Burada, testis 'teki RBP adaylarının büyük RNA hedeflerini belirlemek için bir eCLIP Protokolü sunuyoruz.
Method Article
Burada, testis 'teki RBP adaylarının büyük RNA hedeflerini belirlemek için bir eCLIP Protokolü sunuyoruz.
Spermatogenesis, memelilerde erkek germ hücresi farklılaşma yüksek sipariş edilen bir süreç tanımlar. Testis, transkripsiyon ve çeviri unoupled, RBPs tarafından düzenlenmiş Gen ifadesinin Post-transcriptional düzenleme önemini vurgulayarak. Bir RBP 'nin mekanik rollerini yenilemek için, endojen doğrudan RNA hedeflerini yakalamak ve gerçek etkileşim sitelerini tanımlamak için çapraz bağlama immünopresipitasyon (CLIP) metodolojisi kullanılabilir. Gelişmiş CLıP (eCLIP), geleneksel klipler üzerinde çeşitli avantajlar sunan yeni geliştirilen bir yöntemdir. Ancak, eCLIP kullanımı şimdiye kadar genişletilmiş uygulamalar için arama, hücre hatları ile sınırlı olmuştur. Burada, biz MOV10 ve MOV10L1, iki RNA-bağlayıcı helicases, fare testis okumak için eCLIP istihdam. Beklendiği gibi, biz MOV10 ağırlıklı olarak mRNA 3 ' tercüme edilmemiş bölgelere (UTRs) bağlar ve MOV10L1 seçmeli olarak Piwi-etkileşim RNA (piRNA) öncüsü transkriptler bağlar bulabilirsiniz. ECLIP yöntemimiz, alt klonların küçük ölçekli sıralaması ve böylece nitelikli kütüphanelerin kullanılabilirliği ile çeşitli RBPs 'lerin bağlı olduğu büyük RNA türlerinin hızlı bir şekilde belirlenmesini sağlar ve bu da derin sıralamaya devam etmek için bir emir olarak kullanılabilir. Bu çalışma, memeliyen testis içinde eCLIP için geçerli bir temel kurar.
Mammalian testis bir karmaşık hücre farklılaşma programı cyclically çok sayıda spermatozoa verim çalışır burada mükemmel bir gelişimsel model temsil eder. Bu modelin benzersiz bir değeri, genellikle Mayoz bölünmenin seks kromozom inaktivasyonu (MSCI)1,2 ve yuvarlak spermatids geçmesi zaman oluşur spermatogenesis belirli aşamalarında transkripsiyonel inaktivasyonu ortaya çıkması yatıyor spermiogenesis sırasında şiddetli nükleer sıkıştırma3. Bu ardışık transkripsiyonel olaylar, RNA bağlayıcı proteinlerin (rbps) transscriptome şekillendirme ve Erkek fertilitesini sürdürmek için önemli bir rol oynadığı transkripsiyon sonrası gen düzenlemesini gerektirmektedir.
Tek bir RBP in vivo ın bona fide RNA hedeflerini belirlemek için, çapraz immünoprecipitation (klip) yöntemi4,5, dayalı ancak normal RNA immünoprecipitation (RIP), istinaden geliştirilmiştir5/6 , ultraviyole (UV) Crosslinking, sıkı yıkama ve jel transferi dahil olmak üzere önemli adımlar eklenmesi ile sinyal özgüllüğü geliştirmek için. KLIBIN yüksek verimlilik sıralaması ile birlikte gelişmiş uygulaması, genom çapında8düzeylerinde PROTEIN-RNA etkileşiminin profiline büyük ilgi yarattı. RBP fonksiyonunda genetik çalışmalarda ek olarak, endojen proteinin ve RNA 'nın doğrudan etkileşimlerini belirleyen bu tür biyokimyasal Yöntemler, RBPs 'in RNA düzenleyici rollerini doğru bir şekilde elükte etmek için vazgeçilmez olmuştur. Örneğin, MOV10L1 erkek fertilite ve Piwi etkileşim RNA (piRNA) biyogenesis9için gerekli olan bir TESTIS özgü RNA helikaz olduğunu. Onun Parme MOV10 RNA biyoloji10,11,12,13,14 birden fazla açıdan roller ile bir her yerde ifade ve çok fonksiyonlu RNA helikazı olarak bilinir , 15 , 16 , 17 , 18. geleneksel klip-Seq istihdam ederek, biz MOV10L1 bağlar ve erken Pirna işleme19,20başlatmak için birincil Pirna öncüleri düzenler ve MOV10 mRNA 3 ' utrs ve yanı sıra kodlamayan RNA bağlar bulundu Testis germ hücrelerinde türler (veri gösterilmez).
Yine de, CLıP orijinal bir zahmetli, radyoaktif prosedür KLIPS etiketleri dikkat çekici bir kaybı ile dizi kitaplık hazırlama izledi. Geleneksel KLIPS 'de, her iki RNA ekstremitesinde birleştirilmiş adaptörler kullanılarak cDNA Kütüphanesi hazırlanır. Protein sindirimi sonrasında, çapraz bağlantılı kısa polipeptit RNA parçalarına bağlı kalır. Bu çapraz işareti kısmen blok ters transkriptaz (rtase) ilerlemesi cDNA sentezi sırasında, yaklaşık 80% cDNA Kütüphanesi21,22temsil eden kesilmiş cdnas sonuçlanan. Bu nedenle, yalnızca cDNA parçaları (okuma-through) çapraz bağlantı sitesi atlayarak RTase kaynaklanan sıralanmış. Son zamanlarda, PAR-CLıP, ıclip, eCLIP ve uvCLAP gibi çeşitli CLıP yaklaşımlar, yaşam hücrelerinde RBPs Crosslink sitelerini tanımlamak için istihdam edilmiştir. PAR-CLıP 365 Nm UV radyasyon ve photoactivatable nüklitid analogları uygulama içerir ve bu nedenle içinde-kültür yaşam hücrelerine özeldir, ve yeni sentezlenmiş transkriptler içine nükliside analogların birleşmesi önyargı üreten eğilimli RNA fiziksel olarak protein23,24ile etkileşime girer. Iclip 'de, sadece tek bir adaptör, çapraz bağlı RNA parçalarının 3 ' ekstremite için bağlanır. Ters transkripsiyon (RT) sonrasında, hem kesilmiş hem de okunan cdnas, intramolecularly döngülü ve yeniden doğruylama ile polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) amplifikasyonu tarafından elde edilir25,26. Ancak, intramoleküler devre verimliliği nispeten düşüktür. Eski CLIP protokolleri bir radyoizotop ile çapraz bağlı RNA etiketleme gerekir rağmen, ultraviyole çapraz ve yakınlık arıtma (uvclap), sıkı tandem benzeşme arıtma bir süreç ile, radyoaktivite27güvenmez. Yine de, uvclap tandem benzeşimi arıtma için 3x Flag-HBH etiketini taşıyan ifade vektörü ile transfekte olmalıdır kültürlü hücreler ile sınırlıdır.
ECLIP 'de, adaptörler ilk olarak RNA 'nın 3 ' ekstremite altında RT 'nin ardından, sonra da cDNAs 'ın 3 ' ekstremite içinde moleküllü bir modda bağlanıldı. Bu nedenle, eCLIP tüm kesilmiş ve okunan cDNA28ile yakalamak mümkün. Ayrıca, ne radyoaktif etiketleme sınırlıdır, ne de kendi ilkesine göre hücre hatları kullanarak, tek nüklemotid çözünürlüğü korurken.
Burada, fare testis için uyarlanmış bir eCLIP protokolünün adım adım açıklamasını sağlıyoruz. Kısaca, bu Eclip protokolü, testis tübüllerin UV çapraz ile başlar, kısmi RNase sindirim ve immünoprecipitation bir protein özgü antikor kullanarak izledi. Sonra, protein bağlı RNA dephosphorylated, ve adaptör 3 ' sonuna bağlanır. Protein jeli Elektroforez ve jel-membran transferinden sonra RNA, beklenen bir boyut aralığının membran alanını keserek izole edilir. RT sonra, DNA adaptörü PCR amplifikasyon tarafından izlenen cDNA 3 ' sonuna bağlandı. Yüksek verimlilik sıralamasının öncesinde subklonlar taraması Kütüphane kalite kontrolü olarak alınır. Bu protokol, iki testis ifade RNA helikazlar MOV10L1 ve MOV10 tarafından örneklenmiş rbps protein bağlı RNA büyük türlerin belirlenmesi, etkilidir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yapılan tüm hayvan deneyleri Nanjing Tıp Üniversitesi Komitesi tarafından onaylanmıştır. Erkek C57BL/6 fareler kontrollü fotoperiyodun koşullarında tutulur ve gıda ve su ile birlikte verildi.
1. doku hasat ve UV Crosslinking
2. boncuk hazırlama
3. doku lizis ve kısmi RNA sindirim
4. immünopaperasyonu
5. RNA 3 ' lerin dephosphorylation
6. RNA adaptörüne RNA adaptörü ligasyonu 3 ' uçları
7. SDS-sayfa ve membran transferi
8. RNA yalıtımı
9. giriş RNA 3 ' uçları dephosphorylation
10. RNA adaptörünün girişli RNA 3 ' uçları
11. ters transcription, DNA adaptörü ligasyon cDNA 3 ' biter
12. gerçek zamanlı nicel PCR (qPCR) ile cDNA miktarının belirlenmesi
13. cDNA 'nın PCR amplifikasyonu
14. jel arıtma
15. PCR ürününün TOPO klon
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Eclip prosedürü ve sonuçları Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3, Şekil 4' te gösterilmiştir. Fareler karbondioksit ile ötenize edildi ve cerrahi makas kullanılarak alt karın içinde küçük bir kesi yapılmıştır (Şekil 2a,B). Fare testle...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Hem biyolojik hem de patolojik bağlamlar altında rbps evrensel rolünü anlamak artan, klip yöntemleri yaygın rbps moleküler fonksiyonunu ortaya çıkarmak için kullanılmıştır20,32,33, 34,35. Burada açıklanan protokol, fare testis için eCLIP yönteminin uyarlanmış bir uygulamasını temsil eder.
Testis içinde Eclip gerçekleştirme bir meyd...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.
Biz orijinal protokol ile yararlı rehberlik için Eric L Van Nostrand ve gene W Yeo teşekkür ederiz. K.Z. Ulusal anahtar R & D programı Çin (2016YFA0500902, 2018YFC1003500) ve Ulusal Doğal Bilim Vakfı Çin (31771653) tarafından desteklenmektedir. Ly Ulusal Doğal Bilim Vakfı Çin (81471502, 31871503) ve yenilikçi ve girişimcilik programı Jiangsu Eyaleti tarafından desteklenmektedir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Antikorlar< / güçlü > | |||
| anti-fare MOV10 ve nbsp antikoru | Proteintech, Çin | 10370-1-AP | |
| Anti-fare MOV10L1 antikoru | Zheng ve ark.20109< / sup> | poliklonal antiserum UP2175 | , P. Jeremy Wang laboratuvarı, Pennsylvania Üniversitesi |
| HRP Keçi Anti-Tavşan IgG ve nbsp; | ABclonal | AS014 | |
| Tavşan IgG | Beyotime, Çin | A7016 | |
| Ekipman | |||
| Santrifüjü | Eppendorf, Hamburg, Almanya | 5242R | |
| Dijital sonifier | BRANSON, ABD | BBV12081048A | 450 Watt; 50/60 Hz |
| DynaMag-2 Mıknatıs Canlandırıcı | , ABD | 12321D | |
| Mini Blot Modülü | Invitrogen,ABD | B1000 | |
| Mini Jel Tankı | Invitrogen,ABD | A25977 | |
| Çalkalama inkübatörü | Eppendorf, Hamburg, Almanya | Thermomixer konforu | |
| Doku Öğütücü, Dounce | PYREX, ABD | yalnızca 1234F35 | bu protokolde "gevşek" havaneli kullanılır |
| Profesyonel standart 96 Gradient | Biometra, Almanya | seri no.: 2604323 | |
| Tüp Revolver | Kristal, ABD | seri numarası: 3406051 | |
| UV ışıklı çapraz bağlayıcı | UVP, ABD | CL-1000 | |
| Malzemeler | |||
| TC ile işlenmiş Kültür Kabı | Corning, ABD | 430167 | 100 mm |
| Tüpler | Corning, ABD | 430791 | 15 mL |
| Mikrotüpler tüpler | AXYGEN, ABD | MCT-150-C | 1.5 mL |
| Reaktifler < / güçlü > | |||
| Asit fenol / kloroform / izoamil alkol & nbsp; | Solarbio, Çin | P1011 | 25:24:01 |
| AffinityScript Enzyme | Agilent, ABD | 600107 | |
| Antioksidan | Invitrogen, ABD | NP0005 | |
| DH5 ve alfa; yetkili bakteriler | Thermo Scientific, ABD | Bu | ekonomik hücrelerin >1 x 106 transformatörleri verdiğini 18265017 mikro; 50 & başına g kontrol DNA'sı; L reaksiyonu. |
| DMSO | Sigma-Aldrich, ABD | D8418 | |
| DNA Merdiven | İnvitrojeni, ABD | 10416014 | |
| dNTP | Sigma-Aldrich, ABD | DNTP100-1KT | |
| Dynabeads Protein A | Invitrogen, ABD | 10002D | |
| ECL reaktifi | Vazyme, Çin | E411-04 | |
| EDTA | Invitrogen, ABD | AM9260G | |
| EDTA içermeyen proteaz inhibitörü kokteyli | Roche, ABD | 04693132001 | taze |
| Exo-SAP-IT | Affymetrix, ABD | 78201 | PCR Ürün Temizleme Reaktifi |
| FastAP enzimi | Thermo Scientific, ABD | EF0652 | |
| LDS Örnek Tamponu | Thermo Scientific, ABD | NP0007 | |
| MetaPhor Agarose | lonza, İsviçre | 50180 | |
| MgCl2 | Invitrogen, ABD | AM9530G | |
| MiniElute jel Ekstraksiyonu | QIAGEN, Almanya | 28604 | sütunda 4 ?; tampon QG = jel çözme tamponu; tampon PE = yıkama tamponu (adım 14 için) |
| MyONE Silan boncuklar | Thermo Scientific, ABD | 37002D | nükleik asitler ekstraksiyon manyetik boncukları |
| NaCl | Invitrogen, ABD | AM9759 | |
| NP-40 | Amresco, ABD | M158-500ML | |
| NuPAGE Bis-Tris Protein Jelleri | Invitrogen, ABD | NP0336BOX | %4 & %12, 1,5 mm, 15 kuyulu |
| NuPAGE MOPS SDS Tampon Kiti | Invitrogen, ABD | NP0050 | |
| PBS | Gibco, ABD | 10010023 | |
| Faz Kilitli Jel (PLG) ağır tüp | TIANGEN, Çin | WM5-2302831 | |
| PowerUp SYBR Green Master Mix Uygulamalı | Biyosistemler, ABD | A25742 | |
| Proteinaz K | NEB, New England | P8107S | |
| Q5 PCR ana karışımı | NEB, New England | M0492L | |
| RLT tamponu | QIAGEN, Almanya | 79216 | RNA saflaştırma lizis tamponu |
| RNA Temiz & Yoğunlaştırıcı-5 sütun | ZYMO RESEARCH, ABD | R1016 | RNA saflaştırma ve konsantrasyon kolonları |
| RNaz I | Invitrogen, ABD | AM2295 | |
| RNase İnhibitörü | Promega, ABD | N251B | |
| RQ1 DNase | Promega, ABD | M610A | |
| Numune Azaltıcı Ajan | Invitrogen, ABD | NP0009 | |
| SDS Çözeltisi | Invitrogen, ABD | 15553027 | % 10 |
| Sodyum deoksikolat | Sigma-Aldrich, ABD | 30970 | koruyun hafif |
| T4 PNK enzimi | NEB, New England & nbsp; | M0201L | |
| T4 RNA ligaz 1 yüksek konc | NEB, New England | M0437M | |
| TA / Kör-Sıfır Klonlama | Karışımı Vazyme, Çin | C601-01 | |
| TBE | Invitrogen, ABD | AM9863 | |
| Tris-HCI Tampon | Invitrogen, ABD | 15567027 | |
| Triton X-100 | Sangon Biotech, Çin | A600198 | |
| Tween-20 | Sangon Biotech, Çin | A600560 | |
| Urea | Sigma-Aldrich, ABD | U5378 | |
| X-ray Filmleri | Caresteam, Kanada | 6535876 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission