Hücre altı bileşenlere hücresel fraksiyonasyon, tanımlanmış biyokimyasal alanların izolasyonuna ve incelenmesine izin verir ve spesifik hücresel süreçlerin lokalizasyonunu ve bunun işlevlerini nasıl etkileyebileceğini belirlemeye yardımcı olur1. RNA'nın farklı hücre içi konumlardan izole edilmesi, transkripsiyon seviyesi olaylarının ve çekirdek ile sitoplazma arasındaki diğer etkileşimlerin genetik ve biyokimyasal analizinin doğruluğunun iyileştirilmesine izin verebilir ve bu da mevcut protokolün birincil amacı olarak hizmet eder2. Bu protokol, nükleer ihracattaki rollerini belirlemek ve nükleus ve sitoplazmadaki RNA'ların hücre altı lokalizasyonunun hücresel süreçlerdeki işlevlerini nasıl etkileyebileceğini anlamak için sitoplazmik ve nükleer RNA'ların izolasyonunu sağlamak için geliştirilmiştir. Tipik bir laboratuvar ortamındaki materyalleri kullanarak, sonuçların kalitesini tehlikeye atmadan nükleer ve sitoplazmik fraksiyonasyonu daha önce belirlenmiş protokollerden daha etkili ve daha ucuz bir şekilde elde etmek mümkün olmuştur3.
Ek olarak, sitoplazma ve çekirdek arasındaki moleküllerin değişimi, bu bölgeleri ayırarak doğrudan incelenebilir. Daha spesifik olarak, transkriptomu anlamak, gelişimi ve hastalığı anlamak için gereklidir. Bununla birlikte, RNA'lar herhangi bir zamanda farklı olgunlaşma seviyelerinde olabilir ve aşağı akış analizini zorlaştırabilir. Bu protokol, RNA'yı nükleer ve sitoplazmik hücre altı fraksiyonlardan izole etme yeteneğine izin verir, bu da RNA çalışmalarına yardımcı olabilir ve kodlamayan RNA'ların lokalizasyonu veya çekirdek içindeki ekleme kavşaklarının analizi gibi belirli bir RNA'nın daha iyi anlaşılmasını sağlar.
Bu protokol, kullanılan RNA saflaştırma kolonunun boyut seçiciliği nedeniyle, mRNA'lar, rRNA'lar ve uzun kodlamayan RNA'lar (lncRNA'lar) dahil olmak üzere sitoplazmik ve nükleer uzun RNA'ları izole etmek için optimize edilmiştir. Önceden, mRNA'lar ve lncRNA'lar gibi uzun RNA'ların işlevi, 4,5 hücresi içindeki ilgili lokalizasyonlarına büyük ölçüde bağlıydı. Bu nedenle, çekirdekten hücre altı alanlara yapılan ihracatın incelenmesi, RNA'nın veya diğer hücresel bileşenlerin ihraç edilmesinin hücre üzerindeki rolünü anlamaya yönelik daha hedefli hale gelmiştir. lncRNA'lar bunun en iyi örneği olarak hizmet eder, çünkü çevirileri ve sonraki etkileri büyük ölçüde RNA6'nın diğer formlarıyla yakınlık ve etkileşimlere dayanır. Ayrıca, nükleer ve sitoplazmik bölgeler arasındaki hücresel elementlerin değişimi, çeşitli kanser tedavilerine direnç mekanizmalarına bağlıdır7. Hücre içi bölmelerin izolasyonu, direnç mekanizmalarının farklı tedavilere etkilerini azaltan nükleer ihracat inhibitörlerinin geliştirilmesine izin vermiştir8.
Nükleer ve sitoplazmik RNA'yı ayırdıktan sonra, ilgilenilen RNA'yı saflaştırmak için adımlar atılır. RNA saflaştırma kitleri laboratuvarlarda yaygın olarak bulunduğundan ve uzun RNA'ları saflaştırmak ve izole etmek için işlev gördüğünden, bu protokolün amacına iyi hizmet ederler. RNA saflaştırması için, 1.8'den büyük 260:280 oranlarının üretilmesi, RNA dizilimi veya yüksek saflık ve izolasyon gerektiren diğer benzer prosedürler için numunelerin kalitesini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Düzensiz 260:280 değerleri fenol kontaminasyonunu gösterir, zayıf izolasyon gösterir ve yanlış sonuçlar verir9.
RNA saflaştırması tamamlandıktan ve 260:280 değerlerinin kabul edilebilir bir aralığın üzerinde olduğu doğrulandıktan sonra, nükleer ve sitoplazmik fraksiyonların izolasyon sonuçlarını doğrulamak için qPCR kullanıldı. Bunu yaparken, nükleer ve sitoplazmik fraksiyonasyon seviyelerini göstermek için ilgili bölgeye özgü primerler kullanılmıştır. Bu protokolde MALAT1 ve TUG1 nükleer ve sitoplazmik belirteçler olarak sırasıyla10 kullanıldı. Birlikte, MALAT1 ile yüksek düzeyde nükleer fraksiyonasyonun gösterilmesine izin verirken, sitoplazmik fraksiyonasyonun düşük olması beklenir. Tersine, TUG1 kullanıldığında, sitoplazmik fraksiyonasyon seviyelerinin nükleer fraksiyonasyon seviyelerinden daha yüksek olması beklenir.
Bu protokolü kullanarak, RNA'ları hücre içindeki etki konumlarına göre izole etmek mümkündü. Bu deney sırasında birçok malzemeye yaygın erişim ve sadece lizis tamponu ve yoğunluğa dayalı santrifüj tekniklerinin kullanılması nedeniyle, diğer RNA tiplerine ve diğer hücresel bileşenlere uygulanabilirlik yaygındır. Bu, aksi takdirde ayrılmadan ayırt edilemeyecek konuma özgü ifade olaylarına ışık tutarak önemli bilgiler sağlayabilir.