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Artigo de método

Xenopus laevis como um modelo para identificar Tradução Impairment

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DOI:

10.3791/52724

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27 de setembro de 2015

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Neste artigo

Resumo

O controle da síntese proteica ocorre principalmente na etapa de iniciação da tradução, cujas deficiências estão ligadas a diversos distúrbios. Para melhor entender sua etiologia, descrevemos aqui um protocolo usando oócitos de Xenopus laevis avaliando a tradução do transcrito mos na presença de um mutante do fator de iniciação da tradução eIF4G1.

Resumo

A síntese de proteínas é um processo fundamental para a expressão do gene impactando processos biológicos diversos, nomeadamente de adaptação a condições ambientais. A etapa de iniciação, que envolve a montagem das subunidades ribossomais no mRNA codão de iniciação, fator de iniciação envolvidos, incluindo eIF4G1. Defeitos neste passo limitante da taxa de tradução estão ligados a diversos distúrbios. Para estudar as consequências potenciais de tais desregulamentações, oócitos de Xenopus laevis constituem um modelo atraente com um alto grau de conservação dos mecanismos celulares e moleculares essenciais com humano. Além disso, durante a maturação meiótica, os oócitos são transcriptionally reprimida e todas as proteínas necessárias são traduzidos do pré-existentes, mRNAs maternos. Este modelo de baixo custo permite mRNA exógena para tornar-se perfeitamente integrado com uma tradução eficaz. Aqui é descrito um protocolo para avaliação de tradução com um fator de interesse (aqui eIF4G1) usando stored ARNm materno que são as primeiras a ser traduzido poliadenilado e durante a maturação do oócito como uma leitura fisiológico. Em primeiro lugar, o ARNm sintetizado por transcrição in vitro de plasmídeos de interesse (aqui eIF4G1) são injectados em oócitos e cinética de maturação dos oócitos por detecção de ruptura da vesícula germinal está determinada. O alvo de ARNm materno estudado é a serina / treonina-proteína MOS-quinase. Sua poliadenilação e sua subsequente tradução são investigados juntamente com a expressão e fosforilação de proteínas das mos cascata de sinalização envolvidos na maturação do oócito. Variações do protocolo atual de apresentar defeitos translacionais também são propostos para enfatizar a sua aplicabilidade geral. À luz da evidência de que a síntese de proteína aberrante pode estar envolvido na patogénese de desordens neurológicas emergente, um tal modelo proporciona a oportunidade de avaliar facilmente essa deficiência e identificar novos alvos.

Introdução

As proteínas são elementos essenciais da vida celular e, portanto, em maior escala do organismo. Eles garantem a maioria das funções celulares, incluindo a estrutura, o transporte, a catálise da reacção, a regulação, a expressão do gene, etc. A expressão é o resultado de um complexo mecanismo de tradução permitindo a conversão de um ARNm em proteína. A tradução é submetido a vários controlos para adaptar e para regular a expressão de genes de acordo com as necessidades das células, durante o desenvolvimento e a diferenciação, envelhecimento, stress fisiológico ou manifestações patológicas.

A tradução é dividido em 3 fases (iniciação, alon....

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Protocolo

Todos os experimentos foram realizados de Xenopus no biotério da Universidade de Lille 1 de acordo com as regras estabelecidas nas orientações do Conselho da Comunidade Europeia (86/609 / CEE) para a experimentação em animais de laboratório. O protocolo animal foi aprovado pelo comitê de ética local (Comité d'en Ethique Experimentação Animale Nord-Pas-De-Calais, CEEA 07/2010).

1. Manipulação de Oócitos

  1. Preparar a solução anestésica: dissolver 1 g de metano-sulfonato tricaina pó em um 1 L de água estéril.
  2. Xenopus laevis fêmea de imersão nesta solução, cobrir o copo para evitar a fuga e esperar cer....

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Resultados

Kinetic maturação de ovócitos de Xenopus e determinação do GVBD percentual de oócitos após 24 horas de estimulação PG (Figuras 2B, 2C):

A fim de estudar as consequências de translação da mutação eIF4G1-DN, a resposta ao PG em oócitos de Xenopus laevis microinjectados com ARNc eIF4G1-DN é comparado com eIF4G1-WT e de outras condições de controlo (H2O, GFP). Os controlos permitem avaliar a incidência de microinjecção de oócitos, independentemente d.......

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Discussão

A tradução é um mecanismo envolvido na fisiopatologia de numerosas doenças humanas, incluindo várias doenças neurodegenerativas. Por exemplo, na doença de Parkinson vários relatórios sugeriram o comprometimento em tradução associada a mutações hereditárias 8,12,13.

Vários modelos celulares estão disponíveis para estudar a tradução. Aqui, a fim de estudar as consequências de translação de uma mutação em eIF4G1 que actua como dominante negativo mutação reduzindo a interacção entre o.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Esta pesquisa foi financiada por uma bolsa do INSERM, Universidade de Lille 1, Universidade de Lille 2, Centro Hospitalar Regional de Lille (CHR de Lille). O MCCH agradece o apoio da Fondation de France e deseja agradecer ao IRCL, Pr. Sonenberg pela doação dos plasmídeos V5, Dr. Dissous (Instituto Pasteur, Lille) pela doação de anticorpos anti-GFP, UMS 3387 (Universidade de Rennes) onde os oócitos de Xenopus são comprados e Dr. Taymans (JPArc, Lille) pela leitura crítica do texto manuscrito.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Sulfonato de metano de tricaínaSandozMS-222manuseio de oócitos
FórcepsMoriaDumont MC40
Estreptomicina/penicilinaSigma781
Piruvato de sódioSigmaP2256
Inibidor de tripsina de sojaSigmaT9128
TetraciclinaSigmaT7660
Fio Vicryl absorvível veterinárioJohnson& Johson IntlJV1205
Colagenase ADiagnósticos Roche10103586001
PmeINew England BiolabsR0560SPreparação de mRNA sintético
DNAse/RNAse livre H2OLife Technologies10977
Acetato de SódioMerck6268
Etanol absolutoSigma02854
Nano DropThermo Scientific
TBE 10XEppendorf0032006.507
Brometo de etídio 10 mg/mlLife Technologies15585-011
mMESSAGE mMACHINE KitAmbion by Life TechnologiesAM1344
MOPSSigmaM1254
EDTAFluka03609
AgaroseLife Technologies16500-500
Formaldeído 37%Merck1.04003.1000
FormamidaFluka47671
Gel Doc ImagerBiorad
Oocyte Pipet com 100 capilares de vidro de 8Microinjeção
Drummond Scientific Company 3-000-510-XVidro de Substituição 8"Drummond Scientific Company3-000-210-G8
0.45 µ m filtroMilliporeSLHA025NB
ProgesteronaSigmaP0130
HepesSigmaH3375Western Blot
NaClSigmaS5886
SDSBiorad161-0301
MgCl2SigmaA3294
Albumina de soro bovinoSigmaA4612
leupeptinaSigmaL8511
aprotininaSigmaA1153
benzamidinaSigmaB6506
PMSFSigmaP7626
vanadato de sódioSigmaS6508
Tampão LaemmliBiorad161-0737
NuPAGE Novex 4-12% Géis de proteína Bis-Tris, 1,0 mm, 15 poçosLife TechnologiesNP0323BOX
eletroforese SDS-PAGE, mini-Protean TGXBiorad456-1036 e -1096
sistema de blotting semi-seco horizontalW.E.P. Compagny
GlycineBiorad161-0718
Tris-HClBiorad161-0719
Hybond ECL MembraneAmersham Life Science10401180
MetanolVWR20846-292
Ponceau Red (0,5%)SigmaP3504
Tween 20SigmaP2287
anti-GFPLife TechnologiesA11122
anti-V5Santa Cruz Biotechnologysc-58052
anti-Eg2Santa Cruz Biotechnologysc-27884
anti-Eg2-PCell SignalingC39D8
anti-ERK2Santa Cruz Biotechnologysc-1647
anti-ERK2-P (Tyr204)Santa Cruz Biotechnologysc-7976
anti-RskSanta Cruz Biotechnologysc-231
anti-mosSanta Cruz Biotechnologysc-86
anticorpo secundário marcado com peroxidase de rábano de camundongoSanta Cruz Biotechnologysc-2005
anticorpo secundário marcado com peroxidase de rábano de coelhoSanta Cruz Biotechnologysc-2812
anticorpo secundário marcado com peroxidase de rábano de cabraSanta Cruz Biotechnologysc-2378
SistemaAvançado de Detecção de ECLAmershan Life ScienceRPN2135
PBS 1xSigmaP4417ensaio de poliadenilação
TRIZOL (Reagente de Lise Qiazol)Qiagen79306
ClorofórmioSigma31998-8
IsopropanolSigma278475-1L
RNeasy mini kitQiagen74106
RTL buffer Conjunto deQiagen 79216
Qiagen79254
PrimersEurogentec
T4 RNA ligase 1 England BiolabsM0204S
Applied Biosystems, Life Technologies4368813
Taq polimeraseLife Technologies10342020
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Referências

  1. Jackson, R. J., Hellen, C. U., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (2), 113-127 (2010).
  2. Holcik, M., Sonenberg, N. Translational control in stress and apoptosis. Nat Rev Mol C....

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Reimpressões e permissões

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