本書の目的は、 キイロショウジョウバエの胚、細胞、および組織から抽出されたRNA上の強化されたノーザンブロットプロトコルの手術の手順を視覚化し、議論することである。このプロトコルは、小さなRNA種の効率的な検出のために特に有用である。
最後の十年は、RNAレベルでの遺伝子発現制御機構の周りの科学的関心の爆発を目撃した。分子生物学のこのブランチは大幅に転写後調節の主要なプレーヤーとして非コードRNAの発見に支えられてきた。このような革新的な観点は、ハイスループットレベル(ゲノムワイド同定)または単一の候補解析(特定の種の定常状態の蓄積)の両方、を伴うと短いRNA発現をプロファイリングするための強力な技術の開発によってトリガされている。いくつかの最先端技術の戦略は投薬や、逃げるの分子を可視化するために現在利用可能であるが、ノーザンブロットアッセイは、RNA発現の迅速かつ正確な評価のための分子生物学の適格なアプローチのまま。それは、より洗練され、コストのかかる技術の応用に向けた最初のステップであると、多くの場合、簡単に洞察を得るための優先方法のままRNA生物学へ。ここでは、手動で幼虫/成体組織を切開し、またはインビトロ培養細胞で 、胚全体キイロショウジョウバエから弱く発現マイクロRNA(または他の小さな調節RNA種)を検出する(ノーザンブロット拡張)効率的なプロトコルの概要。 RNAの非常に限られた量が必要とされ、フローサイトメトリー、単離された細胞からの材料の使用も想定することができる。
RNAの生化学は、過去数年1で壮大な進歩を経験している。遺伝子発現の制御におけるRNA電位の私たちの理解は、新規RNAに基づく調節機構3,4の発見によって、すでに知られている転写後事象のより深い特性評価により、強力な非コードリボ-レギュレータ2の同定により破裂されました5。すべて一緒にこれらの研究は、現在の科学的景観における主要な研究対象となってきて、RNAの生物学は劇的場面を作ることができました。特に、ここ数年、私たちは、分子神経生物学6、現代の生命科学の中で最もダイナミックな研究領域の一つの「RNAワールド」の蔓延インパクト感を得ている。前世紀の最後の10年間では、全体的な科学的なシナリオは、RNA干渉7,8の発見によって、小さな調節RNA 9,10の革命をもたらしてきたマイクロRNA 11への特定に関しては、内因的遺伝子発現の多面的コンビナトリアル規制当局などのほぼすべての細胞機能の制御に関与する小さな非コードRNAを発現した。
miRNAの高い番号は、ショウジョウバエで、同様に12〜15ヒト細胞で同定された際に約10年アンブロスとRuvkunのラボによる線虫(Caenorhabditis elegans)におけるmiRNA最初の発見後に、再び注目がフィールドになっていた。それ以来、汎用性の高い遺伝子導入のアプローチのおかげで、 キイロショウジョウバエは、miRNAの生合成と活動掘り下げるための貴重な生物学的状況として際立っていました。 ショウジョウバエ miRNAがシグナル伝達経路、代謝に高齢化から及ぶ、特定昆虫または進化的に保存されたプロセスで異なる機能を明らかにした、行動や、もちろん、神経発生。この方向に沿って、私たちは最近、興味深い共同で新たなリンク16を発表マスター遺伝子GCM /グライドとRNA合成経路との間に発生するrrelation。フライ転写因子GCM /グライド17-19は神経前駆体20を飛行多能においてニューロンの運命の選択対グリアを規定する細胞運命決定因子のユニークな例を構成している。二十年このトピックに関する長期研究は明らかに複数の発生を下線とGCM /神経発達中の神経細胞とグリアカウンターパートとの間の微妙な比率のバランスをとるために必要な閾値レベルを確立するために21-28 グライドにわたって収束遺伝子発現制御の入力が重複しています。
私たちは、DMEL-miR279ターゲティング経由その規制がGCM /発現16 グライドの転写後の微調整に寄与し、さらに制御レベルを表して発見した。世界的には、これらの研究の行は、特定の方法論的な改善を必要とした。年に沿って、いくつかの技術が独自に開発したトラッドを分析するitional RNAは、RNアーゼ保護アッセイなどのような小さな非コーディングRNA、cDNAアレイ29-31、リアルタイムPCR法32〜35および配列36,37を定量化するために変換されている。反対側には、技術的なアプローチの再キャリブレーションは、現場での連続進歩を助長しています。
ノーザンブロットアッセイ(NB、またはRNAゲルブロットアッセイ)代表のインスタンスを構成している:それは、発現レベルの定量だけでなく、サイズ決定の両方を確保しているので、それは主に、RNA蓄積をプロファイルするために使用される。しかし、この方法の本質的な乏しい感度は、それが短いRNAのような、低豊富な遺伝子発現細かいチューナーに適用する場合に限定される。有害な結果は、特定の生物学的試料への応用は困難になり、総RNA、大量の要件である。このような理由から、低分子RNA検出のための具体的なNB変異体は38〜40が開発されている:私たちは改善されたNB procを利用したedure 41(ENB、拡張ノーザンブロット)、DMEL-miR279およびGCM /グライドの間、上記の相互作用を解明している。
この方法は、固体支持体上に核酸を固定する[EDC、1 – エチル-3-(3 – ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド]カルボジイミド誘導体の活性に基づく化学的架橋工程に依存している。カルボジイミド活性化カルボキシルまたはリン酸基およびアミン基42との間のアミド結合の形成を触媒することが知られている汎用性のクロスリンカーである。このプロパティは、ナイロン膜の表面にアミノ基に自分のモノリン酸化された5'-ヒドロキシル基を介して共有結合小さなRNAに活用することができる。得られ取付け構成が顕著検出強化43を生じる固定化された核酸と、今度は、プローブ-標的ハイブリダイゼーションの効率のアクセシビリティを増大させる。
技術は、特定のrelevancを想定しているショウジョウバエ分子的研究におけるeは、それによって、小さな非コードRNAの新規で独特のクラスの発生が44を浮上している。これらの中でも、rasiRNAs 45,46は配列特異的遺伝子サイレンシングに関与PIWI相互作用性RNA(piRNAは47)の特定のサブタイプを構成する。この方法の手術の詳細は十分に説明し、以下に可視化し、マイクロRNA DMEL-miR279とDMEL-miR286の分析に相対的で、初めて、1 rasiRNA、rasi4のされています。私たちは、RNA(1μg未満)の最小量から不十分な表現の目標を明らかにすることができたこの方法を、極端に押した。
RNAは神経発生を調節を通して絡み合う高度化の感謝を連続的に増加しているが、神経幹細胞生物学、神経分化/機能統合、神経病理および癌の発生に影響を与えるRNAに基づく回路網の機構影響は未踏のまま。 ショウジョウバエは、短い非コードRNAおよび転写因子が主要な分子の選手と見なされている未踏細胞経路を解明するために尽力キイロとしての王国を通して、このような?…
The authors have nothing to disclose.
この作品は、研究所国立デ·ラ·サンテら·デ·ラ·ルシェルシュMédicaleによってサポートされていました、センター国立·デ·ラ·ルシェルシュ科学研究、大学·デストラスブール、HOPITALデストラスブール、協会注ぐラ·ルシェルシュシュルルがん、研究所国立デュがん、アジャンス国立·デ·ラ·ルシェルシュ·地域アルザス。
ピエトロLANEVEはラ·ルシェルシュMédicaleを注ぐ財団によってサポートされています。現在は、イスティトゥーイタリアーノTecnologia(IIT)フェローシップの受信者である。出版費用はNeurexネットワークによってサポートされている(TriNeuron – プログラムINTERREG IVオーバーライン)
FINAL COMPOSITION/NAME | COMPANY | CATALOGUE (Stock) | COMMENTS |
GENERAL REQUIREMENT | |||
Centrifuge, 5418 | Eppendorf | 5418 000.017 | |
Decontaminant, RNase Away | Sigma-Aldrich | 83931 | Apply on glass/plasticware, wipe and rinse |
RNase inhibitor, DEPC | Sigma-Aldrich | D5758 | Hazardous //// 1609-47-8 |
0.1 % DEPC suspension | Incubate 2 hr at 37 ˚C, then sterilize by autoclave | ||
SAMPLE PREPARATION | |||
Stereo Microscope, M60 | Leica | ||
1X PBS Buffer | |||
137 mM NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
2.7 mM KCl | Sigma-Aldrich | P9541 | 7447-40-7 |
10 mM Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S3264 | 7558-79-4 |
1.8 mM KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P9791 | 7778-77-0 |
RNA EXTRACTION/ANALYSIS | |||
UV-Vis Spectrophotometer | Thermo Scientific | Nanodrop 2000 | |
Gel Imager, ChemiDoc XRS+ | Biorad | 170-8265 | |
Horizontal Electrophoresys, Mini-Sub Cell GT | BioRad | 170-4487EDU | |
RNA extraction reagent, TRIzol Reagent | Life Technologies | 15596026 | Hazardous |
PCA (25:24:1), 1:1 for extraction | Sigma-Aldrich | 77617 | 136112-00-0 |
Chlorophorm, 1:1 for extraction | Sigma-Aldrich | C2432 | 67-66-3 |
EtOH, 2.5 vol. for precipitation, 70% for washing | Sigma-Aldrich | 59844 | 64-17-5 |
Gene Ruler 1Kb DNA Ladder | Thermo Scientific | SM0311 | |
Stop Mix | |||
300 mM NaOAc, pH 5.5 | Sigma-Aldrich | S2889 | 127-09-3 |
1x RSB Solution | |||
2% sodium dodecyl sulfate (SDS) | Sigma-Aldrich | 71736 | Never cool down SDS to avoid precipitation //// 151-21-3 |
2 mg/ml Proteinase K | Roche Applied Science | 0-3115828001 | EC 3.4.21.64 9 |
10X Reticulocyte Standard Buffer (RSB) | |||
100 mM Tris-Cl, pH 7.4 | Sigma-Aldrich | T5941 | 1185-53-1 |
100 mM NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
30 mM MgCl2 | Sigma-Aldrich | M8266 | 7786-30-3 |
Denaturing Agarose Gel | |||
1.2% Agarose | Sigma-Aldrich | A9539 | Let the gel solidify for at least 1 hr //// 9012-36-2 |
1x MOPS Buffer | Add when T < 60 ˚C | ||
3% formaldehayde | Sigma-Aldrich | F8775 | Hazardous. Add when T < 60 ˚C //// 50-00-0 |
10X MOPS Buffer | |||
0.2 M MOPS sodium salt, pH 7 | Sigma-Aldrich | M9381 | Do not confuse MOPS sodium salt with MOPS //// 71119-22-7 |
Agarose Loading Dye | |||
1x MOPS Buffer | |||
3% formaldehyde | Sigma-Aldrich | F8775 | Hazardous //// 50-00-0 |
50% formamide | Sigma-Aldrich | 47670 | Hazardous //// 75-12-7 |
Ethidium bromide (EtBr) 30 μg/ml | Sigma-Aldrich | E1510 | Hazardous //// 1239-45-8 |
Bromophenol blue | Sigma-Aldrich | B0126 | 115-39-9 |
SMALL RNA FRACTIONATION | |||
Flat gel loading tips | Life Technologies | LC1002 | |
Savant SpeedVac Concentrator | Thermo Scientific | DNA120 | |
Vertical Electrophoresis, Mini-PROTEAN Tetra Cell | Biorad | 165-8000 | |
Denaturing Acrilamide Gel | |||
10% acrylamide/bis-acrylamide (19:1) | Sigma-Aldrich | A3449 | Hazardous. Let the gel polymerizefor 45 min before use |
1x TBE Buffer (or 1x MOPS Buffer) | |||
7 M urea | Sigma-Aldrich | U6504 | 57-13-6 |
0.1% ammonium persulfate | Sigma-Aldrich | 215589 | 7727-54-0 |
0.1% TEMED | Sigma-Aldrich | T9281 | 110-18-9 |
Gene Ruler Ultra Low Range DNA Ladder (10 bp-step) | Thermo Scientific | SM1211 | Label 0.1 μg, as described in the "probe labeling" reaction |
Acrylamide Blue Dye | |||
50% formamide | Sigma-Aldrich | 47670 | Hazardous //// 75-12-7 |
Bromophenol blue | Sigma-Aldrich | B0126 | 115-39-9 |
Running Buffer (RB) | |||
1x MOPS Buffer | |||
Alternative RB: 1x TBE Buffer | |||
1x TBE Buffer | |||
5X TBE | |||
445 mM Tris-base | Sigma-Aldrich | T1503 | 77-86-1 |
445 mM boric acid | Sigma-Aldrich | B7901 | 10043-35-3 |
20 mM EDTA | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
Gel Staining Solution | |||
Ethidium bromide 0.5 μg/ml | Sigma-Aldrich | E1510 | Hazardous //// 1239-45-8 |
1x RB | Stain for 15 min with EtBr, destain for 15 min w/o EtBr | ||
BLOTTING | |||
3MM Whatman paper | Sigma-Aldrich | Z270849 | |
Neutral Nylon Membrane, Hybond NX | GE Healthcare Life Science | RPN203T | Photosensitive |
CROSSLINKING | |||
Crosslinking Solution (XLS) | |||
1% 1-methylimidazole (v/v) | Sigma-Aldrich | 336092 | Always prepare a fresh aliquot of XLS //// 616-47-7 |
12.5 mM HCl | Sigma-Aldrich | H1758 | Hazardous //// 7647-01-0 |
3.1% EDC (w/v) | Sigma-Aldrich | 3450 | 25952-53-8 |
(PRE)-HYBRIDIZATION | |||
Liquid Scintillation Counter | Beckmann | LS 6500 | |
Sheared Salmon Sperm, 0.1 mg/ml | Life Technologies | AM9680 | |
rasi4 antisense probe | 5' CGGUGUUCGACAGUUCCUCGGG -3' | ||
5s-rRNA antisense probe | 5'-CAACACGCGGTGTTCCCAAGCCG-3' | ||
Dmel-miR279 antisense probe | 5'-TTAATGAGTGTGGATCTAGTCA-3' | ||
Dmel-miR286 antisense probe | 5'-AGCACGAGTGTTCGGTCTAGTCA-3' | ||
Purification Kit, Illustra MicroSpin G-25 Columns | GE Healthcare Life Science | 27-5325-01 | |
(Pre)-Hybridization Solution (HS) | |||
6x SSPE | Pre-warm HS at 37 ˚C before use | ||
0.5% SDS | Sigma-Aldrich | 71736 | 151-21-3 |
5x Denhardt's Solution | |||
20X SSPE | |||
3.6 M NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
0.2 M sodium phosphate | Sigma-Aldrich | 342483 | 7601-54-9 |
20 mM EDTA (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
50x Denhardt's Solution | |||
1% Ficoll 400 (w/v) | Sigma-Aldrich | F2637 | 26873-85-8 |
1% Polyvinylpyrrolidone | Sigma-Aldrich | PVP40 | 9003-39-8 |
1% BSA | Sigma-Aldrich | A7906 | 9048-46-8 |
1X TEN Buffer | |||
10 mM Tris-Cl (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | T1503 | 77-86-1 |
100 mM NaCl | Sigma-Aldrich | S3014 | 7647-14-5 |
1 mM EDTA (pH 8.0) | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
Probe Labelling | |||
0.4 μM oligonucleotide | |||
1.5 μl Ci/μl [γ-32P] ATP | Perkin Elmer | NEG002A | Hazardous //// 51963-61-2 |
1x T4 Polynucleotide Kinase Buffer | Biolabs | B0201 | |
T4 Polynucleotide Kinase 0.5 units/μl | Biolabs | M0201 | EC 2.7.1.78 |
30 min at 37 ˚C, stop by 20 mM EDTA | |||
WASHING | |||
Geiger Mueller Detectors | Canberra Industries | MCB2/CPS – EM77021 | |
Washing Buffer (WB), 2x SSPE | |||
Stringent Washing Buffers | |||
0.2x SSPE | |||
2x SSPE, 0.5% SDS | |||
0.2x SSPE, 0.5% SDS | |||
SIGNAL DETECTION | |||
PharosFX Plus System | Biorad | 170-9460 | |
Image J | Freely available | ||
Quantity One | Biorad | ||
X-ray films , BioMax XAR | Sigma-Aldrich | F5888 | Photosensitive |
Developer for X-ray films | Sigma-Aldrich | P7042 | |
Fixer for X-ray films | Sigma-Aldrich | P7167 | |
STRIPPING | |||
Stripping Solution | |||
10 mM Tris-HCl pH 8.8 | Sigma-Aldrich | T1503 | 77-86-1 |
5 mM EDTA | Sigma-Aldrich | EDS | 60-00-4 |
0.1% SDS | Sigma-Aldrich | 71736 | Add SDS after boiling to avoid foaming //// 151-21-3 |