$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hücre biyolojisinde gen regülasyonu merkezi bir rol oynar. Gen ekspresyonu yolu boyunca bir veya birden fazla adımda genler düzenlenme potansiyeline sahiptir. Bu adımlar transkripsiyon (başlatma, uzama ve sonlandırma) yanı sıra birleştirme, poliadenilasyon veya 3' bitiş oluşumu, RNA ihracat, mRNA çeviri ve birincil transkript çürüme / lokalizasyon içerir. Bu adımlarda, nükleik asit bağlayıcı proteinler gen regülasyonlarını modüle eder. Bu tür proteinler için bağlayıcı alanların belirlenmesi gen kontrolü eğitiminin önemli bir yönüdür. Mutasyonel analiz ve filogenetik dizi karşılaştırması, promotörler, splice siteleri, poliadenilasyon elemanları ve çeviri sinyalleri 1 gibi nükleik asitlerdeki düzenleyici dizileri veya protein bağlayıcı alanları keşfetmek için kullanılmıştır1, 2.000 , 3.2.2 , 4 .
Pre-mRNA birleştirme gen ekspresyonu ve regülasyonu sırasında ayrılmaz bir adımdır. Memeli genlerinin çoğunda, insanlarda da dahil olmak üzere, intronlar vardır. Bu transkriptlerin büyük bir kısmı alternatif olarak birleştirilmiş olup, aynı gen veya primer transkriptten birden fazla mRNA ve protein isoformları üretilir. Bu isoformların hücre biyolojisinde hücreye özgü ve gelişimsel rolleri bulunur. 5' splice sitesi, şube noktası ve polipirimidin-yolu/3' splice sitesi, yönetmeliğe tabi kritik birleştirme sinyalleridir. Olumsuz düzenlemede, başka bir şekilde güçlü bir splice sitesi bastırılır, olumlu düzenlemede ise zayıf bir splice sitesi etkinleştirilir. Bu olayların bir kombinasyonu işlevsel olarak farklı isoforms bir bolluk üretir. RNA bağlayıcı proteinler bu alternatif birleştirme olaylarında kilit rol oynarlar.
Çok sayıda protein olan bağlayıcı site (ler) veya RNA hedefleri5,6tespit edilecektir bilinmektedir. Düzenleyici proteinleri aşağı biyolojik hedeflerine veya dizilerine bağlamak genellikle karmaşık bir süreçtir. Bu tür proteinler için, hedef RNA veya bağlayıcı sitenin belirlenmesi biyolojik fonksiyonlarını tanımlamada önemli bir adımdır. Bağlayıcı bir bölge tanımlandıktan sonra, standart moleküler ve biyokimyasal analizler kullanılarak daha da karakterize edilebilir.
Burada açıklanan yaklaşımın iki avantajı vardır. İlk olarak, ilgi bir protein için daha önce bilinmeyen bir bağlayıcı site belirleyebilirsiniz. İkinci olarak, bu yaklaşımın bir avantajı da aynı anda doygunluk mutagenezi sağlar, aksi takdirde ciltleme site içinde dizi gereksinimleri hakkında karşılaştırılabilir bilgi elde etmek için emek yoğun olacaktır. Böylece, RNA protein bağlayıcı siteleri tanımlamak için daha hızlı, daha kolay ve daha az maliyetli bir araç sunuyor. Başlangıçta, bu yaklaşım (EXponential zenginleştirme ile Ligands Sistematik Evrimi) bakteriyofaj T4 DNA polimeraz (gen 43 protein), kendi mRNA ribozom bağlayıcı site ile örtüşen bağlayıcı site için bağlayıcı site karakterize etmek için kullanılmıştır. Bağlama sitesi,analiz7 için 65.536 randomize varyantı temsil eden 8-baz döngü dizisi içerir. İkinci olarak, yaklaşım da bağımsız olarak farklı boyalar için belirli bağlama siteleri veya aptamers yaklaşık 1013 dizileri8bir havuzdan seçilebilir göstermek için kullanılmıştır. Aslında, bu yaklaşım geniş birçok farklı bağlamlarda aptamers tanımlamak için kullanılmıştır (RNA veya DNA dizileri) proteinler gibi çok sayıda ligands bağlamak için, küçük moleküller, ve hücreler, ve kataliz için9. Örnek olarak, bir aptamer kafein 10 bir metil grubunun varlığı ile farklı iki ksantin türevleri,kafein ve teofilin arasında ayrım yapabilirsiniz. Bu yaklaşımı (SELEX veya yinelemeli seçilim-amplifikasyon) aşağıdaki tartışmanın temelini oluşturacak olan RNA bağlayıcıproteinlerin 11'i birleştirme veya birleştirme düzenlemesinde nasıl işlediğini incelemek için yoğun olarak kullandık.
Rasgele kütüphane: Biz 31 nükleotit rasgele bir kütüphane kullanılır. Rasgele kitaplık için uzunluk dikkate gevşek genel birleştirme faktörü U2AF65 dal noktası sırası ve 3 'splice site arasında bir dizi bağlanır fikrine dayanıyordu. Ortalama olarak, metazoanlarda bu birleştirme sinyalleri arasındaki boşluk 20 ila 40 nükleotit aralığındadır. Başka bir protein Sex-lethal hedef öncesi mRNA, transformatör3 'splice site yakınında kötü karakterize düzenleyici dizi bağlamak için biliniyordu . Böylece, PCR amplifikasyonu ve in vitro transkripsiyon için T7 RNA polimeraz organizatörü ek için izin vermek için restriksiyon enzim siteleri ile astar bağlama siteleri ile çevrili 31 nükleotit, rasgele bir bölge seçti. Teorik kütüphane boyutu veya karmaşıklığı 431 veya yaklaşık 1018idi. Biz aşağıda açıklanan deneyler için rasgele RNA havuzu (~ 1012-1015)hazırlamak için bu kütüphanenin küçük bir kısmını kullandı.