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Artigo de método

Uma abordagem não-sequencial para a detecção rápida da edição de RNA

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DOI:

10.3791/63591

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21 de abril de 2022

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Neste artigo

Resumo

A detecção rápida e a quantificação confiável dos eventos de edição de RNA em escala genômica permanecem desafiadoras e atualmente dependem de métodos de sequenciamento direto de RNA. O protocolo descrito aqui usa a eletroforese de gel de gradiente de microtemperatura (μTGGE) como um método simples, rápido e portátil de detectar a edição de RNA.

Resumo

A edição de RNA é um processo que leva a alterações de sequência pós-transcricional em RNAs. A detecção e quantificação da edição de RNA dependem principalmente de técnicas de sequenciamento de Sanger e sequenciamento de RNA. No entanto, esses métodos podem ser caros e demorados. Neste protocolo, um sistema portátil de eletroforese de gel de microtemperature (μTGGE) é usado como uma abordagem de não-sequenciamento para a rápida detecção da edição de RNA. O processo é baseado no princípio da eletroforese, que usa altas temperaturas para desnaturar amostras de ácido nucleico enquanto se movem através de um gel de poliacrilamida. Através de uma série de temperaturas, um fragmento de DNA forma um gradiente de DNA totalmente duplo para fios parcialmente separados e, em seguida, para DNA totalmente separado de uma única cadeia. Sites editados por RNA com bases nucleotídeas distintas produzem diferentes perfis de fusão em análises μTGGE. Utilizamos a abordagem baseada em μTGGE para caracterizar as diferenças entre os perfis de fusão de quatro fragmentos de RNA editados e seus fragmentos não ditados correspondentes (tipo selvagem). Os Escores de Similaridade do Padrão (PaSSs) foram calculados comparando-se os padrões de banda produzidos pelas RNAs editadas e não diutadas e foram utilizados para avaliar a reprodutibilidade do método. No geral, a plataforma descrita aqui permite a detecção de mutações de base única em RNAs de forma simples, simples e econômica. Espera-se que esta ferramenta de análise ajude novas descobertas de biologia molecular.

Introdução

Variantes de nucleotídeos únicos (SNVs) em RNA genômica, incluindo variantes A-to-I, C-to-U e U-to-C, podem indicar eventos de edição de RNA. No entanto, a detecção de SNVs no RNA continua sendo uma tarefa tecnicamente desafiadora. Convencionalmente, a razão de RNA editado para RNA não diquedado é determinada por sequenciamento direto, reação em cadeia de polimerase em tempo real (PCR) específica de alelo ou cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) se aproximade 1,2,3,4,5,6.

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Protocolo

1. Otimização do fragmento de destino

NOTA: Quatro genes editados foram usados no desenvolvimento deste protocolo, incluindo dois genes nucleares (AT2G16586 e AT5G02670) de A. thaliana, e os genes codificando proteína fluorescente azul (BFP) e proteína fluorescente verde aumentada (EGFP) expressa em células HEK293.

  1. Para identificar fragmentos genéticos com diferentes perfis de fusão, representando regiões editadas versus não diutadas, gerar curvas de fusão previstas usando a ferramenta baseada na web uMelt HETS, uma extensão do software uMeltoriginal 13.
    NOTA: Esta ferramenta pr....

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Resultados

Uso de μTGGE para identificar mudanças de base de nucleotídeos únicos em eventos de edição de RNA
Quatro genes editados foram usados para este protocolo (Tabela 1), incluindo o gene BFP produzido em células HEK293 (com edição de RNA C-to-U pelas enzimas desaminase do complexo de enzimas de edição de mRNA apolipoproteína B; APOBEC115), o gene EGFP contendo o codon ocre stop (TAA) produzido em células HEK293 (com edição de RNA A-to-I por adenosina deaminase atuan.......

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Discussão

A edição de RNA desempenha um papel importante na biologia; no entanto, os métodos atuais de detecção da edição de RNA, como cromatografia e sequenciamento, apresentam vários desafios devido ao seu alto custo, exigências de tempo excessivo e complexidade. O protocolo descrito aqui é um método simples, rápido e econômico de detectar a edição de RNA que usa um sistema portátil, microdimensionado, baseado em TGGE. Este sistema pode ser usado para diferenciar entre genes editados e não dilatados antes do sequenciamento de Sa.......

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Divulgações

Os autores não declaram conflitos de interesse.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado por um Grant-in-Aid for Scientific Research da Japan Society for the Promotion of Science (17H02204 e 18K19288). Ruchika foi apoiado financeiramente pelo governo japonês (bolsa MEXT). Agradecemos à Sra. Radhika Biyani (Laboratório Takagi, JAIST) e Dr. Kirti Sharma (BioSeeds Corporation) por ajuda com experimentos relacionados à eletroforose.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
2U ExoITakara2650AExonuclease I
40(v/v)%-acrilamida/bis (19:1)Thermo fisherAM9022
Persulfato de amônio (APS)Thermo Fisher17874
Centrifuge Mini spineppendorf5452000034
Banho seco/aquecedor digitalThermo fisherNA
Mistura Master de Polimerase Gold TaqPromegaM7122
DNA polimerase LATaqTAKARARR002ATaq Polimerase
micro-TGGE  Suporte paraBioSeeds Corp.BS-GE-CH
Aparelho micro-TGGELifetech Corp.TG
micro-TGGE gelBioSeeds Corp.BS-TGGE-C
NanoDrop 1000Thermo fisherND-1000Espectrofotômetro
Kit Plant Rneasy MiniQiagen74904
ReverTra Ace Master MixTOYOBOTRT101M-MLV (Vírus da Leucemia Moloney Murina) transcriptase reversa
Kit Rneasy MiniQiagen74104
Fosfatase alcalina de camarãoTakara2660B
Coloração em gel de ácido nucleico de ouro SYBRThermo fisherS11494
Buffer TBEThermo fisherB52
Tetrametiletilediamina (TEMED)Tesque de Nacalai33401-72
Ureia, nuclease e protease testadasTesque de Nacalai35940-65

Referências

  1. Chateigner-Boutin, A. L., Small, I. A rapid high-throughput method for the detection and quantification of RNA editing based on high-resolution melting of amplicons. Nucleic Acids Research. 35 (17), 114(2007).
  2. Chen, Y. C., et al.

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Reimpressões e permissões

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