Согласно Центральной догме, генетическая информация течет от ДНК к РНК, а затем, наконец, к белку1,2. Этот поток генетической информации жестко регулируется на многих уровнях, включая мРНК перевод3,4. Разработка журналистскими проверочные исследования для измерения регулирования экспрессии генов облегчит понимание регуляторных механизмов, участвующих в этом процессе. Здесь мы описываем протокол для изучения перевода мРНК с помощью экстракорпорального транскрибированного РНК-анализа на основе вируса люциферазы в poxvirus-инфицированных клетках.
Poxviruses состоят из многих очень опасных патогенов человека и животных5. Как и все другие вирусы, поксвирусов полагаются на оборудование клеток-хозяев для синтеза белка6,7,8. Для эффективного синтеза вирусных белков, вирусы развивались многие стратегии, чтобы захватить сотовой трансляционной машины, чтобы перенаправить его для перевода вирусного mRNAs7,8. Одним из распространенных механизмов, используемых вирусами, является использование в их транскриптах элементов, действующих в СНГ. Известные примеры включают в себя внутренний вход ribosome (IRES) и Кап-независимый перевод усилитель (цитируют)9,10,11. Эти СНГ-элементы оказывают вирусную стенограммы поступательное преимущество путем привлечения поступательного машинного оборудования через различные механизмы12,13,14. Более 100 poxvirus mRNAs имеют эволюционно консервативны цис-действующий элемент в 5 '-непереведенный регион (5 '-UTR): 5 '-поли (а) лидер в самом 5 ' концы этих mRNAs15,16. Длины этих 5 '-поли (а) лидеры гетерогенных и генерируются проскальзывание poxvirus кодируется РНК полимеразы во время транскрипции17,18. Мы и другие, недавно обнаружили, что 5 '-поли (а) лидер дает перевод преимущество мРНК в клетках, инфицированных вирусом вакцинии (ВАВ), прототипический член поксвирусов19,20.
В пробирке транскрибированный РНК-основанный люциффераз репортер анализ был первоначально разработан, чтобы понять роль 5 '-поли) лидер в мРНК перевода во время poxvirus инфекция19,21. Хотя плазмино ДНК-основанные люциферазы репортер анализы широко используются, есть несколько недостатков, которые усложнят интерпретации результатов в poxvirus-инфицированных клеток. Во-первых, плазмид способны реплицировать в ВАV-инфицированных клетках22. Во-вторых, загадочные транскрипции часто происходит от плазмид ДНК18,23,24. В-третьих, ВАВ промоутер управляемой транскрипции генерирует поли (а)-лидер гетерогенной длины, следовательно, делает его трудно контролировать поли (а)-лидер длины в некоторых экспериментах18. В пробирке транскрибированный на основе РНК-люциффераза репортер анализ обходит эти вопросы и интерпретации данных проста.
Есть четыре ключевых шага в этом методе: (1) полимеразной цепной реакции (ЦР) для генерации шаблона ДНК для экстракорпорального транскрипции; (2) в пробирке транскрипции для генерации мРНК; (3) трансфеекция для доставки мРНК в клетки; и (4) обнаружение деятельности люциферазы в качестве показателя перевода (рис. 1). В результате КЦР ампликон содержит следующие элементы в 5 ' к 3 ' направление: T7-промоутер, поли (а) лидер или желаемого 5 '-UTR последовательности, Открытый люциферазы чтения кадр (ОРФ), а затем поли (а) хвост. КЦР ампликон используется в качестве шаблона для синтеза мРНК в пробирке транскрипции с использованием T7 полимеразы. Во время в пробирке транскрипции, m7G Cap или другой аналоговый колпачок включен в недавно синтезированных мРНК. Увенчанные стенограммы трансфцируются в неинфицированные или вкv-инфицированные клетки. Клетка lyнасыт собирается в нужное время после переливания для измерения деятельности люциферазы, которые указывают на выработку белка с трансффицированных мРНК. Этот репортер анализ может быть использован для изучения перевода регулирование СНГ-элемент присутствует в 5 '-UTR, 3 '-UTR или других регионах мРНК. Кроме того, в пробирке транскрибированной РНК-анализ может быть использован для изучения различных механизмов начала перевода в том числе крышки-зависимого инициирования, крышка независимого инициирования, повторного посвящения и внутреннего начала, как IRES.