Здесь мы представляем протокол eCLIP, чтобы определить основные цели РНК кандидатов RBP в яички.
Method Article
Здесь мы представляем протокол eCLIP, чтобы определить основные цели РНК кандидатов RBP в яички.
Сперматозогенез определяет весьма упорядо, процесс дифференциации мужских половых клеток у млекопитающих. В семенных цех транскрипция и перевод являются несопряжениями, подчеркивая важность посттранскрипционного регулирования экспрессии генов, организованного РБП. Чтобы разъяснить механистические роли RBP, перекрестно-связывающая иммунологическая (клип) методология может быть использована для захвата его эндогенных прямых целей РНК и определить фактические сайты взаимодействия. Улучшенный клип (eCLIP) является недавно разработанный метод, который предлагает несколько преимуществ по сравнению с обычными клипы. Тем не менее, использование eCLIP до сих пор ограничивается клеточных линий, призывая к расширению приложений. Здесь мы использовали eCLIP для изучения MOV10 и MOV10L1, двух известных РНК-связывающих гелиаз, в яичной мышке. Как и ожидалось, мы находим, что MOV10 в основном связывается с 3 ' непереведенные регионы () мРНК и MOV10L1 выборочно связывается с Пиви-взаимодействующие РНК (piRNA) прекурсоров стенограммы. Наш метод eCLIP позволяет быстро определять основные виды РНК, связанные различными РБП, посредством мелкомасштабной последовательности подклонов и, таким образом, наличия квалифицированных библиотек в качестве ордера для продолжения глубокой секвенирования. Это исследование устанавливает применимое основание для eCLIP в млекопитающих Семенов.
Млекопитающего семенника представляет собой отличную модель развития которой сложная программа дифференциации ячейки проходит циклически приносить многочисленные сперматозомы. Уникальное значение этой модели заключается в появлении транскрипционной инактивации на определенных этапах сперматозоиды, как правило, при инактивирования половых хромосом (MSCI), возникающее1,2 и когда круглые сперматиды подвергаются резкое ядерное уплотнение во время спермиогенеза3. Эти непоследовательные транскрипционные события обусловливают необходимость посттранскрипционного гена, в котором РНК-связывающие белки (РБП) играют решающую роль, формируя транскриптом и поддерживая мужскую фертильность.
Для выявления добросовестных целей РНК отдельных РБП в естественных условиях, перекрестные иммунорецидивицион (клип) метод был разработан4,5, на основе, но за пределами регулярных РНК иммуноопципиции (RIP)6,7 , путем включения ключевых шагов, включая ультрафиолетовые (УФ) перекрестки, строгие мытье и гель передачи для улучшения специфики сигнала. Современное применение КЛИПА в сочетании с высокой пропускной способностью секвенирования вызвало большой интерес к профилированию белка-РНК взаимодействия на уровне генома8. В дополнение к генетическим исследованиям по функции RBP, такие биохимические методы, которые определяют прямое взаимодействие эндогенного белка и РНК, были незаменимы для точного прояснению регуляторных ролей РБП. Например, MOV10L1 является семенным специфические РНК гелиазы, необходимые для мужской плодовитости и Пиви-взаимодействующие РНК (piRNA) биогенеза9. Его MOV10 известен как повсеместно выраженный и многофункциональный РНК гелиаза с ролями в нескольких аспектах РНК биологии10,11,12,13,14 , 15 , в 16 лет , 17 , 18. путем использования обычного клипа-Seq, мы обнаружили, что MOV10L1 связывает и регулирует первичные прекурсоров Pirna инициировать раннее Pirna обработки19,20, и что MOV10 связывает мРНК 3 ' и, а также некодирующих РНК видов в зародышевых клетках яичка (данные не показаны).
Тем не менее, клип первоначально трудоемкий, радиоактивные процедуры следуют последовательности подготовки библиотеки с замечательной потерей Теги клип. В обычном клипе, Библиотека cDNA готовится с помощью адаптеров, лигирован на обеих РНК конечностей. После переваривания белка, пересекаемый короткие полипептиды остаются прикрепленными к фрагментам РНК. Это связывание Марк частично блокирует обратную транскриптазы (ритазы) прогрессии во время синтеза кДНК, в результате чего усеченные кдснк, которые составляют около 80% от cDNA библиотека21,22. Таким образом, только фрагменты кДНК, возникающие в результате Ритазы, минуя узел связывания (прочитаны), упорядочены. В последнее время различные подходы клип, такие как пар-клип, Icлипа, Ecлипа и УВВ, были использованы для выявления перекрестных сайтов РБП в живых клетках. ПАР-клип включает в себя применение 365 Нм УФ-излучения и фотоактизационные нуклеотидных аналогов и, следовательно, исключительно в-культивирования живых клеток, и включение аналогов нуклеозидов в недавно синтезированных стенограммы склонен к производству смещения где РНК физически взаимодействует с белком23,24. В iclip, только один адаптер лигирован 3 ' оконечности пересекаемыми РНК фрагментов. После обратной транскрипции (RT), как укороченные, так и просчитаны, получаются интрааминомолекулинно-циркуляризация и реполяризации, сопровождаемая полимеразной цепной реакцией (КЦР) усиление25,26. Однако эффективность внутримолекулярной циркуляризации относительно низка. Хотя более старые протоколы КЛИПА нуждаются в маркировке пересекающей РНК с радиоизотопом, ультрафиолетовым перекрестком и очищением сродства (УВВ), с процессом очищения сродства тандем, не полагается на радиоактивность27. Тем не менее, уввх ограничивается культивируемых клеток, которые должны быть преобразовано с вектором выражения, перевозящих 3x флаг-тег ХБГ для тандем очистки сродства.
В eclip, адаптеры были лигирован сначала на 3 ' оконечности РНК следуют RT, а затем на 3 ' оконечности ДКД в межмолекулярном режиме. Таким образом, eCLIP может захватить все усеченные и прочитаны cDNA28. Кроме того, он не ограничен ни радиоактивными маркировкой, ни использованием клеточных линий, основанных на его принципе, сохраняя при этом однонуклеотидное разрешение.
Здесь мы предоставляем пошаговое описание протокола eCLIP, адаптированного для яички мыши. Кратко, этот протокол eCLIP начинается с УФ-скрещивания тестикулярных канальцев, а затем частичное пищеварение Нрсэ и иммунорецепции с использованием белка-специфического антитела. Далее, связанная с белками РНК является дефосфорилированной, и адаптер линируется к его концу 3. После белка гель электрофорез и гель-мембраны передачи, РНК изолирована путем разрезания мембраны области ожидаемого размера диапазона. После RT, ДНК адаптер лигирован в 3 ' конец cDNA с последующим усилением поцр. Скрининг подклонов до последовательности высокой пропускной способности принимается как контроль качества библиотеки. Этот протокол эффективен при выявлении основных видов белок-привязных РНК РБП, примером которых являются два семенного выражения РНК гелиаз MOV10L1 и MOV10.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Все выполненные эксперименты на животных были одобрены Комитетом медицинского университета Нанкина. У мужчин C57BL/6 мышей держали под контролем фотопериода и снабжали пищей и водой.
1. сбор тканей и УФ-перекрестки
2. бусины подготовка
3. лизиса тканей и частичное пищеварение РНК
4. иммунореспевитация
5. дефосфорилирование РНК 3 ' концы
6. перевязки адаптеров РНК 3 ' концы
7. СДВ-страница и мембранная передача
8. РНК изоляция
9. дефосфорилирование входного РНК 3 ' концы
10. перевязки адаптеров РНК для ввода РНК 3 ' концы
11. Обратная транскрипция, перевязывание адаптера ДНК к cDNA 3 ' концы
12. Количественная оценка кДНК в режиме реального времени количественное ЦР (КЦР)
13. усиление СЦР в кДНК
14. гель очистка
15. TOPO клон продукта КЦР
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Процедура и результаты eclip проиллюстрированы на рисунке 1, рисунке 2, рисунке 3, рисунке 4. Мышей усыпляли двуокись углерода и небольшой разрез был сделан в нижней части живота с помощью хирургических ножниц (рис. 2A,б). М...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
С увеличением понимания универсальной роли одпс как в биологическом, так и в патологическом контекстах, методы клипа широко использовались для выявления молекулярной функции РБП20,32,33, 34,35. Описанный здесь протокол представляет собой адаптированное применение метода eCLIP к мышелу-яику.
Одна из проблем в выполнении eCLIP в Семе...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторам нечего раскрывать.
Мы благодарим Эрика л Ван Ностранд и Джин в ё за полезное руководство с исходным протоколом. К.З. был поддержан национальной ключевой R & D программа Китая (2016YFA0500902, 1003500), и Национальный фонд естественных наук Китая (31771653). Л.И. была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81471502, 31871503) и инновационной и предпринимательской программой провинции Цзянсу.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Anti-mouse антител | |||
| Anti-mouse MOV10 антитело | Proteintech, China | 10370-1-AP | |
| Anti-mouse MOV10L1 антитело | Zheng et al.20109 | поликлональная антисыворотка UP2175 | предоставлено лабораторией P. Jeremy Wang, Университет Пенсильвании |
| HRP Goat Anti-rabbit IgG | ABclonal | AS014 | |
| Rabbit IgG | Beyotime, Китай | A7016 | |
| Оборудование | |||
| Центрифуга | Eppendorf, Гамбург, Германия | 5242R | |
| Цифровой сонишитель | BRANSON,США | BBV12081048A | 450 Вт; 50/60 Гц |
| DynaMag-2 Магнит | Invitrogen,США | 12321D | |
| Mini Blot Module | Invitrogen,США | B1000 | |
| Mini Gel Tank | Invitrogen,США | A25977 | |
| Встряхивающий инкубатор | Eppendorf, Гамбург, Германия | Термомиксер comfort | |
| Измельчитель тканей, Dounce | PYREX, США | 1234F35 | только "сыпучий" пестик используется в этом протоколе |
| TProfessional standard 96 Gradient | Biometra, Германия | серийный номер: 2604323 | |
| Трубчатый револьвер | Хрусталь, серийный номер США | 3406051 | |
| УФ-сшивающий агент | UVP, США | CL-1000 | |
| Материалы | |||
| TC-обработанный питательный тарелка | Corning, США | 430167 | 100 мм |
| Пробирки | Corning, США | 430791 | 15 мл |
| Микропробирки | AXYGEN, США | MCT-150-C | 1,5 мл |
| <сильно>Реагенты | |||
| сильнокислотный фенол/хлороформ/изоамиловый спирт | Solarbio, Китай | P1011 | 25:24:01 |
| Фермент AffinityScript | Agilent, США | 600107 | |
| антиоксидант | Invitrogen,США | NP0005 | |
| DH5α компетентные бактерии | Thermo Scientific, США 18265017 | эти экономичные клетки дают >1 x 106 трансформантов/&микро; g контрольная ДНК на 50 &; L реакция. | |
| DMSO | Sigma-Aldrich, США | D8418 | |
| DNA Ladder | Invitrogen, США | 10416014 | |
| dNTP | Sigma-Aldrich, США | DNTP100-1KT | |
| Dynabeads Protein A | Invitrogen, США | 10002D | |
| ECL реактив | Vazyme, China | E411-04 | |
| EDTA | Invitrogen, США | AM9260G | |
| коктейль ингибиторов протеазы без ЭДТА | Roche, США | 04693132001 | добавить свежий |
| Exo-SAP-IT | Affymetrix, США | 78201 | реагент для очистки продукта PCR |
| Фермент FastAP | Thermo Scientific, США | EF0652 | |
| LDS Буфер для образцов | Thermo Scientific, США | NP0007 | |
| MetaPhor Agarose | lonza, Швейцария | 50180 | |
| MgCl2 | Invitrogen, США | AM9530G | |
| MiniElute gel Extraction | QIAGEN, Германия | 28604 | колонка хранение при 4 ?; буфер QG=гелевый растворяющий буфер; буфер PE= буфер промывки (для шага 14) |
| MyONE Silane шарики | Thermo Scientific, США | 37002D | магнитные шарики для экстракции нуклеиновых кислот |
| NaCl | Invitrogen,США | AM9759 | |
| NP-40 | Amresco, США | M158-500ML | |
| NuPAGE Bis-Tris Протеиновые гели | Invitrogen, США | NP0336BOX | 4%– 12%,1,5 мм, 15-луночный |
| NuPAGE MOPS SDS Buffer Kit | Invitrogen, США | NP0050 | |
| PBS | Gibco, США | 10010023 | |
| Гель с фазовой автоподстройкой частот (PLG) тяжелая трубка | TIANGEN, Китай | WM5-2302831 | |
| PowerUp SYBR Green Master Mix | Applied Biosystems, США | A25742 | |
| Proteinase K | NEB, Новая Англия | P8107S | |
| Q5 Мастер-микс для ПЦР | NEB, Новая Англия | M0492L | |
| RLT буфер | QIAGEN, Германия | 79216 | Буфер для лизиса очистки РНК |
| РНК Clean & Концентратор-5 колонн | ZYMO RESEARCH, США | R1016 Колонки | для очистки и концентрации РНК |
| РНКаза I | Инвитроген, США ингибитор | РНКазы AM2295 | |
| Promega, США | N251B | ||
| RQ1 DNаза | Promega, США | M610A | |
| восстановитель проб | Invitrogen, | США раствор NP0009 | |
| SDS | Invitrogen, | США 15553027 | 10% |
| дезоксихолата натрия | Sigma-Aldrich, США | 30970 | защищают от легкий |
| фермент T4 PNK | NEB, Новая Англия | M0201L | |
| T4 РНК-лигаза 1 высокий конс | NEB, Новая Англия | M0437M | |
| TA/Blunt-Zero Смесь для клонирования | Vazyme, Китай | C601-01 | |
| TBE | Invitrogen, | США AM9863 | |
| Tris-HCI Buffer | Invitrogen, США | 15567027 | |
| Triton X-100 | Sangon Biotech, Китай | A600198 | |
| Tween-20 | Sangon Biotech, Китай | A600560 | |
| мочевины | Sigma-Aldrich, США | U5378 | |
| Рентгеновские пленки | Caresteam, Канада | 6535876 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission