In dit manuscript beschrijven we een protocol om transcriptie en de remmende activiteit van antibacteriële middelen die zich richten op bacteriële transcriptie functioneel te onderzoeken.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
In dit manuscript beschrijven we een protocol om transcriptie en de remmende activiteit van antibacteriële middelen die zich richten op bacteriële transcriptie functioneel te onderzoeken.
In vitro transcriptie assays ontwikkeld en op grote schaal gebruikt voor vele jaren de moleculaire mechanismen van transcriptie bestuderen. Dit proces vereist meerdere subeenheden DNA-afhankelijke RNA polymerase (RNAP) en een aantal transcriptiefactoren die fungeren om de activiteit van RNAP moduleren tijdens genexpressie. Sequencing gelelektroforese radiogelabeld transcripten op gedetailleerde mechanistische informatie over transcriptie verloopt en welke parameters kan beïnvloeden verschaffen. In dit artikel beschrijven we het protocol te onderzoeken hoe de essentiële verlengingsfactor Nuša reguleert transcriptie onderbreken, evenals een methode om een antibacterieel middel gericht transcriptie-initiatie door remming van RNAP holo vorming identificeren. Deze werkwijzen kunnen worden gebruikt als een platform voor de ontwikkeling van additionele benaderingen voor het werkingsmechanisme van de transcriptiefactoren die nog onduidelijk, evenals nieuwe antibacteriële agen staandts richt transcriptie dat is een weinig gebruikte drug target in antibiotische onderzoek en ontwikkeling.
Transcriptie is het proces waarbij RNA wordt gesynthetiseerd uit een specifieke DNA-matrijs. In eukaryote cellen zijn er drie verschillende RNAPs: RNAP I transcribeert rRNA precursors, RNAP II verantwoordelijk is voor de synthese van mRNA en bepaalde kleine nucleaire RNA's worden gesynthetiseerd 5S rRNA en tRNA wordt uitgevoerd door RNAP III. In bacteriën, is er slechts één RNAP verantwoordelijk voor de transcriptie van alle klassen van RNA. Er zijn drie fasen van de transcriptie: initiatie, verlenging en beëindiging. Transcriptie is een van de meest gereguleerde processen in de cel. Elke fase in de transcriptie cyclus vertegenwoordigt een controlepost voor de regulering van genexpressie 1. Bij het opstarten, RNAP te associëren met een sigma factor holo vormen, die nodig is om het enzym aan specifieke plaatsen tussen genoemd promoters 2 een open promoter complex. Vervolgens werd een grote suite van transcriptiefactoren verantwoordelijk zijn voor de regulering oactiviteiten f RNAP tijdens de verlenging en beëindiging fasen. De transcriptiefactor hier onderzocht is de sterk geconserveerd en essentiële eiwitten, Nusa. Het is betrokken bij het reguleren van transcriptie pauzeren en terminatie, evenals anti-beëindiging tijdens rRNA synthese 3-5.
In vitro transcriptie assays zijn ontwikkeld als krachtige hulpmiddelen om de complexe regulerende stappen bestuderen bij transcriptie 6. In het algemeen wordt een lineair fragment van DNA omvattende een promotergebied vereist als de matrijs voor transcriptie. De DNA-matrijs wordt doorgaans gegenereerd door PCR of door het lineariseren van een plasmide. Gezuiverde eiwitten en NTP's (waaronder een radioactief gemerkte NTP voor detectie doeleinden) worden dan toegevoegd en product geanalyseerd volgens de vereiste incubatietijd. Met behulp van geschikte templates en reactie-omstandigheden, hebben alle stadia van transcriptie onderzocht met behulp van deze aanpak, die gedetailleerde moleculaire karakterisering van transcr heeft ingeschakeldiption in de afgelopen halve eeuw 7. In combinatie met informatie over de 3-dimensionale structuur van RNAP is het ook mogelijk zijn om het moleculaire mechanisme van transcriptie remming door antibiotica en antibiotica leads sonde, en deze informatie in de ontwikkeling van nieuwe, verbeterde geneesmiddelen 8-10.
In dit werk geven we voorbeelden van hoe transcriptie assays kunnen worden gebruikt voor het regulatiemechanisme van transcriptie elongatie / beëindiging factor Nuša en hoe het werkingsmechanisme van een nieuwe transcriptie-initiatie remmer lood kan worden bepaald.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Let op: Experimenten gepaard met het gebruik van de radioactieve isotoop 32 P en geen werk moet worden verricht voordat alle passende veiligheidsmaatregelen voorwaarden is voldaan. In het algemeen het personeel zijn verplicht om een veiligheids-cursus bij te wonen en te ondergaan onder toezicht praktijk voorafgaand aan experimenten met behulp van radioactieve reagentia. Draag persoonlijke beschermingsmiddelen (thermoluminescente dosimeter, veiligheidsbril, handschoenen, straling kamer lab jassen, volledige lengte broek, dichte schoenen) bij het uitvoeren van de reactie.
1. Bereiding van proefmaterialen
2. Bereiding van RNA Sequencing Gel
3. transcriptiereactie
4. RNA Gel Running and Development
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Transcriptie efficiëntie kan worden bepaald door de mate van straling in de banden op verschillende tijdstippen. De pauzeren test om de functie van Nusa factor mogelijk visualisatie van de pauze, beëindiging te testen, en run-off producten (Figuur 1A). In aanwezigheid van het N-terminale domein van NUSA (Nusa NBD; aminozuurresten 1-137), werd het uiterlijk van de RNA-producten aanzienlijk vertraagd vergeleken met de controleproef ontbreken NUSA. Deletie van aminozuurresi...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In alle organismen, transcriptie strak gereguleerd proces. In vitro transcriptie assays zijn ontwikkeld om een platform voor het testen van de effecten van transcriptiefactoren, kleine moleculen en transcriptie remmers. Bij deze werkwijze document, een bepaling voor algemene bacteriële transcriptie beschreven. Transcriptie assays gecombineerd met sequentie gelelektroforese transcripten zijn zeer belangrijk voor mechanistische studies mocht visualisatie van de transcriptie producten langs een tijdlijn toestaan. ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk erkent een Faculty Early Career Grant van de Universiteit van Newcastle (CM).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| De eiwitten verkrijgen die nodig zijn voor transcriptie-assay | |||
| E. coli RNAP | Epicentre | S90250 | |
| Bereiding van met DEPC behandeld water | |||
| diethyl pyrocarbonaat (DEPC) | Sigma-Aldrich | D5758 | |
| RNase-vrij water | |||
| Ambion Nuclease-Free Water | ThermoFisher | AM9937 | |
| DNA-sjabloon voorbereiding | |||
| Wizard Plus SV Minipreps DNA Purification System | Promega | A1330 | |
| ACCUZYME Mix | Bioline | BIO-25028 | |
| PCR-primers | |||
| Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System | Promega | A9281 | |
| NanoDrop 3300 fluorospectrometer | Thermo Scientific | ND-3300 | |
| NTP-voorbereiding | |||
| ATP | Sigma-Aldrich | A6559 | |
| UTP | Sigma-Aldrich | U1006 | |
| GTP | Sigma-Aldrich | G3776 | |
| CTP | Sigma-Aldrich | C9274 | |
| NTP's met hoge zuiverheid | GE Healthcare | 27-2025-01 | |
| α-32P UTP | PerkinElmer | BLU007C001MC | Radioactief compound |
| RNA ladder voorbereiding | |||
| Novagen Perfect RNA Marker Template Mix 0,1–1 kb | Millipore | 69003 | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H7006 | |
| Natriumchloride | Sigma-Aldrich | S7653 | |
| Magnesiumchloride | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| DTT | Sigma-Aldrich | DTT-RO | |
| T7 RNAP | Promega | P2075 | |
| Gel voorbereiding | |||
| Sequi-Gen GT nucleic acid sequencing cell | Bio-Rad | 165-3804 | |
| Sigmacote | Sigma-Aldrich | SL2 | |
| ureum | Sigma-Aldrich | U6504 | |
| tris(hydroxymethyl)aminomethaan | Sigma-Aldrich | 154563 | |
| boorzuur | Sigma-Aldrich | B7901 | |
| ethylenediaminetetraazijnzuur | Sigma-Aldrich | ED | |
| 40% Acrylamide/bis-acrylamide | Sigma-Aldrich | A9926 | |
| ammoniumpersulfaat | Sigma-Aldrich | A3678 | |
| N,N,N',N'-Tetramethylethyleendiamine (TEMED) | Sigma-Aldrich | T9281 | |
| Transcriptie-assay | |||
| Kaliumchloride | Sigma-Aldrich | P9541 | |
| glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | |
| rifampicine | Sigma-Aldrich | R3501 | |
| formamide | Sigma-Aldrich | F9037 | |
| bromofenolblauw | Sigma-Aldrich | B0126 | |
| xyleencyaanol | Sigma-Aldrich | X4126 | |
| heparine | Sigma-Aldrich | 84020 | |
| RNasin Ribonuclease Inhibitor | Promega | N2511 | |
| Transcriptiebuffer | |||
| Tris-base | Sigma-Aldrich | T1503 | |
| Kaliumchloride | Sigma-Aldrich | P9541 | |
| Magnesiumchloride | Sigma-Aldrich | M2393 | |
| DTT | Sigma-Aldrich | DTT-RO | |
| glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | |
| Filterpapier | |||
| Whatman 3MM Chr Chromatografiepapier | Fisher Scientific | 05-714-5 | |
| Radioactief ontsmettingsmiddel | |||
| Decon 90 | decon | decon90 | |
| Gelbehandeling | |||
| Typhoon Trio+ imager | GE Healthcare Life Sciences | 63-0055-89 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.