollo è stato progettato per i progetti che iniziano con ≥ 2 ml di plasma. Tuttavia, le analisi di RNA di alta qualità possono essere completati con successo con HDL purificato da un minimo di 80 ml di plasma uman...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questo lavoro è stato supportato da premi dal National Institutes of Health, National Heart, Lung and Blood Institute a K.C.V. HL128996, HL113039 e HL116263. Questo lavoro è stato anche sostenuto da premi dell'American Heart Association a K.C.V. CSA2066001, D.L.M POST26630003 e R.M.A. POST25710170.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Ultracentrifuga | Beckman Coulter | A99839 | Optima XPN-80 |
| Ultracentrifuga Rotore | Beckman Coulter | 331362 | SW-41Ti |
| AKTA Sistema FPLC puro | GE Healthcare | 29018224 | |
| 3x FPLC Superdex 200 Colonne di aumento in linea | GE Healthcare | 28990944 | 10/300 gl |
| SynergyMx | BioTek Instruments | 7191000 | |
| da tavolo centrifuga | Thermo Scientific | 75004525 | Sorvall ST40R |
| Centrifuga refrigerata | Eppendorf | 22629867 | 5417R (acquistabile tramite USA Scientific) |
| Microfuge | USA Scientific | 2631-0006 | |
| PippenPrep | Sage Science | PIP0001 | |
| 2100 Bioanalizzatore | Agilent | G2938B | |
| Saggio del DNA ad alta sensibilità | Agilent | 5067-4626 | |
| Libreria di sequenziamento Kit di quantificazione qPCR | Illumina | SY-930-1010 | |
| ProFlex Thermal Cycler | Applied Biosystems | 4484073 | |
| QuantStudio 12k Flex | Applied Biosystems | 4471134 | |
| EpMotion Robot | Eppendorf | 960000111 | 5070 |
| Provette da centrifuga ultra trasparenti | Beckman Coulter | 344059 | |
| Bromuro di potassio | Fisher Chemicals | P205-500 | |
| Provetta conica da 15 mL | Thermo Scientific | 339650 | |
| Filtri microcentrifughi 0,45 &; m | Millipore | UFC30HV00 | |
| Filtri microcentrifughi 0,22 &; micro; m | Millipore | UFC30GV00 | |
| miRNAEasy Kit di isolamento dell'RNA totale | Qiagen | 217004 | |
| Kit colorimetrico per colesterolo totale | Cliniqa (Raichem) | R80035 | |
| Filtro di centrifugazione cut-off da 10.000 m.w. | Amicon | UFC801024 | acquistato tramite provette per strisce PCR Millipore |
| Axygen | PCR-0208-C | acquistato tramite Fisher | |
| Kit microRNA RT | Life Technologies | 4366597 | Per 1000 reazioni |
| PCR master mix | Life Technologies | 4440041 | flacone da 50 ml |
| Kit Pierce BCA | Thermo Scientific | 23225 | |
| Kit per pulizia e concentratore | Zymo | D4014 | |
| Tubo per dialisi | Spectrum Labs | 132118 | acquistato tramite Fisher |
| bcl2fastq2 | Illumina | n/a | Software |
| Cutadapt | https://github.com/marcelm/cutadapt | n/a | Software |
| NGSPERL | github.com/shengqh/ngsperl | n/a | Software |
| CQSTools | github.com/shengqh/CQS.Tools | n/a | Software |
| Bowtie 1.1.2 | http://bowtie-bio.sourceforge.net | n/a | Software |
| GeneSpringGX13.1.1 | Agilent | n/a | Software |
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE
Richiedi permesso