Waiting
Login processing...

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

Biochemistry

Genom çapında Quantification ribozom profil oluşturma tarafından mayası çeviri

Published: December 21, 2017 doi: 10.3791/56820

Summary

Translasyonel yönetmelik protein bereket kontrolünde önemli bir rol oynar. Burada, kantitatif analiz tomurcuklanma Maya Saccharomyces cerevisiaeçeviri için bir yüksek-den geçerek yöntemi açıklanmaktadır.

Abstract

MRNA tercüme proteinler düzenleme birkaç kat içeren karmaşık bir işlemdir. Bu kez değişiklikleri protein sentezi mRNA transkripsiyon değişiklikleri yansıtmak, ama pek çok özel durumlar gözlenmiştir varsayılır. Son zamanlarda, ribozom profil oluşturma (Ribo Seq) adında bir teknik veya kimlik, mRNA hangi bölgelerinde protein ve miktar çeviri genom geneli düzeyinde çevriliyor yüksek doğrulukla sağlar güçlü bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Burada, genom çapında miktar Ribo Seq mayası içinde kullanarak çeviri için Genelleştirilmiş bir iletişim kuralı mevcut. Buna ek olarak, mRNA bereket ölçümleri ile Ribo Seq veri birleştirerek aynı anda mRNA transkript aynı örnek içinde binlerce çeviri verimliliğini ölçmek ve bu parametreler deneysel cevaben değişiklikleri karşılaştırmak için bize izin verir işlemler veya farklı fizyolojik devletler. Biz üretimi ile birlikte uygun derin sıralama için nükleaz sindirim, bozulmamış ribozom-ayak izi kompleksleri Sükroz degrade ayırma ile yalıtım ve hazırlık DNA kütüphanelerinin kullanarak ribozom ayak izi için detaylı bir protokol tarif Kalite denetimleri doğru analiz vivo içinde çeviri sağlamak için gerekli.

Introduction

Hücredeki protein ifade yönetmelikte önemli bir rol oynayan temel işlemlerden biri mRNA çevrilmiştir. Bu nedenle, mRNA çeviri sıkı farklı iç ve dış fizyolojik uyaranlar 1,2yanıt olarak kontrol edilir. Ancak, translasyonel düzenleme mekanizmaları çöküşünde kalır. Burada, biz genom çapında miktar mayası çeviri için protokol ribozom profil oluşturma açıklanmaktadır. Ribozom profil çıkarma tekniği genel amacı çalışma ve çeşitli hücresel koşullarda belirli mRNA'ların çeviri ölçmek etmektir. Bu teknik ribozom doluluk genom boyunca kantitatif analiz için yeni nesil sıralama kullanır ve protein sentezi vivo içinde tek kodon çözünürlük 3,4oranı izleme sağlar. Şu anda, bu yöntem protein çeviri düzeyde ölçmenin en gelişmiş araçlar sağlar ve mevcut diğer tekniklerle, örneğin microarrays ortaya bilgi veren yararlı keşif aracı olduğu ispatlanmıştır veya Çeviri Durumu dizi analizi (TSAA) 5. Transkript düzeyleri ve çevirim çıkış birleştirilmiş değişiklikleri ile ilgili raporlar profil oluşturma ribozom da diğer yöntemlerine göre çok daha fazla hassasiyet sağlar.

Bu yaklaşım mRNA parçaları 3ribozom korumalı derin sıralama üzerinde temel alır. Ribozomlarda protein çeviri sırasında korumak ~ 28 nt bölümlerini (ayak izleri olarak adlandırılır) mRNA 6. Ribozom tarafından korunan parçaları dizisi belirleyerek, Ribo Seq ribozomlara çevrilmiş mRNA üzerinde konumunu harita ve mRNA hangi bölgelerinde aktif protein 3,7olarak tercüme edilebilir muhtemeldir tanımlamak. Buna ek olarak, biz kantitatif mRNA tercümesi verilen bir mRNA transkript hizalamak ayak izleri sayısını sayarak ölçebilirsiniz.

Ribozom tarafından korunan parçaları ayırmak için hücre lysates başlangıçta ribonükleaz sindirim tarafından takip ribozomlara oyalamak için bir çeviri önleyici ile tedavi edilir. Ücretsiz mRNA ve ribozomlar tarafından korunmamasına çevrilmiş mRNA'ların bölümlerini ribonükleaz tarafından bozulmuş ise, ribozom korumalı mRNA parçaları sağlam ribozom-ayak izi kompleksleri arındırıcı tarafından elde edilebilir. Bu mRNA ayak sonra cDNA kitaplığa dönüştürülür ve derin sıralama (şekil 1) tarafından analiz. Ribozom profil oluşturma için paralel olarak sağlam mRNA aynı örneğinden ayıklanmış ve sıralı. MRNA bereket ölçümleri ile Ribo-Seq tarafından tanımlanan çeviri düzeyini karşılaştırarak, biz özellikle up - veya aşağı-düzenlenmiş çeviri düzeyde olan genlerin tanımlamak ve mRNA genom geneli düzeyinde verimliliğini çeviri hesaplamak. Bu makalede açıklanan protokol için Maya belirli olmakla birlikte, aynı zamanda diğer sistemlerde Ribo Seq Protokolü kurmaya çalışacağız araştırmacılar için yararlı olmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. hazırlık ayıklamak

  1. YPD plakaları (% 1 Maya ekstresi, % 2 pepton, % 2 glikoz ve %2 agar) çizgi Maya suşları tek kolonileri için dondurulmuş hisse senedi üzerinden. Tabak 30 ° C'de 2 gün kuluçkaya.
  2. YPD orta (% 1 Maya ekstresi, % 2 pepton, % 2 glikoz) 50 mL konik santrifüj tüpü 15 mL içine Maya YPD plaka (kullanım bir koloni) aşılamak ve gecede 30 ° C'de (200-250 devir/dakika) sallayarak ile büyümek
  3. Kültür YPD ortamda bir 2 L steril şişe 500 mL içine oranında seyreltin böylece OD600 < 0,1. 3-5 h için 30 ° C'de OD600 kadar sallayarak ile Maya hücreleri büyümek 0,5 (orta log fazı) =.
  4. Hücreleri bir cam tutucu filtre derleme kullanarak 0,45 mikron membran filtreler aracılığıyla filtre uygulayarak toplamak. Bir spatula, sıvı azot, flaş donma ile Pelet scrape ve-80 ° C'de depolayın Donmuş Pelet beklenen boyutu ~ 0,2 - 0,5 g.
    Dikkat: Son derece düşük sıcaklık sıvı azot olduğunu; uygun koruma giymek.
  5. Taze lizis arabellek hazırlamak (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 140 mM KCl, 5 mM MgCl2, 100 μg/mL sikloheksimit, 0,5 mM DTT, % 1 Triton X-100) kullanımdan hemen önce buz üstünde tutun.
  6. 3 krom-çelik boncuk (3.2 mm) 1,8 mL paslanmaz çelik boru koymak. Sıvı nitrojen içinde önceden sakin ve donmuş granül eklemek için bir silikon kauçuk kapaklı kapağı. Cryogrinding 10 tarafından örnek homojenize s 4200 RPM; 10 kez tekrarlayın. En az 10 için sıvı azot tüp chill s arasında her turda.
    Not: Her zaman donmuş örnek tutmak önemlidir.
  7. 1 mL lizis arabellek ekleyin, de pipetting tarafından mix. Yeni 1,5 mL tüp içine aktarın.
  8. 4 ° C'de 5 min için 20.000 x g, santrifüj Buz üzerinde çalışırken, süpernatant yeni 1,5 mL tüp içine aktarın. Lysate, 100 μL yeni 1,5 mL tüp Poli(a) mRNA izolasyonu için transfer. Derhal RNA izolasyon veya flaş dondurma için sıvı azot tüp gidin. Hangi ayak izi çıkarma için kullanılır ve birden parlamak ölçü birimi OD260 lysate, geri kalan sıvı nitrojen tüpleri dondur. Lysates-80 ° C'de depolayın

2. ayak izi çıkarma

  1. Sükroz degradeler hazırlanması
    1. % 50, % 40, % 30, % 20 ve % 10 Sükroz degrade arabelleği (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 140 mM KCl, 5 mM MgCl2, 100 μg/mL sikloheksimit, 0,5 mM DTT) çözümleri hazırlayın.
    2. Hazırlanan % 50 Sükroz arabelleği 13.2 mL ince duvar polyallomer tüp altına 2,2 mL pipet ve Don eriyik için 10 dk-80 ° c (Şekil 2). Sonra 2,2 mL % 40 Sükroz arabelleği donmuş % 50 Sükroz arabellek üst katman ve-80 ° C'de 10 dakika için dondurma Ardından aynı talimatlar, katman % 30, sonra % 20 ve son olarak % 10 Sükroz üstüne birbirinden arabelleğe alır. Hava kabarcıkları katmanlama süre yapmaktan kaçının. Degradeler-80 ° C'de kullanımda kadar devam. Sükroz degradeler en az bir gün önce deney hazırlanmış ve-80 ° C'de depolanan
  2. Nükleaz sindirim
    1. Sükroz degradeler deneyler 4 ° C'de önceki gece tezcan
    2. Cep lysate (ayak izi örnek) buz çözme. Bir aliquot hücre 50 OD260 adet yeni 1,5 mL tüp içeren lysate nakletmek ve taze lizis arabellek eklemek 1 mL. -80 ° C'de lysate kalan mağaza 10 μL eklemek RNase ben (100 U/μL) ve bir baş-over-topuk rotator nazik rotasyon ile oda sıcaklığında 1 h kuluçkaya.
    3. (İsteğe bağlı) 20.000 x g 4 ° C'de 5 min için de örnekleri açıklamak ve süpernatant yeni 1,5 mL tüp içine kurtarmak.
  3. Ultrasantrifüj
    1. Yavaşça lysate örnekleri 10-%50 Sükroz degrade üst katman.
    2. Ultracentrifuge polyallomer 210.000 x g (35.000 devir/dakika) için 3 SW-41 Ti rotor kullanarak h 4 ° C'de, tüpleri.
  4. Degrade ayırma sistem kurulumu
    1. Bileşenler açmak ve UV monitör ısınma için en az 30 dk için izin.
    2. Bir dijital kaydedici yazılımı kullanmaya başlamak belgili tanımlık bilgisayar yazılımı bilgisayarda, grafiğin ölçekleme sınırları-0.01 ve 1 ayarlayın.
    3. Şırıngaya doldur Chase çözüm (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 140 mM KCl, 5 mM MgCl2, % 60 Sükroz) ile herhangi bir hava kabarcıkları şırınga ve kanül içinde kaldırmak.
    4. RNase free su ile dolu bir ultracentrifuge tüp yükleyin. İki siyah işaretleri görülebilir kadar tüp kanül ile pierce. 1 mL/dk şırınga pompa başlatın.
    5. Su akışı cep geçerken, satır taban çizgisine 0 ayarlamak için UV monitörde "Otomatik sıfır" düğmesine basın. UV izlemek için duyarlılık "2.0 AU". İstikrarlı bir temel ayarlandıktan sonra şırınga pompa durdurun. Chase çözüm yeniden elde etmek ve ultracentrifuge tüpü çıkarması.
  5. Monosome yalıtım
    1. Yükleyin ve sukroz degrade içeren ultracentrifuge tüp pierce. 1 mL/dk şırınga pompa başlatmak,254 değerleri izleme 1 mL kesirleri toplamak. 80 lerin monosome en yüksek temsil eden bir tüpün içine kesirler havuz, buz (şekil 3) tutmak.
    2. Chase çözüm akışı hücre ulaştıktan sonra şırınga pompa durdurun. Chase çözüm yeniden elde etmek ve ultracentrifuge tüpü çıkarması. Ayırma 2.5.1 adımda başlangıç örnekleri geri kalanı için yineleyin.
      Not: ne zaman tamamlanmak, en az 30 mL ayırma sistemiyle RNase free su temiz. Boru, şırınga ve tüm çıkarılabilir bileşenleri ılık suyla iyice yıkayın.
    3. Kesirler 12.000 x g 4 ° C'de 10 dakika için de 0.5 mL santrifüj filtrelerden (100 kDa MWCO) filtre ve akış yoluyla atmak, birim kadar yineleyin < 100 μL. Çıkış arabelleği (20 mM Tris-HCl pH 7,0, 2 mM EDTA, 40 U/mL RNase inhibitörü) 400 μL ekleyin. Pipetting tarafından Mix kuluçkaya 10 dk buz ve birimi yeni bir koleksiyon tüp içine aktarın. 12.000 x g 4 ° C'de 10 dakika için de santrifüj kapasitesi ve akışı aracılığıyla toplamak.
  6. Ayak izi parçası arıtma
    1. Yeni 1,5 mL tüp, SDS (için bir son konsantrasyonu % 1), mix pipetting tarafından % 20 20 μL eklemek için akışı aracılığıyla içeren ayak izi RNA parçaları aktarın.
    2. Asit 1 birim eklemek-fenol: kloroform (pH 4.5), 10 için girdap s.
      Dikkat: Asit-fenol: kloroform toksik, cilt ve solunum yolu ile temasından sakının.
    3. 5 min için 65 ° C'de ısı, buz 1 dk. 4 ° C'de 5 dakika santrifüj örneği 12.000 x g'koymak, sulu faz (üst) yeni bir 1,5 mL tüp transfer.
    4. Ayak izi RNA parçaları 1/10 NaOAc (pH 5.5), glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 hacimleri hacmi ekleyerek çökelti.
-20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.

3. Poli(a) mRNA çıkarma

  1. Toplam RNA çıkarma
    1. 100 μL aliquot hücre lysate (Toplam RNA örnek) buz çözme, 20 mM Tris-HCl pH 7,0 ve 20 μL SDS (için bir son konsantrasyonu % 1), mix pipetting tarafından % 20, 300 μL ekleyin.
    2. 1 birim (400 μL) asit eklemek-fenol: kloroform (pH 4.5) ve 10 için girdap s.
    3. 5 min için 65 ° C'de ısı, buz 1 dk. 4 ° C'de 5 dakika santrifüj örneği 12.000 x g'koymak, sulu faz (üst) yeni bir 1,5 mL tüp transfer.
    4. İkinci bir fenol çekimi gerçekleştirmek. Asit 1 birim eklemek-fenol: (pH 4.5), kloroform 5 min için 65 ° C'de 10 s. ısı için girdap koymak buz 1 dk. 4 ° C'de 5 dakika santrifüj 12.000 x g örnek, yeni bir 1,5 mL tüp sulu faz transfer.
    5. RNA çökelti. Bunun için 3 M NaOAc (pH 5.5), glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 hacimleri hacmi 1/10 ekleyin. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
  2. Poli(a) mRNA yalıtım
    1. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de RNA örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı kaldırın ve hava kuru Pelet 5 min için.
    2. Lizis/bağlama arabellek Poli(a) mRNA yalıtım Takımı'ndan 300 μL Pelet geçiyoruz. Poli(a) mRNA ayıklama Poli(a) mRNA yalıtım seti üreticisinin protokolüne göre devam edin.
    3. MRNA örnekleri 3 M NaOAc (pH 5.5), glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 hacimleri hacmi 1/10 ekleyerek çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
  3. mRNA parçalanma
    1. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için mRNA örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 sn, etanol jel yükleme ile geri kalanı çıkarmak ipucu ve hava kuru Pelet 5 min için.
    2. MRNA su RNase free 18 μL içinde resuspend, 10 RNA parçalanma arabellek x 2 μL ekleyin. 94 ° C'de 5 dk kuluçkaya Buz için tüp aktarın.
    3. 3 M NaOAc (pH 5.5), glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 hacimleri hacmi 1/10 ekleyerek çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.

4. dephosphorylation

  1. Ayak izi ve parçalanmış mRNA örnekleri T4 polinükleotit kinaz ile tedavi. Bunun için 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda ipucu yükleme bir jel ile etanol geri kalanı kaldırın. Hava Kuru Pelet 5 min için.
  2. Pelet su 7.75 µL içinde resuspend, 10 x T4 polinükleotit kinaz arabelleği 1 µL, T4 polinükleotit kinaz (10.000 U/mL) 1 µL ve RNase inhibitörü (20 U/µL) 0,25 µL ekleyin. 1 h 37 ° C'de kuluçkaya
  3. (İsteğe bağlı) % 15 TBE-üre jel önceden 180 V 1 x TBE tampon kullanarak 15dk için çalıştırın.
  4. 2 X TBE-üre örnek arabellek 10 µL her ayak izi ve mRNA örnek 10 µL için ekleyin. 10 µM üst boyutu marker Oligonükleotid 1 µL içeren bir denetim örnek hazırlamak (32 nt), 10 µM alt boyutu marker Oligonükleotid 1 µL (28 nt), 8 µL su ve 2 x TBE-üre örnek arabellek ayak izi örnekleri için 10 µL. 10 µM RNA marker Oligonükleotid 1 µL içeren bir denetim örnek hazırlamak (63 nt), 9 µL su ve 2 x TBE-üre örnek arabellek mRNA örnekleri için 10 µL.
  5. Örnekleri ve denetimleri 75 ° C'de 3 dk kuluçkaya, spin aşağı, 1 dk. yüklemek için her örnek 2 wells tarafından Jel Elektroforez vasıl 180 V 1 h için ayrı RNA parçaları % 15 TBE-üre jel içine buza koy.
  6. Leke 5 min için jel ile bir nükleik asit jel leke (suda seyreltik 10.000 x), ışıktan korumak.
  7. Mavi bir ışık transilluminator, ayak izi örnekleri (şekil 4A) ve yaklaşık 28 ve 32 nt işaretçileri arasındaki uygun bant kesme kullanarak 50-70 nt mRNA için temiz bir tıraş bıçağı ile (şekil 4B) örnekler. Polyacrylamide jel parçaları için en az 10 dk-80 ° C'de dondurmak.
  8. RNA polyacrylamide jel aşağıdaki gibi ayıklayın. Jel adet 2 min için 70 ° C'de ısı, tek kullanımlık Pelet dibekler kullanarak jel eziyet. RNA ile 300 µL elüsyon tampon (20 mM Tris-HCl pH 7,0, 2 mM EDTA) elute, 1 µL RNase inhibitörü (20 U/µL) ekleyin ve 3 h için 37 ° C'de kuluçkaya.
  9. 12.000 x g 4 ° C'de 5 min için de örnek santrifüj kapasitesi, süpernatant toplamak ve NaOAc (pH 5.5), ekleme 1/10 hacimce glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 miktarda çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.

5. 3'-adaptör ligasyonu

  1. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de ayak izi ve mRNA örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda kaldırmak jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı. Hava Kuru Pelet 10 dk için.
  2. Pelet nükleaz ücretsiz su 4.75 µL içinde resuspend, PEG8000, 1 µL 10 X T4 RNA ligaz arabelleği, 3'-adaptörü (100 ng/µL), RNase inhibitörü (20 U/µL), T4 RNA ligaz 2 in 1 µL 0,25 µL 1 µL % 50 2 µL kesildi KQ (200.000 U/mL). Gecede 16 ° C'de kuluçkaya
  3. Ertesi sabah, 5'-deadenylase (10 U/µL) 0.5 µL ve Rec J eksonükleaz aktivitesi (10 U/µL) 0.5 µL ligasyonu tepki doğrudan ekleyerek bağdaştırıcısı fazlalığı kaldırın. 30 ° C'de 30 dk için kuluçkaya
  4. Örnekleri çökelti. Bunun için 30 µL nükleaz ücretsiz su, 1 µL glikojen (10 mg/mL), NaOAc (pH 5.5) hacmi 1/10 ve % 100 etanol 2.5 birimleri ekleyin. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.

6. ters transkripsiyon

  1. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda kaldırmak jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı. Hava Kuru Pelet 10 dk için.
  2. Pelet nükleaz ücretsiz su 11,5 µL içinde resuspend, 8 µM ters transkripsiyon astar (RT astar) 0.5 µL ve 1 µL dNTP mix (10 mM) ekleyin. 65 ° C'de 5 min için kuluçkaya, Buza koyun.
  3. İlk strand arabellek, 0.1 m DTT, RNase inhibitörü (20 U/µL), ters transkriptaz (200 U/µL) 0.5 µL 0.5 µL 2 µL X 5 4 µL ekleyin. 48 ° C, 65 ° c, 80 ° C'de 5 dk 1 dk, 30 dk için kuluçkaya
  4. Çökelti don't ve hemen RNA, hidroliz için 0.8 µL 2 M NaOH ekleyerek devam, 98 ° C'de 30 dk kuluçkaya Eklemek 0.8 µL 2 M HCl tepki nötralize etmek için.
  5. Örnekleri çökelti.
Bunun için 20 µL nükleaz ücretsiz su, 1 µL glikojen (10 mg/mL), NaOAc (pH 5.5) hacmi 1/10 ve % 100 etanol 2.5 birimleri ekleyin. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
  • 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda kaldırmak jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı. Hava Kuru Pelet 10 dk için.
  • Pelet nükleaz ücretsiz su 5 µL içinde resuspend, 2 X TBE-üre örnek arabellek 5 µL ekleyin. 3 dk. 75 ° C'de kuluçkaya, spin aşağı, 1 dk. için buz koymak.
  • (İsteğe bağlı) % 10 TBE-üre jel önceden 180 V 1 X TBE tampon kullanarak 15dk için çalıştırın.
  • Örnek 1 de % 10 TBE-üre jel üzerinde yük. Ters transkripsiyon reaksiyon ürünleri tarafından Jel Elektroforez vasıl 180 V 50 dk ayırın. Bir denetim olarak 1 µL 2.5 µM RT astar, 2.5 µM 128 nt marker Oligonükleotid, 3 µL su, 1 µL içeren bir örnek hazırlamak ve 2 X TBE-üre 5 µL arabellek örnek ve jel ayrı bir lane üzerinde çalıştırın.
  • Leke 5 min için jel ile bir nükleik asit jel leke (suda seyreltik 10.000 x), ışıktan korumak. Mavi bir ışık transilluminator kullanılarak kesme grubu yaklaşık 128 nt ve daha yüksek (şekil 5) temiz bir tıraş bıçağı ile. Polyacrylamide jel parçaları için en az 10 dk-80 ° C'de dondurmak.
  • Jel adet 2 min için 70 ° C'de ısı, tek kullanımlık Pelet dibekler kullanarak jel eziyet. DNA 20 mM Tris-HCl pH 7,0 300 µL ile elute ve 3 h için 37 ° C'de kuluçkaya.
  • Örnek 4 ° C'de 5 min için 12.000 x g, santrifüj kapasitesi, süpernatant toplamak ve NaOAc (pH 5.5), ekleme 1/10 hacimce glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 miktarda çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
  • 7. daireselleşmesi

    1. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı kaldırın ve hava kuru Pelet 10 dk için.
    2. Pelet nükleaz ücretsiz su 16.75 µL içinde resuspend. 10 tek iplikçikli DNA (ssDNA) ligaz arabellek, 50 mM MnCl2, 0.25 µL ssDNA ligaz olan 1 µL x 2 µL ekleyin (100 U/µL). 60 ° C'de, 80 ° C'de 10 dk 1 h için kuluçkaya Değil çökelti ve ssDNA tüp ligasyonu reaksiyon ürünü-20 ° C'de depolayın

    8. PCR Kütüphane amplifikasyon

    1. Buz üzerinde çalışma mix iken bir PCR tüp sayfalarımızda: nükleaz ücretsiz su, 20 µM ileri astar, 2 µL 20 µM dizine ters astar, 5 x yüksek sadakat DNA plymerase arabellek, dNTPs (10 mM) 4 µL, ssDNA tüp ligasyonu reaksiyon ürünü 4 µL 40 µL 2 µL 146 µL ve yüksek-sadakat DNA polimeraz 2 µL. Sıralama için multiplexed her örnek için farklı bir dizine ters astar seçin. PCR karışımı bir 50 µL aliquot 4 yeni PCR tüpler içine aktarın.
    2. PCR güçlendirme döngüsü (8, 10, 12, 14) değişken sayısı ile gerçekleştirmek aşağıdaki ayarları kullanarak:
      1 dk 98 ° C ilk denatürasyon az
      8-14 döngüsü:
      15 s 94 ° c
      5 s 55 ° c
      10 s 65 ° c
      2 dk 65 ° C son uzantısı az
    3. PCR ürünü 3 M NaOAc (pH 5.5), glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 hacimleri hacmi 1/10 ekleyerek çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
    4. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı kaldırın ve hava kuru Pelet.
    5. Pelet nükleaz ücretsiz su 8 µL içinde resuspend, denaturing 5 nükleik asit örnek arabellek x 2 µL ekleyin. Örnek 1 de bir sigara denaturing % 8 TBE jel üzerinde yük. DNA ürünleri tarafından Jel Elektroforez 150 V 35 dakika ayırın. Bir denetim olarak 10 bp DNA merdiven (1 µg/µL), 7.5 µL su ve sigara denaturing 5 nükleik asit örnek arabellek x 2 µL 0.5 µL içeren bir örnek hazırlamak ve jel ayrı bir lane üzerinde çalıştırın.
    6. Leke 5 min için jel ile bir nükleik asit jel leke (suda seyreltik 10.000 x), ışıktan korumak. Mavi bir ışık transilluminator kullanılarak kesme grubu yaklaşık 150 bp ayak izi örnekleri ve yaklaşık 180 bp için temiz bir tıraş bıçağı ile mRNA örnekleri (şekil 6). Jel parçaları için en az 10 dk-80 ° C'de depolayın.
    7. Jel adet 2 min için 70 ° C'de ısı, tek kullanımlık Pelet dibekler kullanarak jel eziyet. DNA 20 mM Tris-HCl pH 7,0 300 µL ile elute ve 3 h için 37 ° C'de kuluçkaya.
    8. Örnek 4 ° C'de 5 min için 12.000 x g, santrifüj kapasitesi, süpernatant toplamak ve NaOAc (pH 5.5), ekleme 1/10 hacimce glikojen (10 mg/mL) hacmi 1/100 ve % 100 etanol 2.5 miktarda çökelti. -20 ° c en az 1 h için kuluçkaya.
    9. 20.000 x g 4 ° C'de 30 dk için de örnekler santrifüj kapasitesi, etanol kaldırın. Spin 30 s maksimum hızda jel-yükleme bahşiş ile etanol geri kalanı kaldırın ve hava kuru Pelet. Son olarak, nükleaz ücretsiz su 20 µL kitaplıklarında resuspend ve miktar, kalite kontrol ve sıralama için devam edin.

    9. Kütüphane miktar ve yüksek işlem hacmi sıralama

    1. Örnekleri sıralama için göndermeden önce verim ve kalite PCR güçlendirilmiş kütüphanelerin belirler. Ayak izi ve mRNA sıralama kitaplıklar için temsilcisi profilleri Şekil 7' de gösterilir. Beklenen PCR güçlendirilmiş Kütüphane ayak izi örnekleri için 148-152 bp ve mRNA örnekleri için 170-190 bp boyutudur.
    2. Farklı barkod ile çeşitli örnekleri sıralama için havuza alınmış, kütüphanelerin bir qPCR tabanlı sıralama kitaplığı miktar tahlil kullanarak doğru miktar gerçekleştirin.
    3. Ekimolar oranları kitaplıklarda havuz. Havuzun hacmi x havuza alınmış örneklerinin toplam sayısı 3 µL olarak hesaplayın. Böylece kitaplıkları ekimolar oranlarının 10 nM nihai toplama havuzu elde etmek için karıştırılır eklenmesi gerekir her kitaplık hacmi belirlemek. Pipetting tarafından mix, her kitaplık hesaplanan miktarda yeni 1,5 mL tüp içine ekleyin. Hesaplanan toplam hacmi elde etmek için su ekleyin. Havuza alınan kütüphaneler-20 ° C'de depolayın
    4. Bir aliquot bir Illumina sıralama platformda çalıştırmak 50 bp tek taraflı kenar sıralama kullanarak sıralı için havuza alınan kitaplık gönderin. Biz düzenli olarak çalıştırın, hangi verimleri tek bir sıralama 12 örnekleri multiplex ~ 200 milyon sıralama lane okur.
      Not: Son okuma sayısı, her örnek toplanan ayak izi giriş malzeme miktarını ve rRNA bulaşma düzeyine bağlıdır.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Veri profil oluşturma ribozom bioinformatic çözümlenmesi için detaylı boru hatları-si olmak be daha önce açıklanan 8,9. Buna ek olarak, birçok araştırma grupları farklı gen ifade analizi ve ribozom yöntemi 10,11,12 profil oluşturma için özel sıralama veri işleme için Biyoinformatik araçlarını geliştirdik ,13,14,15,16,17,18. Ribo Seq verilerin analizi ilk adımda azaltma ve Cutadapt yazılım 19kullanarak AGATCGGAAGAGCACACGTCT 3' bağdaştırıcının sıra süsleme. Sıralama okuma rRNA ve tRNA, papyon 20 bulaşıcı dizileri, kaldırmak için kullanma gibi RNA'ların kodlamayan karşı hizalanır ve değil hizalamak okuma sonra Maya genom eşleştirilir. Okuma sayısı başına gen-o zaman var değerlendirildi HTseq-saymak yazılım 21tarafından ve differentially ifade genlerin DESeq2 22kullanılarak tanımlanır.

    Şekil 8 bizim iletişim kuralı kullanılarak elde hbs1Δ 23,24 Maya silme mutant içinde temsilcisi kantitatif analiz çeviri sonuçlarını gösterir. İlk, kodlamayan RNA (örneğin rRNA'lar) ayak izi ve mRNA kitaplıkları vahşi tipi hücreleri ve hbs1Δ mutant için oluşturulan sıralama sonra elde edilen karşılık gelen okuma oranı ve numarası değerlendirildi. Bu, (aşağıda açıklanmıştır), hatta herhangi bir rRNA tükenmesi adımları olmadan 50'den % 60'a sıralı okuma sayısı kitaplıkları ayak izi ribozom tarafından korunan parçaları (şekil 8A) karşılık bizim ayak izi bulduk. Buna ek olarak, rRNA türetilmiş parçaları sadece % 3 ' Poli(a) mRNA yalıtım etkili eleme rRNA okuma sağlar gösteren mRNA kitaplıklarda tespit edildi. Birlikte, her bir ayak izi örnekleri için 10 milyondan fazla ayak izi okuma almak başardık ile sıralama 2 çoğaltır. Kütüphane üretimi değişkenliği ve tekrarlanabilirlik verileri değerlendirmek, genellikle en az iki bağımsız biyolojik çoğaltır deneysel her koşul başına analiz için. Ayak izi ve mRNA örnek kütüphaneleri göstermek iyi tekrarlanabilirlik ile Pearson korelasyon katsayısı R ~ 0,99 eşleşen örnek (şekil 8B) arasında.

    Protein çeviri genom geneli düzeyinde düzeyini değerlendirilmesi yanı sıra, ribozom profil oluşturma, değişiklikler deneysel koşullar 3arasında çeviri verimlilik ölçme sağlar. Bunun için (ribonükleaz ile tedavi değil) bir aliquot lysate hücrenin Poli(a) mRNA yalıtım ve bir RNA-Seq Kütüphane hazırlanması için kullanılır. Ayak izi kitaplığı ve RNA-Seq kitaplığı aynı kontrollü koşullar altında hazırlanır ve her bireysel çoğaltma izlenebilir çünkü Ribo Seq ve RNA-Seq veri kümelerini doğrudan mRNA değişimler tarafından düzenlenen genlerin tanımlamak için karşılaştırılabilir Transkripsiyon, çeviri verimlilik, veya birleşik etkisi. Up - veya aşağı-düzenlenir özellikle hbs1Δ mutant Çeviride protein düzeyinde olan genlerin tanımlamak için biz değişiklikleri çeviri verimliliği ayak izi rpkm değerleri mRNA rpkm tarafından her genler (şekil 8 c) için bölünmesi ile hesaplanır.

    Figure 1
    Şekil 1: Ribo Seq Protokolü bakış. Tüm iletişim kuralı yaklaşık 11 günde gerçekleştirilebilir. Her adım için tahmin edilen süre gösterilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 2
    Şekil 2: Sükroz degradeler hazırlanması Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 3
    Şekil 3: temsilcisi Sükroz degrade profilleri. (A) Sükroz degrade profil elde edilen denetim için (tedavi RNase ile ben) örnek. (B) koruma ribozom RNA parçaları ayıklamak için hücre lysates ile RNase davranılır ben 1s, oda sıcaklığında (RT) için. Monosomal zirveye karşılık gelen kesirler sonra ayak izi çıkarma için toplanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 4
    Şekil 4: % 15 polyacrylamide jeller temsilcisi görüntüleri elde T4 polinükleotit kinaz tedaviden sonra. (A) eksize jel dilim 28 ve 32 nt çevresinde boyutu için ayak izi örnekleri gösterilir. (B) hakkında jel dilim kesilmiş 50-70 nt mRNA örnekleri için. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 5
    Şekil 5: %10 polyacrylamide jeller temsilcisi görüntüleri elde sonra ters transkripsiyon. (A) üst bant kesme ~ 128 ters transkripsiyon ürün için karşılık gelen nt ayak izi örnekleri için. (B) etrafında bant kesme 150-170 nt mRNA örnekleri (üst grup) için. Düşük bandından RT astar karşılık gelir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 6
    Şekil 6: Polyacrylamide jel arıtma PCR güçlendirilmiş kütüphanelerin. Kütüphane amplifikasyon 8, 10, 12 ve 14 döngüsünden sonra elde edilen PCR ürünler çözümlenmiş bir sigara denaturing % 8 TBE jel üzerinde.Tam uzunlukta ayak izi kitaplıkları büyüklüğü ~ 150 bp, mRNA kitaplıkları boyutunu ~ 170-190 ise bp. önlemek Ekle içermeyen alt grup.

    Figure 7
    Şekil 7: Bioanalyzer analiz. (A) temsilcisi Bioanalyzer profilleri PCR güçlendirilmiş ayak izi Kütüphanesi. Ayak izi Kütüphane ortalama büyüklüğü 152 için 148 olacağı tahmin edilmektedir nt. (B) temsilcisi Bioanalyzer profilleri sıralama kitaplığı elde mRNA örnekleri için. Beklenen mRNA Kütüphane 170-190 nt. büyüklüğünde Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Figure 8
    Şekil 8: temsilcisi sonuçları. (A) vahşi-türü örnek ve hbs1Δ mutant için elde edilen mRNA, ayak izi ve rRNA okuma sayısı. Kombine iki biyolojik çoğaltır sıralama tarafından oluşturulan okuma sayısı vahşi tipi hücreleri ve hbs1Δ mutant için gösterilir. (B) arasında iki ayak izi ve mRNA-bereket ölçümlerin tekrarlanabilirlik çoğaltır. Pearson korelasyon katsayıları (R) gösterilir. (C) Transcriptional ve hbs1Δ mutant translasyonel değişiklikler. Önemli ölçüde hbs1Δ yukarı düzenlenmekte ve down-regüle genlerinde mRNA transkripsiyon, çeviri verimlilik, bir değişiklik veya birleşik etkisi tarafından etkilenen için uygun olarak gruplandırılır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

    Astar Sıra Dizin
    3' bağdaştırıcısı (100 ng/µL) / 5rApp/AGATCGGAAGAGCACACGTCT/3ddC /
    RT astar pGATCGTCGGACTGTAGAACTCTGAACGTGTAGATCTCGGTGGTCGCCGTATCATT/iSp18/GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT
    İleri PCR astar AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACGTTCAGAGTTCTACAGTCCGACG
    Dizin astar 1 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATCGTGATGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT ATCACG
    Dizin astar 2 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATACATCGGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT CGATGT
    Dizin astar 3 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATGCCTAAGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT TTAGGC
    Dizin astar 4 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATTGGTCAGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT TGACCA
    Dizin astar 5 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATCACTGTGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT ACAGTG
    Dizin astar 6 CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATATTGGCGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT GCCAAT

    Tablo 1: 3' bağdaştırıcısı ve astar diziler.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Ribo Seq yaklaşım mRNA çeviri vivo içinde genom çapında düzey 3analizi için güçlü bir teknoloji olarak ortaya çıkmıştır. Çeviri ile tek-kodonu kararlılık izleme sağlar, bu yaklaşımı kullanarak çalışmalar translasyonel yönetmelik anlayışımızı katkıda bulunmuştur. Avantajları rağmen Ribo Seq bazı sınırlamaları vardır. Ribozomal RNA (rRNA) her zaman sırasında yalıtım Ribo Seq deneyler 9,25' elde edilebilir yararlı sıralama okuma verimini azalan ribozom korumalı ayak izi co arıtılmış oluşuyor. Bizim veri rRNA kirlenme tüm okuma (şekil 8) en çok % 40-50 katkıda bulunabilir olduğunu göstermektedir. Bu sınırlamayı aşmak için yollarından biri sıralama derinlik artırmaktır. Sıralama okuma gerekli sayıda her analiz örnekleri için elde edilir kadar sıralama ek mermi yapılmalıdır. Bizim iletişim kuralı kullanılarak hazırlanan sıralama kitaplıkları analizini 12 örnekleri birlikte bir çift 50-bp tek-Illumina HiSeq 2000 platformda çalıştırmak sonunda multiplexed zaman 5 milyondan fazla ayak izi okuma her yer kaplayan kitaplığın elde edilebilir gösterir. RRNA ile önemli kirlenme görülmektedir ancak, isteğe bağlı bir rRNA kaldırma adım yapılabilir.

    RRNA parçaları ayak izi kitaplıklarından kirletici kaldırmak için strateji 8,26,27daha önce açıklandığı gibi biotinylated oligonucleotides ile Eksiltici hibridizasyon kullanmaktır. Alternatif olarak, okuma kirletici rRNA piyasada bulunan rRNA tükenmesi setleri kullanılarak kaldırılabilir. Bunun için saflaştırılmış 3'-adaptör-tane ayak izi parçaları adım rRNA tükenmesi araştırmacılar gerçekleştirebilirsiniz 5,4. Aşağıdaki rRNA tükenmesi, çöktürülmüş ve doğrudan ters transkripsiyon (adım 6) iletişim kuralında taşıdıkları anlatılır örnekleri ayak izi.

    Sükroz degrade ayırma bizim iletişim kuralında tanımlanan kullanarak monosomes arıtma yanı sıra çeşitli yöntemler bir arıtma sütunlara göre 28 ve ultrasantrifüj Sükroz yastık 8 aracılığıyla kullanan geliştirilmiştir ,29. Bu yöntemler ayak izi Kütüphane hazırlık sürecini hızlandırmaya ve sukroz degrade ayırma göre daha az teknik olarak zor olsa da, bunlar saf monosomes kalitatif analiz ve nükleaz verimliliğini izin vermez sindirim adım. Son zamanlarda, nükleaz seçiminde ribozom korumalı RNA parçaları farklı türler 30arıtma verimliliğini etkileyen olduğu gösterilmiştir. Süre RNase Maya hücre lysates, faaliyetini sağlam etkinliği olan ribozomlara fare dokularda de olduğu gibi meyve sinekleri bütünlüğünü etkilemeye gösterilmiştir. Bu nedenle, seçim ve konsantrasyon nükleaz, ne zaman diğer türler için bu iletişim kuralını benimseyerek optimize edilmelidir.

    Diğer bir önemli faktör çeviri inhibitörleri kullanmaktır. Ribozom profil oluşturma için çoğu iletişim kuralları genellikle ribozomlara axım hücre 3hasat sırasında önlemek için sikloheksimit veya harringtonine, gibi uzama inhibitörleri hücrelerle tedavi içerir. Çeviri inhibitörleri kullanımı sınırlamaları uyuşturucu kademeli ribozomlara 31ilerici inhibisyonu inducing hücre, diffüz biridir. Ayrıca, uyuşturucu çeviri başlatma veya sonlandırma inhibe. Sonuç olarak, ribozomlar orantısız başlama kodonu birikir ve stop kodonu 8,27,31tükendi. Bu artifact sınırlamak için flash açmadı hücreler sıvı azot donma ve çekme lizis arabellek yalnızca içinde zaman sikloheksimit ile tedavi.

    Ribo Seq çeşitli türler kullanılan raporlar nispeten çok sayıda rağmen Ribo Seq analiz gerçekleştirmek için standart iletişim kuralları eksik vardır. Sonuç olarak, farklı labs tarafından oluşturulan Ribo Seq veri doğrudan karşılaştırılamaz. Örneğin, yayımlanmış ribozomların profil oluşturma veri kümelerini karşılaştırma sonuçları çalışmalar 32arasında önemli farklılıklar ortaya koymuştur. Bu son birkaç yıl içinde Gelişmiş iletişim kuralı olarak yapılmış olan sürekli iyileştirmeler için kısmen kaynaklanmaktadır. Buna ek olarak, pek çok araştırmacı kendi çalışma veya modeli sistem 9,25özel ihtiyaçlarını benimsemeye Protokolü profil oluşturma ribozom değiştiren. Daha fazla protokolü de profil oluşturma ribozom standartlaştırılmasına veri analizi ve normalleştirme, bazı deneysel önyargıları engelleyen izin ve in vivo Çeviri doğru ve tekrarlanabilir miktar olun.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.

    Acknowledgments

    Bu eser sağlık hibe AG040191 ve AG054566 için VML Ulusal Enstitüleri tarafından desteklenmiştir. VML yaşlanma araştırma Amerikan Federasyonu AFAR araştırma bursu alıcıdan iken bu araştırma yapılmıştır.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    0.45 μM membrane filters Millipore HVLP04700
    0.5 M EDTA Invitrogen AM9261
    0.5 mL centrifugal filters (100 kDa MWCO) Millipore UFC510024
    1 M Tris-HCl, pH 7.0 Invitrogen AM9850G
    1 M Tris-HCl, pH 7.5 (pH 8.0 at 4°C) Invitrogen 15567-027
    10X TBE buffer Invitrogen AM9863
    10% TBE-urea gel Invitrogen EC6875BOX
    15% TBE-urea gel Invitrogen EC6885BOX
    2 M MgCl2 RPI M24500-10.0
    2X TBE-urea sample buffer Invitrogen LC6876
    3M NaOAc, pH 5.5 Invitrogen AM9740
    5' Deadenylase (10 U/μL) Epicentre DA11101K
    5X Nucleic acid sample loading buffer Bio-Rad 161-0767
    8% TBE gel Invitrogen EC6215BOX
    Acid-Phenol:Chloroform, pH 4.5 (with IAA, 125:24:1) Invitrogen AM9722
    Blue light transilluminator Clare Chemical Research DR-46B
    Chrome-steel beads, 3.2 mm BioSpec Products 11079132c
    Cryogrinder Biospec product 3110BX
    Cycloheximide RPI C81040-5.0
    Data Acquisition System DATAQ Instruments DI-245
    Deoxynucleotide (dNTP) solution mix (10 mM) NEB N0447L
    Glycogen Invitrogen AM9510
    Gradient fractionation system Brandel BR-184X
    High-fidelity DNA polymerase (2,000 U/mL) NEB M0530S Supplied with 5X Phusion HF Buffer
    Next-generation sequencing library quantification kit Kapa Biosystems KK4824
    Nucleic acid gel stain Invitrogen S11494
    Optima XE-90 ultracentrifuge Beckman Coulter A94471
    Poly(A) mRNA isolation kit Invitrogen 61011
    Rec J exonuclease (10 U/μL) Epicentre RJ411250
    Reverse transcriptase (200 U/μL) Invitrogen 18080093 Supplied with 5X first-strand buffer and 0.1 M DTT
    RNA fragmentation buffer NEB E6186A
    RNase I (100 U/μL) Invitrogen AM2295
    RNase inhibitor (20 U/μL) Invitrogen AM2696
    Silicone rubber caps BioSpec Products 2008
    ssDNA ligase (100 U/μL) Epicentre CL9021K Supplied with 10X CircLigase II buffer and 50 mM MnCl2
    Stainless steel microvials, 1.8 mL BioSpec Products 2007
    Sucrose RPI S24060-5000.0
    SW-41 Ti rotor Beckman Coulter 331362
    Syringe pump New Era Pump Systems NE-300
    T4 polynucleotide kinase (10,000 U/mL) NEB M0201S Supplied with 10X T4 polynucleotide kinase buffer
    T4 RNA ligase 2 truncated KQ (200,000 U/mL) NEB M0373S Supplied with 10X T4 RNA ligase buffer and 50% PEG8000
    Thermal cycler Bio-Rad 1851148
    Thinwall polyallomer tubes, 13.2 mL Beckman Coulter 331372
    Triton X-100 Sigma Aldrich X100-100ML
    UV monitor Bio-Rad 7318160
    Saccharomyces cerevisiae strain BY4741 Open Biosystems YSC1048

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Holcik, M., Sonenberg, N. Translational control in stress and apoptosis. Nat Rev Mol Cell Biol. 6 (4), 318-327 (2005).
    2. Tanenbaum, M. E., Stern-Ginossar, N., Weissman, J. S., Vale, R. D. Regulation of mRNA translation during mitosis. Elife. 4, (2015).
    3. Ingolia, N. T., Ghaemmaghami, S., Newman, J. R., Weissman, J. S. Genome-wide analysis in vivo of translation with nucleotide resolution using ribosome profiling. Science. 324 (5924), 218-223 (2009).
    4. Ingolia, N. T. Genome-wide translational profiling by ribosome footprinting. Methods Enzymol. 470, 119-142 (2010).
    5. Brar, G. A., Weissman, J. S. Ribosome profiling reveals the what, when, where and how of protein synthesis. Nat Rev Mol Cell Biol. 16 (11), 651-664 (2015).
    6. Wolin, S. L., Walter, P. Ribosome pausing and stacking during translation of a eukaryotic mRNA. EMBO J. 7 (11), 3559-3569 (1988).
    7. Guo, H., Ingolia, N. T., Weissman, J. S., Bartel, D. P. Mammalian microRNAs predominantly act to decrease target mRNA levels. Nature. 466 (7308), 835-840 (2010).
    8. 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. Nat Protoc. 7 (8), 1534-1550 (2012).
    9. Bartholomaus, A., Del Campo, C., Ignatova, Z. Mapping the non-standardized biases of ribosome profiling. Biol Chem. 397 (1), 23-35 (2016).
    10. Larsson, O., Sonenberg, N., Nadon, R. anota: Analysis of differential translation in genome-wide studies. Bioinformatics. 27 (10), 1440-1441 (2011).
    11. Zhong, Y., et al. RiboDiff: detecting changes of mRNA translation efficiency from ribosome footprints. Bioinformatics. 33 (1), 139-141 (2017).
    12. Xiao, Z., Zou, Q., Liu, Y., Yang, X. Genome-wide assessment of differential translations with ribosome profiling data. Nat Commun. 7, 11194 (2016).
    13. Chung, B. Y., et al. The use of duplex-specific nuclease in ribosome profiling and a user-friendly software package for Ribo-seq data analysis. RNA. 21 (10), 1731-1745 (2015).
    14. Popa, A., et al. RiboProfiling: a Bioconductor package for standard Ribo-seq pipeline processing. F1000Res. 5, 1309 (2016).
    15. Dunn, J. G., Weissman, J. S. Plastid: nucleotide-resolution analysis of next-generation sequencing and genomics data. BMC Genomics. 17 (1), 958 (2016).
    16. Baranov, P. V., Michel, A. M. Illuminating translation with ribosome profiling spectra. Nat Methods. 13 (2), 123-124 (2016).
    17. Calviello, L., et al. Detecting actively translated open reading frames in ribosome profiling data. Nat Methods. 13 (2), 165-170 (2016).
    18. Michel, A. M., et al. RiboGalaxy: A browser based platform for the alignment, analysis and visualization of ribosome profiling data. RNA Biol. 13 (3), 316-319 (2016).
    19. Martin, M. Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads. EMBnet J. 17 (1), 10-12 (2011).
    20. Langmead, B., Trapnell, C., Pop, M., Salzberg, S. L. Ultrafast and memory-efficient alignment of short DNA sequences to the human genome. Genome Biol. 10 (3), R25 (2009).
    21. Anders, S., Pyl, P. T., Huber, W. HTSeq--a Python framework to work with high-throughput sequencing data. Bioinformatics. 31 (2), 166-169 (2015).
    22. Love, M. I., Huber, W., Anders, S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. Genome Biol. 15 (12), 550 (2014).
    23. van den Elzen, A. M., Schuller, A., Green, R., Seraphin, B. Dom34-Hbs1 mediated dissociation of inactive 80S ribosomes promotes restart of translation after stress. EMBO J. 33 (3), 265-276 (2014).
    24. Guydosh, N. R., Green, R. Dom34 rescues ribosomes in 3' untranslated regions. Cell. 156 (5), 950-962 (2014).
    25. Ingolia, N. T. Ribosome profiling: new views of translation, from single codons to genome scale. Nat Rev Genet. 15 (3), 205-213 (2014).
    26. Gerashchenko, M. V., Lobanov, A. V., Gladyshev, V. N. Genome-wide ribosome profiling reveals complex translational regulation in response to oxidative stress. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (43), 17394-17399 (2012).
    27. Weinberg, D. E., et al. Improved ribosome-footprint and mRNA measurements provide insights into dynamics and regulation of yeast translation. Cell Rep. 14 (7), 1787-1799 (2016).
    28. Park, J. E., Yi, H., Kim, Y., Chang, H., Kim, V. N. Regulation of poly(A) tail and translation during the somatic cell cycle. Mol Cell. 62 (3), 462-471 (2016).
    29. Howard, M. T., Carlson, B. A., Anderson, C. B., Hatfield, D. L. Translational redefinition of UGA codons is regulated by selenium availability. J Biol Chem. 288 (27), 19401-19413 (2013).
    30. Gerashchenko, M. V., Gladyshev, V. N. Ribonuclease selection for ribosome profiling. Nucleic Acids Res. 45 (2), e6 (2017).
    31. Gerashchenko, M. V., Gladyshev, V. N. Translation inhibitors cause abnormalities in ribosome profiling experiments. Nucleic Acids Res. 42 (17), e134 (2014).
    32. O'Connor, P. B., Andreev, D. E., Baranov, P. V. Comparative survey of the relative impact of mRNA features on local ribosome profiling read density. Nat Commun. 7, 12915 (2016).

    Tags

    Biyokimya sayı: 130 RNA çeviri profil oluşturma yeni nesil Sekanslama RNA-sıralama Saccharomyces cerevisiae ribozom
    Genom çapında Quantification ribozom profil oluşturma tarafından mayası çeviri
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Beaupere, C., Chen, R. B., Pelosi,More

    Beaupere, C., Chen, R. B., Pelosi, W., Labunskyy, V. M. Genome-wide Quantification of Translation in Budding Yeast by Ribosome Profiling. J. Vis. Exp. (130), e56820, doi:10.3791/56820 (2017).

    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