Poziomy komórkowego tRNA zmieniają się w zależności od warunków takich jak typ komórki, środowisko i stres1,2,3. SPOt, Streamlined Platform for Observing tRNA, to oryginalna, niezawodna i prosta technika, która umożliwia szybkie i precyzyjne określanie ilościowe poziomów transferowego RNA w organizmach hodowanych w laboratorium.
tRNA mają niezwykle stabilne struktury drugorzędowe i trzeciorzędowe4. Wyświetlają również liczne modyfikacje potranskrypcyjne5. Cechy te reprezentują znaczące strukturalne i sekwencyjne przeszkody, stronnicze lub czasami uniemożliwiające bezpośrednie i powtarzalne profilowanie tRNA przy użyciu standardowych wzorcowych technik kwantyfikacji RNA6. Grupy badawcze na całym świecie zostały zmuszone do opracowania kreatywnych, ale często zawiłych technik oceny poziomu komórkowego tRNA. Niektóre z tych metod obejmują: (1) dwuwymiarową elektroforetyczną separację metabolicznie znakowanych tRNA w połączeniu z metodycznym przypisywaniem miejsca za pomocą Northern blot1; (2) indywidualna kwantyfikacja metodą Northern blot przy użyciu starannie standaryzowanych radioaktywnych sond DNA7; (3) znakowanie po ekstrakcji fluorochromami cyjaninowymi, a następnie analiza mikromacierzy3 oraz (4) usuwanie in vitro modyfikacji tRNA przy użyciu rekombinowanych enzymów demodyfikacyjnych w połączeniu z odwrotną transkrypcją i późniejszym sekwencjonowaniem o wysokiej przepustowości8.
SPOt to prosta i oryginalna kombinacja dwóch standardowych i nieskomplikowanych podejść: (1) znakowanie ciała RNA, które polega na syntezie, w rosnących organizmach, radioaktywnych całkowitych RNA i (2) makromacierz tRNA, systematyczne i zminiaturyzowane narzędzie genomiczne zoptymalizowane pod kątem segregacji tRNA.
Próbki są przesyłane z żywych organizmów do platformy kwantyfikacji. Są one bezpośrednio analizowane po ekstrakcji i nie są dalej przetwarzane, co znacznie ogranicza odchylenia w porównaniu z technikami wymagającymi amplifikacji po ekstrakcji lub zabiegów enzymatycznych. SPOt jest wszechstronny i można go łatwo połączyć z frakcjonowaniem polisomów w celu identyfikacji i ilościowego określenia subpopulacji tRNA, które są fizycznie związane z translacją rybosomów.
Przedstawiony tutaj protokół jest zoptymalizowany pod kątem Mycobacterium smegmatis, a także został z powodzeniem wykorzystany do profilowania tRNA u Escherichia coli9, Saccharomyces cerevisiae10, myszy i hodowle komórek ludzkich11.