Bakteriyofaj T7'nin replikasyon proteinlerini kullanarak gecikmeli iplik başlatmanın kinetiğini incelemek için hassas, jel bazlı süreksiz tahlilleri tanımlıyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Bakteriyofaj T7'nin replikasyon proteinlerini kullanarak gecikmeli iplik başlatmanın kinetiğini incelemek için hassas, jel bazlı süreksiz tahlilleri tanımlıyoruz.
Burada, bakteriyofaj T7'nin replikasyon proteinleri tarafından in vitro olarak gecikmeli iplikli DNA sentezinin kinetik incelemesi için protokoller sunuyoruz. T7 replizomu, biyokimyasal deneyler için çekici bir özellik olan sadece dört proteinden oluşan, bilinen en basit replikasyon sistemlerinden biridir. DNA polimeraz tarafından DNA sentezini başlatmak için kullanılan T7 primaz-helikaz tarafından ribonükleotid primerlerinin sentezine özel önem verilir. DNA replikasyon mekanizmaları evrim boyunca korunduğundan, bu protokoller diğer model sistemlerini kullanan araştırmacılara uygulanabilir veya kavramsal bir sıçrama tahtası olarak yararlı olmalıdır. Burada açıklanan protokoller oldukça hassastır ve deneyimli bir araştırmacı bu deneyleri gerçekleştirebilir ve yaklaşık bir gün içinde analiz için veri elde edebilir. Gerekli olan tek özel ekipman parçası, hızlı bir söndürme akış cihazıdır, ancak bu ekipman parçası nispeten yaygındır ve çeşitli ticari kaynaklardan temin edilebilir. Bununla birlikte, bu tahlillerin en büyük dezavantajları, radyoaktivite kullanımını ve göreceli düşük verimi içerir.
DNA replikasyon bütün hücresel yaşam korunmuş bir özelliğidir. Çoğaltma bileşenlerinin kimlik ve sayısı çok çeşitlilik gösterirken, genel mekanizmalar evrim 1 arasında paylaşılır. Burada, T7 replizom bileşenleri ile in vitro koşullarında geri kalmış iplikli DNA sentezinin kinetik anlamaya yönelik radyoaktif substratlar kullanılarak jel bazlı, sürekli olmayan kinetik deneyler tarif eder. Bakteriyofaj T7 çoğaltma makineleri sadece dört protein (DNA polimeraz, GP5, ve processivity faktörü, E coli tiyoredoksin, iki fonksiyonlu primaz-sarmal GP4, ve tek sarmallı DNA bağlama proteini, GP2 oluşan çok basittir. 5) 2. Bu özellik, DNA replikasyonu katılan korunmuş biyokimyasal mekanizmaları incelemek için çekici bir model sistem yapar.
Özel önem, T7 DNA ile ribonükleotid primerlerin oluşumunun yerleştirilir bir Critica primazDNA sentezinin başlamasından l adımı. Buna ek olarak, bir de, reaksiyon karışımına ekleyerek, T7 DNA polimerazı veya başka kopyalama proteinlerine bu primerlerin kullanımı incelenebilir. T7 primaz-helikaz, GP4 primaz tanıma siteleri ya da PRS olarak adlandırılan özel DNA dizileri DNA sentezi için primerlerin oluşmasını (5'-GTC-3 ') katalize eder. PRS sitozin sitenin tanınması için gerekli olan, şifreli, ancak ürünün 3 kopyalanır değildir. GP4 ile astar sentezlenmesinde birinci basamak, daha sonra bir trimer genişletilmiş ve fonksiyonel olarak tetranukleotıd primerlere pppACCC, pppACCA veya pppACAC şablon 4 sekansına bağlı olan dinükleotidin pppAC, oluşturulmasını içerir. Bu primerler daha sonra da GP4 destekli proses 5, 6, DNA sentezini başlatmak için T7 DNA polimerazı ile kullanılabilmektedir. Bu bağlamda, primazetki, çıkmalarını engelleyen, şablonla son derece kısa tetraribonucleotides stabilize polimeraz aktif bölge 7 içine astar / şablon güvence için elverişli bir şekilde DNA polimeraz yürütmektedir. Bu adımlar (RNA primer sentezi, polimeraz primer yayınım ve uzatma) gecikmeli iplikçik çoğaltmak için birden fazla döngüleri tekrarlanır ve lider sarmalı replikasyonu ile koordine edilmelidir.
Burada tarif edilen deneyler, son derece hassas olan ve bir orta seviyede bir süre içinde gerçekleştirilebilir. Ancak, nispeten düşük verimlilik ve büyük bir dikkatle radyoaktif maddelerin kullanımı ve bertaraf olunmalıdır. Reaksiyon, bir sabit veya önceden kararlı durumda ya reaksiyon zamanı derslerin anlamlı analiz için mükellef zaman ölçeklerinde örnekleri ulaşmak için hızlı-söndürme cihazı istihdam olabilir hangi hızına bağlı olarak. Son zamanlarda, biz deneyleri Evidenc sağlamak için burada açıklanan kullanılanOkazaki parçaları başlamasında GP4 ve primaz alanından astar salınımının önemi, e. Ayrıca, verimli astar oluşumu ve kullanımı 8. teşvik, protein, gp2.5 bağlayıcı T7 tek iplikli DNA için bir düzenleyici rolünün kanıt bulunamadı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: dahil ancak, eldiven, koruyucu gözlük, laboratuvar önlüğü ve uygun akrilik kalkan olarak, sınırlı kişisel koruyucu ekipman kullanımı değil, radyoaktif malzemenin güvenli kullanımı ve bertarafı ile ilgili tüm kurumsal düzenlemelere uyun.
Not: standart tampon 40 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 50 mM potasyum glutamat, 5 mM DTT, 0.1 mM EDTA (Bu tampon 5x konsantrasyonda önceden yapılır) ve her dNTP 0.3 mM oluşur. T7 kopyalama proteinleri, 10 9, 8 tarif edildiği gibi saflaştırılır. Tek bir T7 primaz tanıma sitesi (5'-GGGTC-3 ', 5'-GTGTC-3', 5'-TGGTC-3 ') ihtiva eden tek şeritli DNA, DNA sentezi, çeşitli şirketler (uzunluğu satın alınabilir ssDNA T7 primaz için, tercih edilen bir enzim bağlı olabilir, bir pentamer tam uzunlukta bir astar sentezlenmesi için en az bir şablon uzunluğu 1Şifreli Cı esas olarak astar polimerazı ile genişletilmesi için ise 1, ancak, ek nükleotidleri şablonunun 3 'ucunda mevcut olması gerekmektedir. Reaksiyonlar, 10 mM MgCl2 nihai bir konsantrasyona ilave edilmesi ile başlatılır ve 25 ° C sıcaklıkta inkübe edilir. Manuel örnekleme 5 saniye veya daha fazla zaman noktaları için iyi çalışır. daha kısa zaman noktası gerekir, doğru veri elde etmek için bir hızlı soğutma akış aleti kullanmak tavsiye edilir.
Manuel Örnekleme yoluyla 1. Çoklu-ciro Primer Sentez Reaksiyonu
Bir Rapid-söndürme Enstrüman kullanma 2. Çoklu-ciro Primer Sentez Reaksiyonu
3. Tek-ciro Primer Sentez Reaksiyonu
NOT: Tek ciro primer sentezi / uzatma deneyleri birkaç büyük farklılıklar, çoklu-ciro reaksiyonlar benzer yürütülmektedir: Bu analizler substratların ancak konsantrasyon, astar veya uzatma ürünleri içine radyoaktif işaretli ATP dönüşüm izleyin ve proteinler considera vardırbly kadar yüksek olur. Buna ek olarak, primer sentezi reaksiyon analizine izin milisaniyelik çözünürlük elde etmek amacıyla, tek bir hızlı-soğutma akış makinesi kullanmak gerekir.
4. Veri Analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
El ile birden fazla devir koşulları altında GP4 tarafından katalize edilen bir primer sentezi reaksiyonu örnekleme ile, örneğin, bir protokol aşama 1 'de tarif edildiği gibi, şekil 1A'da gösterilen sonuçlar elde edilmiştir. Burada, jel elektroforezinden sonra bir ürün yelpazesi primer sentezi reaksiyonlarının (Şekil 1A) α-konumunda 32 P ile etiketlenmiş CTP kullanılarak gözlemlenebilir. işaretli ön madde, CTP ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu deneyler en önemli faktör son derece aktif saflaştırılmış enzim mevcudiyetidir. GP4 ile çalışma sırasında, örneğin, -20 ° C'de% 50 gliserol ihtiva eden tampon maddesi içinde saflaştırılmış enzim depolama (20 mM potasyum fosfat, pH 7.4, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT) içinde bulunan bir azalmaya yol açar birkaç ay boyunca preparatın spesifik aktivitesi. Bu nedenle, şu anda, saflaştırılmış 25 mM Tris-HCI, pH 7.5, 50 mM NaCI, 0.1 mM EDTA, 1 mM TCEP içinde GP4 ve% 10 gliserol flaş dondurma, küçük numuneleri, sıvı azot kullanı...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Yorumları için C.C.R. laboratuvar üyelerine ve şekil hazırlığı için S. Moskowitz'e teşekkür ederiz. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Hibe Enstitüleri F32GM101761 (AJH) ve GM54397 (CCR) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Tris önceden ayarlanmış kristaller pH 7.5 | SIGMA | T4128 | |
| Tris bazı | SIGMA | 93362 | |
| L-Glutamik asit potasyum tuzu monohidrat | SIGMA | G1501 ve nbsp; | |
| Magnezyum klorür hekzahidrat | Mallinckrodt Kimyasalları | 5958-04 | |
| 1,4-Ditiyotreitol | JT Baker | F780-02 | |
| Sodyum Dodesil Sülfat | MP Biyomedikaller | 811030 | |
| (Ethylenedinitrilo) Tetraasetik asit, disodyum tuzu, dihidrat | Mallinckrodt Kimyasalları | 4931-04 | |
| [α -32< / sup>P] CTP | PerkinElmer | BLU508H | radyoaktif, koruyucu önlemler alın |
| [γ-32< / sup>P] ATP | PerkinElmer | BLU502A | radyoaktif, koruyucu önlemler alın |
| 100 mM dATP, dCTP, dGTP, dTTP | Affymetrix | 77100 | dört dNTP, |
| setin bir parçası 100 mM, ATP ve CTP | Epicentre | , RN02825 | NTP setinin bir parçası |
| , ssDNA yapıları, | Entegre DNA Teknolojileri | N/A | , özel diziler |
| metanol ve nbsp; | Macron İnce Kimyasallar | 3017-08 | |
| formamid | Thermo Scientific | 17899 | |
| bromofenol mavisi | SIGMA | B8026 ve nbsp; | |
| Silen, ksiyanol | SIGMA | X4126 | |
| akrilamid | SIGMA | A9099 | Toksik |
| N, N′ -Metilenbisakrilamid | SIGMA | M7279 | zehirli |
| Üre | Boston Bioproducts | P-940 | |
| Borik asit | Mallinckrodt Kimyasalları | 2549 | |
| Hızlı Söndürme-Akış Cihazı | Kintek A.Ş. | RQF-3 | |
| Kintek Kaşif | Kintek A.Ş. | N/A | |
| Kaleidagraph | Sinerji Yazılımı | N/A |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.