Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

In vivo Förhör av centrala nervsystemet Translatome av Polyribosome Fractionation

Published: April 30, 2014 doi: 10.3791/51255

Summary

Detta protokoll illustrerar väsentliga modifieringar av polyribosome fraktionering i syfte att studera den translatome av in vivo CNS-prover. Det gör att helhetsbedömning av översättning och transkriptionsreglering genom isolering och jämförelse av total RNA till ribosomen bundna RNA-fraktioner.

Abstract

Flera processer är involverade i genexpression, inklusive transkription, translation och stabilitet av mRNA och proteiner. Vart och ett av dessa steg är hårt reglerad, som påverkar de slutliga dynamiken i protein överflöd. Olika regleringsmekanismer finns på översättningssteget, vilket gör mRNA-nivåer enbart en otillförlitlig indikator på genuttryck. Dessutom har lokal reglering av mRNA-translation varit särskilt inblandad i neuronala funktioner, flytta "translatomics" till fokus i neurobiologi. Denna metod kan användas för att överbrygga transkriptomik och proteomik.

Här beskriver vi viktiga ändringar i tekniken med polyribosome fraktionering, som förhör den translatome bygger på föreningen av aktivt översatta mRNA till flera ribosomer och deras differentiell sedimentation i sackarosgradienter. Traditionellt arbetar med in vivo-prov, i synnerhet av central nervsystemet (CNS), har visat sig vara en utmaning på grund av de begränsade mängder material och förekomsten av fettkomponenter vävnad. För att åtgärda detta är beskrivna protokollet specifikt optimerad för användning med minimal mängd av CNS-material, vilket framgår av användningen av enda mus ryggmärg och hjärna. I korthet är CNS-vävnad utvinns och översätta ribosomer är immobiliserade på mRNA med cykloheximid. Myelin flotation utförs sedan för att avlägsna de fettrika komponenter. Fraktionering utförs på en sackarosgradient där mRNA separeras enligt deras ribosomala lastning. Isolerade fraktioner är lämpliga för en rad efterföljande analyser, bland annat nya genomet bred analystekniker.

Introduction

Gene expression bestäms av den kombinerade effekten av transkription, translation och stabilitet av mRNA och proteiner, med översättning bär den mest dominerande effekten 1. Det är nu uppenbart att var och en av dessa steg är starkt reglerad. Mikro-RNA, bildning av RNA-granulat, alternativ och cytoplasmatisk polyadenylation är några exempel på posttranskriptionell reglering av genuttryck 2,3. Var och en av dessa mekanismer kopplas transkription från översättning och påverkar proteomen i det biologiska systemet av intresse. Således, föga förvånande, mRNA-nivåer enbart är en ofullkomlig avläsning av proteinnivåer 4. Kvantitativ proteomik ger den mest direkta bedömningen av genuttryck, men trots nya framsteg, finns det fortfarande betydande begränsningar för känslighet och proteinsekvens upplösning. Därför itu med translatome, repertoar översätta mRNA, erbjuder en utmärkt kompromiss mellan att studeratranskriptom-och proteom. Det är mer exakt än transkriptomik att bedöma slut genuttryck, och ger både högre täckning och sekvens upplösning än proteomik.

I däggdjurssystem, majoriteten av händelser översättnings börja via cap-beroende inledande. En grupp av eukaryota initieringsfaktorer tillsammans med 40S lilla subenheten montera vid 5'-cap av ett mRNA. Komplexet skannar sedan mRNA och på att nå startkodonet augusti, rekryterar den 60S ribosomens stora subenhet för att bilda en komplett 80S ribosomen. Förlängningen scen fortsätter med ribosomen rör sig längs mRNA, med elongeringsfaktorer bistå inkorporeringen av aminosyror från laddade tRNA till den begynnande peptidkedjan. Flera ribosomer kan fortsätta längs en ​​enda mRNA samtidigt och antalet associerade ribosomer har visats korrelera med graden av proteinsyntes 5,6. Detta gör ribosomala lastning en pålitlig indikation för translation och möjliggör separation av aktivt översätta mRNA baserade på sänkan. Förutom kvantifiering av översätta mRNA, kan sekvensinformation fås att identifiera motiv som är involverade i översättning reglering. RNA också bindande proteiner och andra faktorer översättnings kan isoleras från olika fraktioner, underlätta studier och upptäckten av besläktade reglerande proteiner.

I nervsystemet, har translationell kontroll varit kopplade till processer såsom mRNA lagring, transport och lokal proteinsyntesen. Tillväxt kottar har visat sig hysa en viss lokal pool av mRNA skilda från resten av axonet 7. Dessutom axoner besitter förmågan att lokalt syntetisera proteiner 8,9. Som ett resultat har lokal kontroll av översättning blivit en viktig fråga för studier i neurobiologi. Potentialen hos polyribosome fraktione att åtgärda detta har visats i ett flertal studier, vid vilken teknik användes för attundersöka axon vägledning i ryggmärgen utveckling, och visade den aktivitetsberoende översättning av BDNF i hjärnan 10,11.

Protocol

Samtliga djurförsök utfördes i enlighet med institutionella riktlinjer från DKFZ.
Varning: För att förhindra RNAse kontaminering av prover, ta grundläggande försiktighetsåtgärder för att undvika RNas föroreningar och förbereda alla buffertar med DEPC-behandlat vatten.

1. Framställning av sackarosgradienter

  1. Förbered 17,5, 25,6, 33,8, 41,9 och 50% sackaros lösningar (se tabell 1). Börja förbereda gradienter genom långsam tillsats av 2 ml 50% sackaroslösning till botten av en polyallomer ultracentrifugrör. Freeze skiktet genom att placera rören i 20 min vid -80 ° C.
  2. Lägg till de följande lagren vid minskande sackaros procentsatser med frysning steg i mellan, slutade upp till 17,5% sackaros. Håll övertoningar på is under tillsats av sackaros lösningar för att förhindra upptining av underliggande lager.
  3. Förbered sackarosgradienter nyligen en dag före användning och förvara vid 4 ° C. Alternatively, förbereda gradienter i förväg, förvara vid -80 ° C och tining vid 4 ° C natten innan experimentet.

2. Vävnadsberedning (ryggmärg och / eller hjärnan)

  1. Bedöva musen genom en överdos av Xylazin och Ketamin i NaCl och transkardiellt BEGJUTA med 20 ml av Hanks balanserade saltlösning (HBSS) innehållande 200 | ig / ml CHX som immobiliserar ribosomer på associerade transkript. Bekräfta korrekt anesthetization av icke-mottaglighet till tå nypor.
  2. Utdrag vävnad snabbt. Öppna kraniet dorsalt och extrahera hjärnan. Utför laminektomi av hela bröst-och ländryggen ryggrad och extrahera ryggmärgen. Använd hela hjärnan (~ 400 mg) eller en 4 cm bit av ryggmärgen (~ 90 mg), respektive.
  3. Överför vävnaden i iskall homogenisering buffert A (se tabell 1) (ryggmärg: 1 ml; hjärna: 4 ml) och tärningar i små bitar med en ren skalpell för att möjliggöra ökat upptag av cykloheximid. Perform alla ytterligare steg på is.
  4. Inkubera i 15 minuter och homogenisera vävnaden mekaniskt med användning av en Dounce-homogenisator. Noggrant kontrollerade homogenisering är nödvändig för att säkerställa att kärnorna förblir intakta. Behandla alla prover exakt samma sätt för att säkerställa jämförbarhet. Anmärkning: för hjärnvävnad: Störa vävnad med 5 slag med en tätslutande mortelstöt. För ryggmärgsvävnad: störa med 5 slag med en löst sittande mortelstöt, följt av ytterligare 5 slag med en tätslutande mortelstöt.
  5. Ta alikvoter (400 ul för hjärna och 200 l för ryggmärgen), blixt frysa och förvara vid -80 ° C för total RNA isolering.
  6. Ta bort kärnor och störningsfri cell och vävnadsfragment genom centrifugering vid 500 x g under 10 min vid 4 ° C. Låghastighetscentrifugering förhindrar förlust av ribosomer.
  7. Lyse membranfragment i kärnorna fria supernatanten efter 30 min genom tillsats av NP-40 och natriumdeoxikolat detergenter (vardera till en slutlig koncentration av 1%).

  1. Detta steg avlägsnar fettkomponenter från provet, som annars kommer att maskera signalen i polyribosome profilen. Först, pre-chill ultracentrifugen hinkar och rotor vid 4 ° C och förbereda 2 M, 1,1 M och 0,9 M sackaros lösningar (se tabell 1).
  2. Blanda lysat med en 1.22 volymer av 2 M sackaros lösning och överför till en polyeten ultracentrifugrör. Fyll alla rör till lika stor volym av 10 ml med 1,1 M sackaros lösning, därefter överlagra det försiktigt med 0,9 M sackaroslösning.
  3. Placera ultracentrifugrör i på förhand kylda ultracentrifugen hinkar. Centrifugera under 3 h vid 100.000 xg vid 4 ° C. Under denna process ribosomer bli deponeras i pelleten medan feta komponenter flyter upp och stanna kvar i supernatanten.

4. Sackarosgradient Fraktione

  1. Avlägsna supernatanten och lös upp pelleten i homogeniseringsbuffert B (se tabell 1
  2. Placera sackarosgradienter (framställning beskrivs i ett tidigare avsnitt) i pre-kylda ultracentrifugen hinkar. Prover Layer försiktigt på toppen av gradienten. Lägg till en tom sukrosgradient som teknisk kontroll.
  3. Justera vikten av varje hink med homogeniseringsbuffert. Centrifugera prover om 1,5 h vid 285.000 xg vid 4 ° C.
  4. Börja förbereda Isco fraktionerings 30 minuter före slutet av centrifugering. Om en annan modell av fraktioneringsanordningen användes, följa tillverkarens protokoll.
    1. Ställ in lämplig känslighet (0.2 AUFS för hjärnan eller 0.05 AUFS för ryggmärgen) för UV-lampan och slå på den för att värma upp. Montera röret piercer, anslut den via rull pumpen till 60% sackaros lösning genom röret piercer.
    2. Testa installationen genom att pumpa sackaros (flöde råttaE: 1 ml / min), särskilt se till att det inte finns några läckor i slangarna som kommer att införa bubblor i lutning.
    3. Blank bakgrund absorption genom att manuellt pumpa gradient buffert i UV-detektor och korrigera baslinjen.
  5. Ta försiktigt bort ultracentrifugen hinkar som innehåller sackaros gradienter med sedimenterade prover från rotorn och placera dem på is. Undvik stötar av lutningar för att förhindra förlust av upplösning.
  6. Kör gradienter på fraktionerings. Kör tomma gradienter först att bedöma bakgrunds absorption och säkerställa korrekt teknisk installation.
    1. Fäst gradient till UV-detektorn och tränga igenom botten av röret med röret piercer. Starta pumpning av 60% sackaros, vilket kommer att förskjuta gradienten med sedimenterade prover uppåt genom UV-detektor och in i dropp.
    2. Absorbansen vid 260 nm är dokumenterat att generera absorptionsprofilen för provet, med toppar som anger sedimentetion av mRNA i samband med ribosomala subenheter, monosomes och därefter ökande antal ribosomer.
  7. Samla in prov i 20 fraktioner via dropp (600 pl vardera, i 2 ml rör).

5. RNA Isolering från enskilda Bråk

  1. Lägg 10% SDS till en slutlig koncentration av 1% till individuella fraktioner och blanda väl i syfte att veckla ut proteiner och dissociera ribosomer. Vid denna punkt prover kan frysas vid -80 ° C. Beroende på vilken fråga som skall behandlas, kan fraktioner slås samman enligt absorbansen profilen.
  2. Isolera RNA med sur fenol / kloroform-extraktion, vilket även tar bort kontaminerande spår av DNA.
    1. Lägg till en volym av sur fenol / kloroform (förvärmd till RT) till varje prov, värme under 10 minuter vid 65 ° C och frigöringstrycket under dragskåp efteråt.
    2. Centrifugera proverna i 20 min vid 17000 xg vid rumstemperatur. Försiktigt överföra vattenfasen till en ny 1,5 mlröret. Var medveten om fasvändning i tätare sackaros fraktioner, där vattenfasen kan vara i botten efter centrifugering.
    3. Lägg till en volym isopropanol, 1/9 volym natriumacetat (pH 5,2) och 1 | il GlycoBlue till varje prov för att fälla ut RNA. Förvara proverna minst 1 timme vid -80 ° C.
    4. Centrifugera under 30 min vid 17000 x g och 4 ° C. GlycoBlue erbjuder visualisering av pelleten. Avlägsna supernatanten, tvätta pelleten gång med iskall 80% etanol och lufttorka pellet. Lös pelleten i RNAse fritt vatten.
  3. Kvantifiera mängden RNA genom Nanodrop och analysera RNA-integritet genom en Bioanalyzer chip. RNA som erhålls genom den presenterade protokollet är lämplig för alla toppmoderna high throughput analyser inklusive microarray och djupa sekvensering.

Representative Results

Figur 2 visar representativa polyribosome profiler efter fraktionering. Profilerna för hjärna och ryggmärg visar karakteristiska absorptions kurvor såsom beskrivits tidigare för cellinjer. mRNA bundna till små ribosomala subenheter (40S) sediment på lättare fraktioner och visas först som en topp på profilen, följt av ribosomens stora subenhet (60S) och monosome (80S) bundna mRNA. mRNA bundna till flera ribosomer sedimenterar vid tyngre fraktioner, med de senare toppar som indikerar ökande antalet bundna ribosomer. Den globala översättning kan bedömas från profilen. Som ett exempel har hjärnvävnad en högre polyribosome att monosome förhållande än ryggmärgsvävnad, vilket indikerar en mer aktiv översättning.

RNA extraherat från individuella fraktioner bedömdes av Bioanalyzer, som visar fördelningen av 18S och 28S rRNA. 18S rRNA visas tidigare i profil, i enlighet med de små ribosomala subenheter sedimente i ljusare Sucr ose fraktioner. Typiska utbyten av total-RNA är 10-20 mikrogram för hjärna och 2-4 mikrogram för ryggmärgen. RNA-utbyten från individuella fraktioner är upp till 4 ^ g och 0,8 ^ g för hjärnan och ryggmärgen respektive, beroende på vilken fraktion. En tom sackarosgradient visar redan en viss bakgrund absorption vid 260 nm på grund av närvaron av DTT. Denna bakgrund kan subtraheras under dataanalys för att normalisera sampelvärden. EDTA-behandling kollapsade de polyribosome topparna, visar sedimenteringsprofilen beror på översättning.

Figur 1

Figur 1. Workflow och potentiella tillämpningar av in vivo polyribosome fraktionering.> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2
Figur 2. (A) Typiska polyribosome profiler av hjärnan och ryggmärgen, med bedömning av extraherat RNA genom Bioanalyzer. (B) Fördelning av GAPDH mRNA över fraktioner av QRT-PCR. (C) Polyribosome profiler av tomma lutning och hjärna med och utan EDTA-behandling. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

1,1 2x gradientbuffert 30 mM Tris-HCl pH 7,4, 30 mM MgCl2, 600 mM NaCl, 200 ^ g / ml cykloheximid (CHX), 2 mM ditiotreitol (DTT)
1,1 sackaroslösning 17,5% 8,67 g sackaros, 25 ml 2x lutning buffert, upp till 50 ml DEPC H 2 0
1,1 sackaroslösning 25,6% 12,8 g sackaros, 25 ml 2x gradient buffert, upp till 50 ml DEPC-H 2 0
1,1 sackaroslösning 33,8% 16,9 g sackaros, 25 ml 2x gradient buffert, upp till 50 ml DEPC-H 2 0
1,1 sackaroslösning 41,9% 20,95 g sackaros, 25 ml 2x lutning buffert, upp till 50 ml DEPC H 2 0
1,1 sackaroslösning 50% 25 g sackaros, 25 ml 2x gradient buffert, upp till 50 ml DEPC-H 2 0
2,3 homogeniseringbuffert A 0,25 M sackaros, 50 mM Tris / HCl, pH 7,4), 5 mM MgCl2, 25 mM KCl 200 | ig / ml CHX, 1x Roche fullständig proteasinhibitor, 1 mM DTT, 1 mM phenylmethanesulfonylfluoride (PMSF), 100 U / ml RNAsin
3,1 2M sackaros lösning 68,4% sackaros, 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 5 mM MgCl2, 25 mM KCl 100 | ig / ml CHX, 1x Roche fullständig proteasinhibitor, 1 mM DTT, 1 mM PMSF
3,1 1,1 M sackaros lösning 38,5% sackaros, 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 5 mM MgCl2, 25 mM KCl 100 | ig / ml CHX, 1x Roche fullständig proteasinhibitor, 1 mM DTT, 1 mM PMSF
3,1 0,9 sukroslösning 30,8% sackaros, 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 5 mM MgCl2, 25 mM KCl 100 | ig / ml CHX, 1x Roche fullständig proteasinhibitor, 1 mM DTT, 1 mM PMSF
4,1 homogenization buffert B 0,25 M sackaros, 50 mM Tris / HCl, pH 7,4, 5 mM MgCl2, 25 mM KCl, 1% NP-40, 1% natriumdeoxikolat 200 | ig / ml CHX, 1x Roche fullständig proteasinhibitor, 1 mM DTT, 1 mM PMSF, 100 U / ml RNAsin

Tabell 1. Lista av buffertar och lösningar.

Discussion

Även polyribosome fraktionering är inte en ny teknik, är det fortfarande ett särskilt utmanande. Baserat på insatsmaterial, kan betydande optimering vara nödvändig. Detta gäller särskilt för in vivo CNS-prov, där mängden material är ofta en begränsning och fet vävnadskomponenter hindra isolering av översätta mRNA. Mest publicerade fraktioneringsprotokoll behandlar jäst eller däggdjurscellinjer, och det finns etablerade protokoll för hjärnan 12,13,14. Däremot finns det knappt några publikationer som beskriver fraktionering av ryggmärg, och tidigare protokoll kräver ryggmärgen från ett stort antal djur som skall sammanslagna 15. Av dessa skäl har flera väsentliga modifieringar göras för att anpassa den fraktione protokoll för CNS-vävnad, inklusive enda mus ryggmärg. Ribosomen immobilisering med cykloheximid utförs under djur perfusion för att undvika dissociation av ribosomer During den långa processen av vävnad extraktion. Därefter polysomal RNA utvinns på ett specifikt sätt för att maximera polyribosome avkastning. Först kontrolleras homogenisering av vävnaden genom douncing, håller kärnan intakt och förhindrar DNA-kontaminering. Kärnan avlägsnas därefter tillförlitligt genom centrifugering. Kombinationen av de detergenter NP-40 och natriumdeoxicholat säkerställer lys av det endoplasmatiska retiklet och frisättning av dess membranassocierade ribosomer. Dessutom, UV-absorberande komponenter inom lipid rika myelin skymma polyribosome profilerna. Myelin flotation är därför nödvändigt, där täta föreningar såsom polyribosomer pelleteras och lättare föreningar såsom myelin float och tas bort 16. Polyribosomer sedan sediment över en 17,5% till 50% sackaros lutning. Istället för att manuellt skiktning och frysa varje sackaros lager, kan övertoningar också framställas med en lutning mixer. Extraktion av RNA från fraktioner med användning av sur fenol / kloroform tillåter DNA tas bort med minimal RNA förlust. Dock kan fas inversion uppstå vid täta sackaros fraktioner (ovan fraktion 16).

Detta protokoll ger fördelar jämfört med andra konventionella metoder som behandlar nivån på översättning. Till exempel, både mätning av fosforyleras S6 (en framstående översättnings markör) samt märkning av begynnande kedjor med radioisotoper ger information om globala översättningsnivåer men avslöjar lite om vad som specifikt översätts. Polyribosome fraktionering, å andra sidan, gör det inte bara bedömning av global översättning, utan även identiteten på översätta mRNA och de relaterade regulatoriska proteiner. Kvantitativ realtids-PCR kan utföras på isolerade RNA för en snabb läsning av utvalda mRNA, och microarrays och nästa generation RNA-sekvensering kan utföras för genomet breda studier. De optimeringar som presenteras här tillåta den teknik som ska användas med minimala mängder av CNS-vävnad, därför minskaning av antalet djur som behövs och förbättra den totala experiment kvalitet genom att minska vävnads handläggningstiden. Å andra sidan kan denna teknik inte skilja avstannat ribosomer från översätta sådana. Avskrifter bär strandade ribosomer sedimenterar i de tunga fraktionerna, och detta bör hållas i minnet vid tolkningen av data.

Det finns senare rapporterade tekniker, nämligen RiboTaq och TRAP, där ribosomer är märkta med epitopmärkningar eller reportrar respektive i en celltyp specifika sätt och tillhörande mRNA isoleras genom immunoutfällning 17,18. Denna teknik kan vara kopplad till polyribosome fraktionering för att erbjuda hög upplösning utläses för specifika cellpopulationer. Ribosomen fot-utskrifter är en annan ny teknik som innebär nukleasklyvning att generera små fragment, eller "fotspår", av mRNA som skyddas av ribosomer. Biblioteken är sedan genereras från dessa fotspår och sekvenseras. Denna metod PROVIdes ett kodon specifik hel genomanalys på översättning och kan identifiera strandade ribosomer, icke-augusti startar kodon och små uppströms öppna läsramar, som inte kan uppnås genom polyribosome fraktione 19. Emellertid kan polyribosome fraktione kopplas till ribosomen profilering för isolering av spjälkade fragmenten innehållande ensamma ribosomer och därigenom anrika för de molekylära arter som krävs för biblioteket beredning i vilken hög prov renhet krävs ofta. Sammantaget är polyribosome fraktione en flexibel metod med varaktig betydelse och kan kopplas till olika efterföljande tillämpningar, inklusive genomet breda analyser som nästa generations sekvensering.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av det tyska federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF), den systembiologi för Signalering i Cancer (Helmholtz Alliance på Systembiologi) och den tyska Cancer Research Center (DKFZ).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hank’s balanced salts solution Gibco 14170-138
Tube, Thinwall, Polyallomer, 14 ml, 14 x 95 mm Beckman Coulter 331374
Diethylpyrocarbonate  Sigma D5758 caution
Cycloheximide Sigma C7698 danger
Dithiothreitol Sigma 43815 warning
Complete Protease Inhibitor Cocktail Tablets Roche 11697498001
Phenylmethanesulfonyl fluoride solution Sigma 93482 danger
RNasin Plus RNase Inhibitor Promega N2611
Nonidet P-40 Roche 11332473001 danger
Sodium deoxycholate Sigma D6750 warning
Acid-Phenol:Chloroform, pH 4.5 (with IAA, 125:24:1) Ambion AM9722 danger
GlycoBlue Invitrogen AM9516
Equipment
Dounce Tissue Grinder, 1 ml/7 ml Wheaton 357538/357542
Nanodrop 2000 Thermo Scientific
SW 40 Ti Rotor, Swinging Bucket, Titanium, 6 x 14 ml, 40,000 rpm, 285,000 x g Beckman Coulter 331302
Density Gradient Fractionator Teledyne Isco
2100 Bioanalyzer Agilent Technologies

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schwanhäusser, B., et al. Global quantification of mammalian gene expression control. Nature. 473 (7347), 337-342 (2011).
  2. Lau, A. G., et al. Distinct 3'UTRs differentially regulate activity-dependent translation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (36), 15945-15950 (2010).
  3. Piqué, M., López, J. M., Foissac, S., Guigó, R., Méndez, R. A combinatorial code for CPE-mediated translational control. Cell. 132 (3), 434-448 (2008).
  4. Ingolia, N. T., Ghaemmaghami, S., Newman, J. R. S., Weissman, J. S. Genome-wide analysis in vivo of translation with nucleotide resolution using ribosome profiling. Science. 324 (5924), 218-223 (2009).
  5. Grolleau, A., et al. Global and specific translational control by rapamycin in T cells uncovered by microarrays and proteomics. The Journal of Biological Chemistry. 277 (25), 22175-22184 (1074).
  6. Rajasekhar, V. K., Viale, A., Socci, N. D., Wiedmann, M., Hu, X., Holland, E. C. Oncogenic Ras and Akt signaling contribute to glioblastoma formation by differential recruitment of existing mRNAs to polysomes. Molecular Cell. 12 (4), 889-901 (2003).
  7. Zivraj, K. H., et al. Subcellular profiling reveals distinct and developmentally regulated repertoire of growth cone mRNAs. The Journal of Neuroscience. 30 (46), 15464-15478 (2010).
  8. Brittis, P. a, Lu, Q., Flanagan, J. G. Axonal protein synthesis provides a mechanism for localized regulation at an intermediate target. Cell. 110 (2), 223-235 (2002).
  9. Tcherkezian, J., Brittis, P. a, Thomas, F., Roux, P. P., Flanagan, J. G. Transmembrane receptor DCC associates with protein synthesis machinery and regulates translation. Cell. 141 (4), 632-644 (2010).
  10. Colak, D., Ji, S. -J., Porse, B. T., Jaffrey, S. R. Regulation of axon guidance by compartmentalized nonsense-mediated mRNA decay. Cell. 153 (6), 1252-1265 (2013).
  11. Lau, A. G., et al. Distinct 3'UTRs differentially regulate activity-dependent translation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (36), 15945-15950 (2010).
  12. Del Prete, M. J., Vernal, R., Dolznig, H., Müllner, E. W., Garcia-Sanz, J. A. Isolation of polysome-bound mRNA from solid tissues amenable for RT-PCR and profiling experiments. RNA. 13 (3), 414-421 (2007).
  13. Esposito, A. M., et al. Eukaryotic polyribosome profile analysis. J. Vis. Exp. (40), (2010).
  14. Sampath, P., Lee, Q. Y., Tanavde, V., et al. Identifying translationally regulated genes during stem cell differentiation. Current Protocols in Stem Cell Biology. Schlaeger, T. 1, (2011).
  15. Chiu, F. C., Smith, M. E. Studies on rat spinal cord polysomes: postnatal development and experimental demyelination. Journal of Neurochemistry. 31 (4), 835-844 (1978).
  16. Larocca, J. N., Norton, W. T., et al. Isolation of myelin. Current Protocols in Cell Biology. Bonifacino, J. S., et al. Chapter 3, (2007).
  17. Heiman, M., et al. A translational profiling approach for the molecular characterization of CNS cell types. Cell. 135 (4), 738-748 (2008).
  18. Sanz, E., Yang, L., Su, T., Morris, D. R., McKnight, G. S., Amieux, P. S. Cell-type-specific isolation of ribosome-associated mRNA from complex tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (33), 13939-13944 (2009).
  19. Ingolia, N. T., Brar, G. a, Rouskin, S., McGeachy, A. M., Weissman, J. S. The ribosome profiling strategy for monitoring translation in vivo by deep sequencing of ribosome-protected mRNA fragments. Nature Protocols. 7 (8), 1534-1550 (2012).

Tags

Neurovetenskap centrala nervsystemet CNS översättning polyribosome fraktionering RNA hjärna ryggmärg microarray nästa generations sekvensering lutning translatome
<em>In vivo</em> Förhör av centrala nervsystemet Translatome av Polyribosome Fractionation
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lou, W. P. K., Baser, A.,More

Lou, W. P. K., Baser, A., Klußmann, S., Martin-Villalba, A. In vivo Interrogation of Central Nervous System Translatome by Polyribosome Fractionation. J. Vis. Exp. (86), e51255, doi:10.3791/51255 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter