Orta dogma 'ya göre, genetik bilgiler DNA 'dan RNA 'ya ve sonunda protein1,2' ye akar. Genetik bilgi bu akışı yüksek mRNA çeviri3,4dahil olmak üzere birçok düzeyde düzenlenir. Bu süreçte yer alan düzenleyici mekanizmaların anlaşılması, Gen ifadesinin düzenlenmesini ölçmek için gazetecinin geliştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Burada poxvirus enfekte hücrelerde bir in vitro transkripsiyonu RNA tabanlı Lusiferaz muhabir tahlil kullanarak mRNA çeviri çalışması için bir protokol açıklanmaktadır.
Poxvirüsler birçok son derece tehlikeli insan ve hayvan patojenleri5oluşturur. Diğer tüm virüsler gibi, poxvirüsler sadece protein sentezi6,7,8için ana hücre makineleri güveniyor. Verimli viral proteinleri sentezlemek için, virüsler viral mrnas7,8çevirisi için yönlendirmek için hücresel translasyonel makine kaçırmak için birçok stratejiler gelişti. Virüsler tarafından yaygın olarak kullanılan bir mekanizma, kendi transkriptlerinde BDTetkili unsurları kullanmaktır. Önemli örnekler iç ribosome giriş sitesi (IRES) ve Cap-bağımsız çeviri artırıcı (CITE)9,10,11içerir. Bu BDTelemanları, çeşitli mekanizmalar aracılığıyla translasyonel makineleri alarak viral transkriptler bir translasyonel avantajı render12,13,14. 100 Over poksvirüs mrnas 'ın 5 '-untranslated bölgesi (5 '-UTR) içinde evrimsel olarak koruma altında olan bir eleman var: Bu mrnas15,16' nın çok 5 ' ucunda 5 '-Poly (a) lideri. Bu 5 ' Poly (A) liderlerin uzunlukları heterojen ve Transkripsiyon sırasında poxvirus kodlu RNA polimeraz kayma tarafından üretilir17,18. Biz, ve diğerleri, son zamanlarda keşfetti 5 '-Poly (A) lideri Vaccinia virüs ile enfekte hücrelerde bir mRNA bir çeviri avantajı confers (vacv), poxvirüsler Prototipik üyesi19,20.
İn vitro transkripsiyonu RNA tabanlı Lusiferaz Reporter assay başlangıçta poksvirüs enfeksiyonu sırasında mRNA çeviri 5 '-Poly (A) lideri rolünü anlamak için geliştirilmiştir19,21. Plazmid DNA tabanlı Lusiferaz muhabiri olarak yaygın olarak kullanılan olsa da, poxvirus enfekte hücrelerde sonuç yorumu zorlaştıracak çeşitli dezavantajları vardır. İlk olarak, plazmids VACV enfekte hücrelerde çoğaltmak edebiliyoruz22. İkinci olarak, kriptik transkripsiyon genellikle Plasmid DNA18,23,24oluşur. Üçüncü olarak, VACV Promoter güdümlü transkripsiyon Poly (A) oluşturur-heterojen uzunlukları lideri sonuç olarak Poly (A)-bazı deneyler18lider uzunluğu kontrol etmek zor hale. Bir in vitro transkripsiyonu RNA tabanlı Lusiferaz muhabir tahlil bu sorunları circumvents ve veri yorumu basittir.
Bu yöntemde dört önemli adım vardır: (1) polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) in vitro transkripsiyon için DNA şablonunu oluşturmak için; (2) içinde vitro transkripsiyon mRNA oluşturmak için; (3) mRNA 'yı hücrelere teslim etmek için transfeksiyon; ve (4) tercüme göstergesi olarak Lusiferaz aktivitesinin tespiti (Şekil 1). Elde edilen PCR amplikon, 5 '-3 ' yönünde aşağıdaki unsurları içerir: T7-Promoter, Poly (a) lideri veya istenen 5 '-UTR dizisi, Firefly Lusiferaz açık okuma çerçevesi (ORF) ve ardından Poly (a) kuyruk. PCR amplikon, T7 polimeraz kullanarak mRNA 'yı in vitro transkripsiyon ile sentezlemek için şablon olarak kullanılır. İn vitro Transkripsiyon sırasında, m7G CAP veya diğer kapak analog yeni sentezlenmiş mRNA eklenmiştir. Capped transkriptler enfekte olmayan veya vacv enfekte hücrelere transfekte vardır. Hücre lysate transfeksiyon mRNA protein üretimini gösteren Lusiferaz faaliyetleri ölçmek için nakli sonra istenilen zamanda toplanır. Bu muhabir assay 5 '-UTR, 3 '-UTR veya bir mRNA diğer bölgelerinde BDTelemanı mevcut tarafından çeviri Yönetmeliği çalışmak için kullanılabilir. Ayrıca, in vitro transkripsiyonu RNA tabanlı tahlil Cap-bağımlı başlatma, Cap-bağımsız başlatma, yeniden başlatma ve InAs gibi iç inisiyasyon dahil olmak üzere çeviri başlatma farklı mekanizmaları incelemek için kullanılabilir.