Waiting
Login processing...

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

Genetics

5 Bromouridine ラベルと免役沈降法を用いた RNA 合成の検討

Published: May 3, 2018 doi: 10.3791/57056

Summary

このメソッドは、RNA 合成を測定する使用することができます。5 Bromouridine は、セルに追加され、合成された RNA に組み込みます。RNA 合成は、5 Bromouridine ターゲット免疫沈降標識 RNA と逆のトランスクリプションおよび量的なポリメラーゼの連鎖反応による解析に続いて、ラベルの直後に RNA の抽出によって測定されます。

Abstract

定常 RNA レベルは 2 つの条件間にくらべると、変更は生産や RNA の分解の変化によって引き起こされるかどうかを区別することはないです。このプロトコルでは、RNA の生産、5 Bromouridine は短い期間 (例えば、1 h) 内で合成された RNA の調査を可能にする免疫沈降に続いて RNA のラベルを使用しての測定法について説明します。Α-アマニチンやアクチノマイシン D などの有毒の転写阻害剤の使用上の 5 Bromouridine ラベルと免役沈降法の利点があるないまたは非常に低い短期的な使用中に細胞生存率に及ぼす。しかし、5-Bromouridine-免疫沈降のみ RNA として急速に低下の他に、ラベリング短期間以内に生産、ゆっくりと生成をキャプチャするため RNA はこの方法で測定することは困難することができます。5-Bromouridine-免疫沈降によってキャプチャされた 5 Bromouridine 標識 RNA は、逆のトランスクリプション、量的なポリメラーゼの連鎖反応、次世代シーケンシングして分析できます。RNA のすべてのタイプを調べることができ、メソッドでこの例に記載されている mRNA の測定に制限はありません。

Introduction

5-Bromouridine (BrU) 免疫沈降 (IP) なしで細胞における RNA 生成の研究または短い期間1,2をラベルの中に非常に限られた影響の細胞生理学。メソッドは、標識 RNA 抗体抗 BrU (図 1) を使用しての ip アドレスで新たに合成された RNA に BrU 続いて合成ウリジン誘導体の定款に基づいています。

何十年もそのタンパク質合成の転写調節することができますと転写因子の存在が 50 年以上も前に仮説を立てたが知られている3。今日では、いくつかの病気が転写、RNA の安定性の制御不全によって引き起こされる知られている (参考資料4の補足図 S1) と RNA の生産の変化を測定する能力が理解病で非常に重要なは開発。

その一方で、RNA の生産を調節するツールは少なすぎる、またはあまりにも多くのタンパク質発現やパーキンソン病 (PD) のように蛋白質の蓄積によって引き起こされる疾患の治療の新たな可能性を提供します。PD で、不溶性凝集体を蓄積優勢なタンパク質は α-シヌクレインと、α-シヌクレインのレベルは α-シヌクレイン遺伝子の遺伝子増殖は家族性 PD5を原因として病気に直結します。さらに、α シヌクレインを濃度依存的に集計します。Α-シヌクレインの mRNA のレベルのダウンレギュレーションしたがって PD 齧歯動物モデル6,7で神経細胞の損失を減少する RNA 干渉を使用して正常に達成されている興味深い治療方針です。

疾患や治療上の介在によって引き起こされる RNA の生産の変化を測定することができることが重要です。最新式の方法などの量的なポリメラーゼの連鎖反応 (RT qPCR)、続いて逆のトランスクリプション RNA の定常状態レベルを測定が転写することによって変化を区別できないために変更RNA の安定性。RNA 減衰率の調査のため広く使用されている方法は、α-アマニチンや腐敗の Rna の測定に続いてアクチノマイシン D などの化合物を用いた転写マシナリーのブロックされています。ただし、誘導アポトーシス8,9などの細胞における転写の全体的な閉塞に関連するいくつかの問題があります。細胞毒素の効果の横にある転写阻害剤はまた α-アマニチンの遅い細胞内取り込みとアクチノマイシン D (参考10見直し) の特異性の欠如など、いくつかの技術的な問題を示します。

転写の全体的な閉塞を避けるためには、ヌクレオチド類似体、使用されている 5-エチニル ウリジン (5 EU)、4-thiouridine (4-TU)、BrU など。哺乳類細胞によってとられ、新たに合成された RNA は、特定の時間枠の内で RNA のパルス ・ ラベリングを有効にするのに組み込まれて、これらが容易に。BrU は 5 EU と 4-TU より毒性の少ない選択11,12の最寄りのアナログです。

BrU IP は、RNA 合成と安定率を調査し、従って総 RNA の変化の根本的な原因を区別する使用ことができます。この記事は、RNA 合成の測定に焦点を当てるし、参考2 RNA の安定性の調査の詳細についてを参照します。RNA 合成を調べるためには、細胞が簡単に付け BrU例えばBrU IP1 (図 1) に続いて 1 時間。これにより、ラベリング短期間内で合成された RNA の測定、観察された変化は RT qPCR による総 RNA の変化を測定することによってよりも RNA 合成の規則のより良い推定値を与えます。特筆すべきは、しかし、にもかかわらず、ラベリングの時間は、たとえば、のみ 1 h まだ劣化が観察される RNA レベルに影響を及ぼすに持つことができます。

BrU IP 実験からの RNA は、RT qPCR1または次世代シーケンス2,13によって下流の分析に適しています。北にしみが付くことやリボヌクレアーゼの保護試金など、その他の標準の RNA 検出方法は、特定の Rna の適用もあります。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

注: 特に明記しない限り、室温ですべての手順を実行、冷蔵庫 (を除いて溶出からバッファーの SDS を含む)、氷の上にバッファーを維持します。プロトコルは 5 つのセクションに分けられる: 準備の RNA サンプルです。ip アドレスのビーズの準備ビーズ; に BrU 標識 RNA の結合溶出と 3 ステップ フェノール フェノール/クロロホルム クロロホルム抽出によってバインドされている BrU 標識 RNA の浄化(この例は Rt-qpcr を使用) で RNA の解析

1. RNA サンプルの準備

  1. 自動セルを用いたカウント HEK293T 細胞カウンターし、の合計を取得する 10 mL 成長媒体 (10% 牛胎児血清と 50 μ G/ml ペニシリン/ストレプトマイシン ダルベッコ変更イーグル培地添加) で 10 cm シャーレで細胞を 3,500,000 の種子 > 40 μ g RNA時に後で 48 時間の抽出。37 ° C と 5% の CO2の細胞を維持します。
  2. 播種後 48 h 8 mL 成長媒体を吸引し、細胞を乾燥を避けるために 2 mL を残し。2 mM BrU を追加し、8 mL に任意の治療は成長媒体を吸気し 8 mL BrU 含んでいる成長媒体を再適用する前にセルから残留 2 mL を削除します。これは遺伝子発現の変化を誘発することができますので、BrU のセルへの適用時に新鮮なメディアの使用を避けてください。
  3. BrU と治療 1 時間細胞を孵化させなさい。5 mL ハンクのバッファー内セルを洗浄し、2 mL 0.05% トリプシンを使用してセルを trypsinize します。反応を停止し、15 mL チューブにセルを転送 1,000 x g で 2 分間細胞スピンダウン 8 mL 成長媒体を追加します。
  4. 上澄みを除去し、RNA の隔離を使用して細胞ペレットからの総 RNA の抽出キット (材料の表を参照してください) またはその他ご希望の方法と RNase フリー H2o. ストアで続行する準備ができるまで-80 ° C で RNA を溶出します。

2. ビーズの IP のための準備

  1. ピペッティング時に損失を考慮し、混合旋回余分なプラス 1 調査するサンプルの数をバッチでビーズを準備します。抗マウス IgG 磁気ビーズ渦混合することによって徹底的に再懸濁します、RNase フリーの 1.5 mL チューブのサンプルあたりの 20 μ L ビーズを取り出してください。場所マグネット スタンド、ビーズのまま約 20 秒で 1.5 mL チューブ側を収集します。
  2. 上澄みを除去、マグネット スタンドからチューブを取り出し、ピペッティングで 400 μ L 1 x BrU IP バッファーで再懸濁します。2 の非常に簡単にチューブを回転テーブル トップ遠心分離機で s マグネット スタンドに戻ってそれを置くし、上清を除去。洗浄工程をもう一度繰り返します。
  3. ヘパリンを使用してビーズに非特異的結合をブロック。1 mL 1 のビードを再停止しなさい x BrU-IP + 1 mg/mL ヘパリン バッファー、および回転 30 分洗浄用ビーズ、一度手順 2.2 のように残す。
    注: ヘパリンは、バインディングの Rna と競合負荷電ポリマーです。下流のアプリケーションをシーケンス処理がない場合、tRNA または他の無関係な Rna を使用もできます。
  4. 1 mL 1 x BrU IP バッファーのビードを再停止しなさい、BrU も認識し、1.25 の μ g/サンプル反-α-ブロモデオキシウリジン抗体を追加します。1 h のビーズを回転させながらインキュベートまたは室温で一晩します。
  5. 3 回ステップ 2.2 のようにビーズを洗浄します。1 mM BrU と残す回転ビーズに、ここの抗体の感度を下げることで 30 分間 IP 中に不明確な結合のリスク補完 50 μ L/サンプル 1 x BrU IP バッファーのビードを再懸濁します。
  6. 3 回ステップ 2.2 のようにビーズを洗浄し、50 μ L/サンプル 1xBrU IP バッファーで再懸濁します。

3. ビーズに BrU 標識 RNA の結合

  1. 手順 1.3 からの RNA 抽出の RNA 濃度を測定紫外可視吸光光度法を使用し、希釈 40 μ g RNA 各サンプルから無料の RNase H2O で 200 μ L の総ボリュームに。
  2. RNA と卓上遠心分離機で簡単にスピンを変性する 80 ° C で 2 分間の RNA のサンプルを加熱します。BrU-IP + BSA/RNAse 阻害剤 x 200 μ L 2 を追加します。
  3. 50 μ L 再停止される各サンプルにステップ 2.6 からビーズを準備し、1 h. 洗浄 4 回ステップ 2.2 のようにビーズを回転のままを追加します。

4. 溶出と 3 段階フェノール フェノール/クロロホルム クロロホルム抽出法による RNA の精製

  1. RNA を溶出し、フェノールの抽出を実行
    1. 溶出が RNA、200 μ L の溶出バッファーでビードを再停止しなさいし、すぐにその後 200 μ L フェノール、pH 6.6 を追加 (注意: 有毒を参照してくださいステップ 4.1.2 下注) 任意の非 RNA 分子をサンプルから削除します。
    2. 旋回ミックス サンプルとスピン卓上遠心分離機で 25,000 x g で 3 分。
      注: フェノールは毒性があり皮膚の保護を身に着けているヒューム フードで処理する必要があります。わずかに酸性 pH のみ RNA およびない DNA が抽出されることが保証されます。RNA は、料金の親水性の性質上水相に残ります。蛋白質の疎水性コアはフェノールをバインドし、低い有機フェノール相に移動します。
  2. フェノール-クロロホルム抽出を行う
    1. (200 μ l の処理での経験によって、約 190 μ L) を可能な限り相を吸引し、200 μ L フェノール/クロロホルム、pH 6.6 管に移動 (注意: 有毒なメモを参照してください)。サンプル間で同じ量を吸引することを確認します。
    2. 旋回は、サンプルと 25,000 x g で 3 分のスピンを混ぜます。
      注: クロロホルムは毒性があり皮膚の保護を身に着けているヒューム フードで処理する必要があります。クロロホルムは、フェノールは、逆のトランスクリプション14およびポリメラーゼの連鎖反応のための15を阻害することによって RNA の下流の分析に影響を与えることができますを削除する追加されます。
  3. として水性上部の段階 (現在約 180 μ L) 前に、の吸引によってクロロホルム抽出を行なうし、200 μ L のクロロホルムを含む管に転送します。サンプルをミックスを試して、スピン 25,000 x g で 3 分。
  4. 吸引として水性上部の段階 (現在約 170 μ L) の前に、17 μ L (1/10 巻) 3 M CH3COONa、pH 6.0 を含む管に転送。中和し、水溶液から RNA を沈殿させる、2 μ L グリコーゲン (20 mg/mL)、一緒に RNA の沈殿物と RNA の餌をより見えるようになりますを追加します。
  5. 何度かチューブを反転で塩イオンと RNA とミックス間のバインディングの向上に 500 μ L 96% エタノールを追加します。ドライアイスに-20 ° C または 15 分で一晩管を残します。
  6. 25,000 x g、ペレットを乱すことがなく 30 分破棄上清の 4 ° C でサンプルをスピンし、餌を残留塩分を落 185 μ L 75% エタノールで洗浄します。25,000 × g、4 ° C、5 分で回転します。
  7. ペレットを乱すことがなく完全に上澄みを廃棄し、オープンふた付け 5-10 分を乾燥するペレットを残します。10 μ L で RNase フリー H2O はペレットを脅かさないようチューブの側面に適用を再懸濁します。

RNA の解析

  1. CDNA の逆のトランスクリプションを使用して cDNA を準備キット (材料の表を参照してください) またはその他の優先 2 μ L の RNA のサンプルと用いた 1 μ g 酵母総 RNA RNA のキャリアとして cDNA 合成反応 (次世代シーケンシングの cDNA を使用する場合は使用しません)。対応する入力の cDNA 作製に 1 μ g RNA 酵母 RNA なしを使用します。
  2. 希薄 cDNA 1:25 とミックス 9 μ L 希釈 cDNA 10 μ L の qPCR のマスター ミックスと 1 μ L 蛍光プローブ両方テーブルの材料に指定されています。
    注: cDNA 希釈は cDNA の調製と qPCR 法使用に依存します。
  3. (例えば、 7500 の高速リアルタイム PCR システムまたはそれと同等の) 次の qPCR のプログラムを実行する: 50 ° C、20 で 2 分 95 ° C、3 の 40 のサイクルで s 95 ° C、30 秒 60 ° C で s

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

AsPC 1 セルの BrU ラベル時間の私たちの最初のテストを行った。セルは 0、1、2、および 4.5 h、続いて総 RNA の抽出、BrU IP の BrU と扱われました。GAS5 GAPDH BrU IP RNA は、1 h のラベルがそれぞれ GAPDH の GAS5、背景 (0 h) と比較して約 9 〜 と 44 倍変化を到達するのに十分に測定しました。

BrU IP と上記分析は、変更が発見された場合を調査する使用された (PLK-2) ポロ様キナーゼ 2 時に α シヌクレイン mRNA の定常状態レベルで抑制は mRNA 合成1の変更によって引き起こされました。これは背景 (図 2) と比較して十分なラベルを提供し、治療時間が影響を与えることができますので、1 時間ラベルが選ばれました。2 mM BrU 治療は、1 時間の長い 4 h 治療 (図 3 a) HEK293T 細胞の形態学的変更を誘発しなかった。

Α-シヌクレイン transfected HEK293T 細胞存在下で新たに合成された RNA をラベルを DMSO または特定の PLK 2 阻害剤 (PLK 2i) で 1 時間扱われました。セルが収穫された以下、総 RNA を抽出しました。1 h 治療内生産 BrU 標識 RNA は、RNA (図 3 bには「入力」) の合計のプールから BrU-ip アドレス ("BrU-ip アドレス"図 3Bの) を使用して収集しました。40 から BrU IP を用いて RNA 量 μ g 開始材料によって異なります異なる細胞株と、我々 は一般的に約 500 を取得 HEK293T 細胞から ng が HeLa 細胞からだけ 10 50 ng。PLK ‐ 2 阻害活性の RNA は RNA の合成の増加による定常状態における示唆入力と BrU IP (図 3 b) の両方における α シヌクレイン mRNA の増加増加が原因。3 その他内因性遺伝子 (ACTB、抽出法、および NADH) PLK 2 i は、RNA の生産の全体的な増加をちょうどは発生しませんように (図 4) を測定します。これらの遺伝子のどちらもは PLK 2i 治療時に入力 (図 4 a) と BrU IP (図 4 b) の増加しました。

BrU IP の特異性を検証するため、非 BrU 扱われる細胞制御が含まれていた。BrU BrU 扱われ、未処理細胞から IP で撮影した 18sRNA のレベルを比較した (図 5)。これは明らかに、BrU IP 特異性が高く非標識 RNA (図 5) の非常に小さい一部分をキャプチャを示しています。

BrU 標識 RNA のみ 1 時間以内生成、ために、いくつか通常適当な遺伝子は信頼性があまりにも低濃度で表現されているかもしれないので、適切な参照遺伝子を選択する重要です。18sRNA は、その高い豊富なのための図 3 bおよび図 4で示したデータの参照の遺伝子として選ばれました。ただし、いくつか参照の遺伝子はテストされ、敷居が高いサイクルを示したいくつか (> 30) (図 6)。このデータも入力の BrU ラベル IP'ed RNA と総 RNA の違いは約 5 であることを示します Ct、およびいくつかの Rna を細胞において低量で表される可能性がありますしたがってが正しく検出されない BrU IP の後。

Figure 1
図 1: BrU-IP RNA 合成の調査のための説明です。(A) RNA が RNA ポリメラーゼによって DNA から細胞で転写されます。(B) BrU でメディアに加え、時を細胞によってとられ、新しく転写 RNA に組み込まれています。(C) RNA 合成率の測定: (1) 新たに合成された RNA は BrU で 1 h のラベルは、ラベルの直後に (2) RNA を細胞から抽出した、(3) BrU 標識 RNA が抗 BrU 抗体を用いて沈澱 (4) BrU ラベル ・入力対応) RT qPCR またはシーケンスによって RNA を解析しました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 2
図 2: 評価の時間を表示します。BrU ラベル時間の初期評価の例です。ロズウェル パーク記念研究所 (RPMI) 媒体で育った AsPC 1 細胞添加 10% 牛胎児血清と 50 U/mL/50 μ G/ml ペニシリン/ストレプトマイシンを施した BrU, 0, 1, 2, 2 mM と RNA の抽出と解析前に 4.5 h の最終濃度RT qPCR。データ 2-Ct、として定量化され技術をトリプリケート ± 標準偏差, n 個の平均として 1 を =。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 3
図 3: DMSO と PLK 2 i からの入力と BrU IP RNA を示す代表的な結果処理セル。(A) 1 h と 4 h の 2 mM BrU 治療 HEK293T 細胞の形態学的変更を誘発しなかった。スケールバー = 100 μ m。 (B) 適合参考1から図。3,500,000 HEK293T 細胞 10 cm 皿あたり播種、播種後 24 h α-シヌクレインを発現プラスミドをトランスフェクトしました。24 h ポスト トランスフェクション細胞培養し, DMSO や PLK 2i、RNA の抽出、BrU IP に続く存在下で BrU で 1 h。RT qPCR による RNA の解析が行われていた人間 SNCA (α-シヌクレイン) および 18sRNA に対して指示されるプローブ セットを使用します。BrU IP と入力 SNCA BrU IP に対して定量化された、入力 18sRNA、それぞれ、2-ΔΔCTメソッドを使用しています。結果は、DMSO 処理したサンプルを正規化されました。データは、平均 ± 標準偏差が表示されます。統計上の比較を行った学生の対になっていない t 検定を使用して * p < 0.001、n = 3。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 4
図 4: PLK 2i によって変更されていない他の遺伝子の測定。どちらも合計も合成された RNA の ACTB、抽出法、および NADH PLK 2i を変更します。(A) ACTB、抽出法、入力から NADH の RNA そして 1 つの実験で 3 通で測定し、2-ΔΔCTメソッドを使用して入力の 18sRNA の相対的な定量化します。DMSO 処理サンプルが正規化された値とバーを表すトリプリケート ± 標準偏差、n の平均値 = 1。NADH、抽出法、(B) ACTB BrU IP'ed rna 測定し、定量化 BrU ip アドレスの 18sRNA を基準にしても。値が DMSO に正規化されAのように n = 1。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 5
図 5: BrU-IP の特異性です。BrU BrU と非 BrU-処理細胞から IP で撮影した 18sRNA の比較のため BrU IP からの RNA は開始材料の違いを考慮して入力 RNA を基準にして検証され、以下 BrU 試料に正規化されました。非 BrU ラベル 18sRNA の非常に小さい一部分 (0.002) だけだった沈澱、BrU IP が非常に特定であることを示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 6
図 6: BrU IP rna 入力 RNA と比較して異なる Mrna のレベル。いくつかの Rna は BrU IP RNA 少量 1 h BrU 治療内で作り出された RNA のための非常に低濃度であるので、いくつか潜在的な遺伝子はテストされました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

このプロトコルでは、新しくのラベルによって RNA の生産の決定は bru さんは、続いてすぐの RNA の抽出、BrU 標識 RNA の免疫沈降で 1 h の RNA を生産のための BrU IP の使用について説明します。このメソッドは、以前の参照16に記載されているし、この記事にフェノール クロロホルムの精製ステップと同様に、BrU の低濃度の事前治療ビーズで IP 特異性と RNA の純度の向上にいくつかの追加手順が含まれています次の IP RNA の純度を高めます。さらに、ここで非 BrU BrU からキャプチャされた RNA を比較することによって BrU IP の特異性を示すデータを述べる細胞を治療します。フェノール クロロホルム浄化は安いが、BrU で標識 RNA の少量を考慮した下流解析の高められた信号を RNA キットを代わりに使用して取得ことがあります。我々 の経験は、しかし、サンプル間で最も等しい RNA 抽出がフェノール クロロホルム浄化を使用して得られることです。

BrU ラベルと IP、定常 RNA レベルの変化の基になる原因を調べることができる、総 RNA レベルの解析とは対照的。メソッドがないか限定的効果細胞生理学研究、対照的に転写阻害剤の使用に α-アマニチンとアクチノマイシン dそれは、定常状態レベルに新たに合成された RNA の比較は RNA 減衰率17を計算する使用ことができ、ここで説明されている BrU IP メソッドにより、1 つの試金で崩壊して RNA 合成の同時定量を示唆されています。

図 5では、RNA は BrU から IP'ed のみ扱う細胞、ここで使用される細胞株の RNA に組み込む BrU が実際にことを示すことを示した。ただし、BrU IP を実行する前に他の細胞の RNA に BrU の設立の最初のテストの実施をお勧めします。これはたとえば、ドットのしみまたは酵素抗体を介して総 RNA 抽出の BrU を定量化するアンチ BrU 抗体を使用してされる可能性があります。

ここで我々 は、標本全体 BrU IP 効率のテストを提示していないが、これは、BrU ラベルのスパイクを使用して作られるも RNA生体外でまたは生物、ショウジョウバエなどから調べることができます。この RNA も使えるから下流の数量の正規化。

BrU IP など、RT qPCR の高感度定量アッセイを実行するときに正しいピペッティング テクニックが欠かせないし、サンプルの間で等しいピペッティングを実行する特定の努力をすべきであります。フェノール-クロロホルム抽出いくつかの経験を要求するが、水系やフェノール/クロロホルム段階の再混合し再び遠心分離不十分なピペッティング時に。

このプロトコルを示唆 BrU ラベル 1 h RNA 合成を測定するとき。今回はラベリングにより、転写、人間の大半の変化の目安とマウス Mrna は、半減期を持っていると推定されている > 6 h18,19。注意すべき、しかし、多くの Rna は、半減期を持っているので得られたデータを解釈するときに行使する < 1 h18,19, 急速に刺激が増大しに戻って減少脂質 A によるいくつかの成績など誘導20後 2 時間以内のベースライン レベル。RNA の劣化、BrU ラベル時間からの影響のリスクを下げることを減らすことができます、しかし、それも BrU IP が (私たちの手 (で 1 h のラベルの後得られた背景から取得した RNA を区別できるようにするのに十分な RNA をラベル付けすることが重要図 2))。RNA 合成と BrU ラベルと IP を使用して興味の遺伝子の減衰を測定する別のオプションは、後者の方法2に記載されています。これらの 2 つのアプローチからのデータは、お互いを補完し、2 つの条件間に合成の変化を測定、減衰率の変化は見られない場合は、考えられる RNA の測定された変化合成の調節によるものであります。ただし、両方の技術が RNA レベルの推定による RNA の機能を測定し、化学修飾14などの RNA 機能に影響を及ぼすその他のメカニズムを調査する完全に無視を覚えて重要です。

セルは 1 h だけ BrU でインキュベートされ、以来非常にゆっくりと作り出された Mrna は BrU IP 方式を使用して測定することは困難することができます。これは BrU-IP 上どこ α-アマニチンやアクチノマイシン D など転写阻害剤の使用が好まれる 1 つのポイントしかし、彼らだけ使えます劣化の変化を測定し、直接ではなく RNA の生産を測定します。BrU 標識 RNA の低レベルを克服することができますも BrU とインキュベーション時間を増加させると、しかし、長い潜伏時間増影響のリスク RNA の劣化。その場合、それはもはや BrU 標識 RNA の変化が RNA の生産または減衰の変化によって引き起こされるかどうかを知ることは不可能。

この例では、RT qPCR を用いてキャプチャ BrU 標識 RNA の下流の分析、次世代シーケンスは、また Rna2,13の大規模なプールの変更を画面に広く使用されているダウン ストリーム メソッド。同様に、メソッドは、Mrna の解析に限定されませんが、Rna2のすべてのタイプを分析すること。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

ルンドベック財団オーフス大学、Dandrite、ルンドベック A/S は、この仕事を支えた。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ribolock Rnase inhibitor ThermoFisher EO0381
Dynabeads M-280 Sheep anti-mouse IgG Life Technologies 11202D
α-Bromodeoxyuridine mouse antibody BD Bioscience 555627
Nanodrop 1000 Thermo Fisher Ultraviolet-visible spectrophotometry
Water-Saturated Phenol pH 6.6 ThermoFisher AM9712
Phenol:Chloroform:IAA 25:24:1 pH 6.6 ThermoFisher AM9732
High Pure RNA isolation Kit Roche 11828665001
High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit ThermoFisher 4368814
Taqman Fast Advanced Master Mix ThermoFisher 4444557 qPCR Master Mix
Taqman RNA probes ThermoFisher SNCA: Hs01103383_m1, 18sRNA: Hs03928985_g1, ACTB: Hs01060665_g1, HMBS: Hs00609296, NADH: Hs01072843_m1 Flurogenic probes
7500 Fast Real-Time PCR system Applied Biosystems
HEK293T cell line ATCC
Dulbecco's Modified Eagle's Medium Lonza BE12-604F
Fetal calf serum Biochrom S0115
Penicillin/Streptomycin Biochrom A2213
Hank's buffer 5,3 mM KCl, 0.44 mM KH2PO4, 0.2 mM Na2HPO4 and 136.8 mM NaCl pH 6.77, autoclaved.
DEPC-H2O 0.1% diethylpyrocarbonate treated H2O
2xBrU-IP Buffer 40 mM Tris-HCl pH 7.5 and 500 mM NaCl in DEPC H2O
2xBrU-IP+BSA/RNAse inhibitor 2xBrU-IP buffer supplemented with 1 μg/μL BSA and 80 U/mL Ribolock
BrU-IP+ 1 mg/mL heparin 2xBrU-IP buffer diluted 1:1 DEPC-H2O and supplemented with 1mg/mL heparin
1xBrU-IP 2xBrU-IP buffer diluted 1:1 in DEPC-H2O and supplemented with 0.5 μg/μL BSA and 20 U/mL Ribolock
Elution buffer 0.1% SDS in RNAse-free H2O

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kofoed, R. H., et al. Polo-like kinase 2 modulates α-synuclein protein levels by regulating its mRNA production. Neurobiol. Dis. 106, 49-62 (2017).
  2. Imamachi, N., et al. BRIC-seq: A genome-wide approach for determining RNA stability in mammalian cells. Methods. 67, 55-63 (2014).
  3. Jacob, F., Monod, J. Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. J. Mol. Biol. 3, 318-356 (1961).
  4. Lee, T. I., Young, R. A. Transcriptional Regulation and its Misregulation in Disease. Cell. 152, 1237-1251 (2014).
  5. Farrer, M., et al. Comparison of kindreds with parkinsonism and α-synuclein genomic multiplications. Ann. Neurol. 55, 174-179 (2004).
  6. Khodr, C. E., Becerra, A., Han, Y., Bohn, M. C. Targeting alpha-synuclein with a microRNA-embedded silencing vector in the rat substantia nigra: Positive and negative effects. Brain Res. , 47-60 (2014).
  7. Cooper, J. M., et al. Systemic exosomal siRNA delivery reduced alpha-synuclein aggregates in brains of transgenic mice. Mov. Disord. 29, 1476-1485 (2014).
  8. Magdalan, J., et al. alpha-Amanitin induced apoptosis in primary cultured dog hepatocytes. Folia Histochem. Cytobiol. 48, 58-62 (2010).
  9. Lu, D. F., et al. Actinomycin D inhibits cell proliferations and promotes apoptosis in osteosarcoma cells. Int. J. Clin. Exp. Med. 8, 1904-1911 (2015).
  10. Bensaude, O. Inhibiting eukaryotic transcription. Which compound to choose? How to evaluate its activity? Transcription. 2, 103-108 (2011).
  11. Tani, H., et al. Nuclear Bodies and Noncoding RNAs. Methods in Molecular Biology. 1262, 305-320 (2015).
  12. Meneni, S., et al. 5-Alkynyl-2'-deoxyuridines: chromatography-free synthesis and cytotoxicity evaluation against human breast cancer cells. Bioorg. Med. Chem. 15, 3082-3088 (2007).
  13. Meola, N., et al. Identification of a Nuclear Exosome Decay Pathway for Processed Transcripts. Mol. Cell. 64, 520-533 (2016).
  14. Zhao, B. S., Roundtree, I. A., He, C. Post-transcriptional gene regulation by mRNA modifications. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 18, 31-42 (2016).
  15. Schrader, C., Schielke, A., Ellerbroek, L., Johne, R. PCR inhibitors - occurrence, properties and removal. J. Appl. Microbiol. 113, 1014-1026 (2012).
  16. Paulsen, M. T., et al. Use of Bru-Seq and BruChase-Seq for genome-wide assessment of the synthesis and stability of RNA. Methods. 67, 45-54 (2014).
  17. Dölken, L., et al. High-resolution gene expression profiling for simultaneous kinetic parameter analysis of RNA synthesis and decay. Rna. , 1959-1972 (2008).
  18. Raghavan, A., et al. Genome-wide analysis of mRNA decay in resting and activated primary human T lymphocytes. Nucleic Acids Res. 30, 5529-5538 (2002).
  19. Sharova, L. V., et al. Database for mRNA half-life of 19 977 genes obtained by DNA microarray analysis of pluripotent and differentiating mouse embryonic stem cells. DNA Res. 16, 45-58 (2009).
  20. Pandya-Jones, A., et al. Splicing kinetics and transcript release from the chromatin compartment limit the rate of Lipid A-induced gene expression. RNA. 19, 811-827 (2013).

Tags

遺伝学、問題 135、RNA 合成、5 Bromouridine ラベル、免疫沈降、フェノール-クロロホルム抽出法、転写、量的なポリメラーゼの連鎖反応の逆
5 Bromouridine ラベルと免役沈降法を用いた RNA 合成の検討
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kofoed, R. H., Betzer, C.,More

Kofoed, R. H., Betzer, C., Lykke-Andersen, S., Molska, E., Jensen, P. H. Investigation of RNA Synthesis Using 5-Bromouridine Labelling and Immunoprecipitation. J. Vis. Exp. (135), e57056, doi:10.3791/57056 (2018).

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