Qui, viene descritto un saggio in vitro privo di anticorpi per l'analisi diretta dell'attività di metiltransferasi sull'RNA transscritto sintetico o in vitro.
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Articolo metodologico
Qui, viene descritto un saggio in vitro privo di anticorpi per l'analisi diretta dell'attività di metiltransferasi sull'RNA transscritto sintetico o in vitro.
Ci sono più di 100 modifiche chimicamente distinte dell'RNA, due terzi delle quali consistono di metilazioni. L'interesse per le modifiche dell'RNA, e in particolare le metilazioni, è riemerso a causa dei ruoli importanti svolti dagli enzimi che li scrivono e li cancellano nei processi biologici rilevanti per la malattia e il cancro. Qui, viene fornito un saggio in vitro sensibile per un'analisi accurata dell'attività degli autori di metilazione dell'RNA sugli RNA trascritti sintetici o in vitro. Questo saggio utilizza una forma tritiata di S-adenosyl-methionine, con conseguente etichettatura diretta dell'RNA metilato con trizio. La bassa energia della radiazione di trizio rende il metodo sicuro, e i metodi preesistenti di amplificazione del segnale di trizio, consentono di quantificare e visualizzare l'RNA metilato senza l'uso di anticorpi, che sono comunemente inclini a manufatti. Mentre questo metodo è scritto per la metilazione dell'RNA, poche modifiche lo rendono applicabile allo studio di altre modifiche dell'RNA che possono essere etichettate radioattivamente, come l'acetilazione dell'RNA con coenzima acetil 14C A. Nel complesso, questo saggio consente di valutare rapidamente l'RNA condizioni di metilazione, inibizione con piccoli inibitori molecolari, o l'effetto di mutanti di RNA o enzimi, e fornisce un potente strumento per convalidare ed espandere i risultati ottenuti nelle cellule.
Il DNA, l'RNA e le proteine sono soggetti a modifiche che regolano strettamente l'espressione genica1. Tra queste modifiche, le metilazioni si verificano su tutti e tre i biopolimeri. Le metilazioni del DNA e delle proteine sono state studiate molto bene negli ultimi tre decenni. Al contrario, l'interesse per la metilazione dell'RNA è stato riacceso solo di recente alla luce dei ruoli importanti che le proteine che scrivono, cancellano o legano le metilazioni dell'RNA giocano nello sviluppo e nella malattia2. Oltre alle funzioni più conosciute negli ABbondanti RNA ribosomici e di trasferimento, le vie di metilazione dell'RNA regolano la stabilità specifica dell'RNA messaggero3,4, splicing5 e traduzione6,7, Elaborazione miRNA8,9 e pausa trascrizionale e rilascio10,11.
Qui, viene riportato un metodo semplice e robusto per la verifica in vitro dell'attività di metiltransferasi dell'RNA nell'impostazione di un laboratorio di biologia molecolare (riassunto nella Figura 1). Molti studi valutano l'attività di un RNA metiltransferase attraverso dot-blot con un anticorpo contro la modificazione dell'RNA di interesse. Tuttavia, dot-blot non verifica l'integrità dell'RNA in caso di incubazione con l'RNA metiltransferase. Questo è importante perché anche piccole contaminazioni di proteine ricombinanti con nucleasi possono portare a parziale degradazione dell'RNA e risultati confusi. Inoltre, anche gli anticorpi altamente specifici per la modificazione dell'RNA possono riconoscere gli RNA non modificati con sequenze o strutture specifiche. Il saggio di metiltransferasi in vitro di RNA qui riportato sfrutta il fatto che la methionina S-adenosyl può essere tritiata sul donatore di gruppo metilico (Figura 1), consentendo l'rilevazione accurata dell'RNA metilato senza l'uso di anticorpi . Vengono fornite istruzioni per la trascrizione in vitro e la purificazione di una trascrizione di interesse e di test della metilazione di tale trascrizione da parte dell'enzima di interesse. Questo metodo è flessibile e robusto e può essere regolato in base alle esigenze di un determinato progetto. Ad esempio, possono essere utilizzati RNA in vitro trascritti e purificati, RNA sintetizzati chimicamente, ma anche RNA cellulari. Questo saggio fornisce informazioni quantitative sotto forma di conteggi scintilliali, così come informazioni qualitative mostrando dove esattamente l'RNA metilato viene eseguito su un gel. Questo può fornire una visione unica della funzione di una metiltransferasi dell'RNA, in particolare quando si utilizzano RNA cellulari come substrato, in quanto fornisce un metodo per osservare direttamente le dimensioni dell'RNA o degli RNA che sono mirati alla metilazione.
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1. Trascrizione in vitro e purificazione del gel dell'RNA bersaglio
2. Analisi di metiltransferasi in RNA in vitro
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Reazione di trascrizione in vitro
Figura 2 A rappresenta una tipica esecuzione da una reazione di trascrizione in vitro con la polimerasi t7 RNA dello snRNA 7SK, che è relativamente breve (331 nt) e RNA altamente strutturato. Come mostrato in quell'immagine grezza, ci sono più bande indesiderate, sia più brevi che più lunghe di 7SK, probabilmente risultanti da eventi di inizio o terminazione trascrizionali casuali. Per questo motivo, la purificazione del ...
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Qui, viene riportato un metodo semplice e robusto per la verifica in vitro dell'attività di metiltransferasi dell'RNA verso trascrizioni specifiche. Il saggio sfrutta il fatto che la methionina S-adenosil può essere tritiata sul donatore del gruppo metilico (Figura 1), consentendo di rilevare con precisione l'RNA metilato senza l'uso di anticorpi. Tuttavia, è importante notare che questo saggio non può indicare quale residuo o gruppo chimico è metilato dall'enzima. Per identificare o verific...
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Gli autori desiderano ringraziare il Dr. Turja Kanti Debnath per il suo aiuto con ChemDraw. La ricerca nel laboratorio di Xhemalèe è supportata dal Department Of Defense - Congressionally Directed Medical Research Program - Breast Cancer Breakthrough Award (W81XWH-16-1-0352), NIH Grant R01 GM127802 e fondi di start-up dell'Istituto Biologia molecolare e College of Natural Sciences presso l'Università del Texas ad Austin, USA.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 10 bp DNA Ladder | Invitrogen | 10821-015 | 10 bp DNA Ladder kit. |
| 10% di persolfato di ammonio (APS) | N/A | N/A | Per il gel di poliacrilammide denaturante dell'urea (Per 10 mL, sciogliere 1 g in 8 mL di milliQ di acqua; regolare il volume a 10 mL con milliQ di acqua; filtrare la soluzione utilizzando una siringa da 10 mL dotata di 0,45 µ m filtro). |
| 10X TBE Buffer | N/A | N/A | Per il gel di poliacrilammide denaturante dell'urea (Per 1 litro, aggiungere 108 g di Tris Base, 55 g di acido borico in un cilindro con una barra di agitazione; aggiungere 800 ml di acqua distillata e lasciare sciogliere; aggiungere 40 ml di Na2EDTA 0,5 M (pH 8,0); regolare il volume a 1 litro con milliQ di acqua; filtrare la soluzione con un 0,22µ m filtro). |
| 10X TBS | N/A | N/A | Per 1 litro, aggiungere 60,5 g di Tris Base, 87,6 g di NaCl in un cilindro con ancoretta di agitazione; aggiungere 800 ml di acqua distillata e lasciare sciogliere; regolare il pH a 7,5 con HCl concentrato; regolare il volume a 1 litro con acqua milliQ; filtrare la soluzione con un microacido 0,22; filtro m. |
| Acrilammide: bis-acrilammide 29:1 (soluzione al 40%/elettroforesi), Fisher BioReagents | Fisher | BP1408-1 | Per gel di poliacrilammide denaturante dell'urea. |
| ADENOSIL-L-METIONINA, S-[METIL-3H]; (SAM[3H]) | Perkin Elmer | NET155V250UC | Per la metilazione in vitro dell'RNA; Concentrazione = 1,0 mCi/mL; Attività specifica = 17,1 Ci/mmol; Molarità= (1,0 Ci/L)/(83,2 Ci/mmol) = 0,0584 mmol/L = 58,4 µM. Al ricevimento del tubo 3H-SAM congelato, scongelarlo a 4 gradi; C, fare 20 µ L aliquote e congelarle a -30°C. Non ricongelare e riutilizzare mai un'aliquota parzialmente utilizzata. |
| Cassette per autoradiografia per ipercassetta Amersham | GE Healthcare | RPN11649 | Per l'esposizione al gel per autoradiogramma. |
| Amersham Hyperfilm MP | GE Healthcare | 28906846 | Per l'esposizione al gel per autoradiogramma. |
| Contatore di scintillazione Beckman | Beckman | LS6500 | Per il conteggio della scintillazione liquida. |
| Biorad Mini Sistema di Elettroforesi Orizzontale | Biorad | 1704466 | Mini Sistema di Elettroforesi Orizzontale. |
| cOmplete Mini Compresse da cocktail di inibitori della proteasi senza EDTA | Roche Applied Science | 4693159001 | Per una soluzione 20X, sciogliere 1 compressa in 0,525 ml di acqua priva di nucleasi. |
| Criterion Cell | Biorad | 345-9902 | Cassetta vuota senza RNasi per gel di poliacrilammide. |
| Criterion cassette vuote Biorad | 1656001 | Cella di elettroforesi verticale in formato midi. | |
| Spettrofotometro per microvolumi DeNovix DS-11 Spettrofotometro | DeNovix | DS-11-S | per la misurazione della concentrazione di DNA e RNA. |
| Ecoscint Original | National Diagnostics | LS-271 | Per il conteggio della scintillazione liquida. |
| Fisherbrand Fiale di scintillazione in HDPE da 7 ml | Fisher | 03-337-1 | Per il conteggio della scintillazione liquida. |
| Potenziatore per autoradiografia ad azione rapida Fluoro-Hance, | RPI CORP | 112600 | Per il pretrattamento con gel per autoradiogramma. |
| Essiccatore di gel | Biorad | 1651745 | Per asciugare il gel. |
| Tampone di caricamento su gel II | Ambion | AM8547 | Per caricare l'RNA in gel di poliacrilammide urea denaturante (composizione: 95% formammide, 18 mM EDTA e 0,025% SDS, xilene cianolo e blu di bromofenolo). |
| Punte per escissione in gel monouso GeneCatcher | Gel Company | NC9431993 | Per rimuovere le bande dai gel di agarosio e poliacrilammide. |
| Kit Megascript | Ambion | AM1333 | Per la trascrizione in vitro con RNA polimerasi T7. |
| Perfectwestern Extralarge Container | Genhunter Corporation | NC9226382 (trasparente)/ NC9965364 (nero) | Scatola per colorazione in gel. |
| pRZ | Addgene | #27663 | Plasmide per la produzione di trascritti in vitro con estremità omogenee |
| Qiagen RNeasy MinElute Cleanup | Qiagen | 74204 | Per la pulizia dell'RNA, utilizzare il protocollo modificato fornito nel protocollo. |
| Kit di estrazione del gel QIAquick (50) | Qiagen | 28704 | Kit per l'estrazione del gel e la purificazione del frammento di dsDNA utilizzato per la trascrizione in vitro. |
| Saran Premium Plastic Wrap | Saran Wrap | Amazon | Per gel essiccante. |
| SYBR Gold | Invitrogen | S11494 | Colorante in gel di acido nucleico ultra sensibile. |
| SYBR Safe | Invitrogen | S33102 | Colorante in gel di acido nucleico. |
| TE | Sigma | 93283-100ML | 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA disodico, pH 8,0 |
| TEMED | Fisher | 110-18-9 | Per gel di poliacrilammide denaturante dell'urea. |
| Thermomixer con SMARTBLOCK 24X 1,5mL TUBES | eppendorf | 5382000023/5361000038 | Per l'incubazione a temperatura controllata di provette da 1,5 mL. |
| TOPO TA Kit di clonazione | tecnologie di vita | Kit per la clonazione rapida della Taq polimerasi... prodotti di PCR amplificati in vettori contenenti promotori T7 e/o SP6 per la trascrizione dell'RNA in vitro. | |
| TURBO DNase (2 U⁄ µ L) | Ambion | AM2238 | Per la rimozione del DNA da reazioni di trascrizione in vitro. |
| Urea | Sigma | 51456-500G | Per gel di poliacrilammide denaturante dell'urea. |
| Carta Whatman 3MM | GE Healthcare | 3030-154 | Carta per cromatografia per gel essiccante. |
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