אנו מתארים פלטפורמה ניתוח העברה RNA המקורי בשם ספוט (פלטפורמה יעילה להתבוננות tRNA). המקום בו זמנית מודד רמות התאית של כל tRNAs בדגימות ביולוגיות, רק שלושה צעדים, פחות מ-24 שעות.
העברת RNAs (tRNA) נמצאים בשפע קצר ללא קידוד RNA מינים שהם בדרך כלל 76 ל-90 נוקלאוטידים אורך. tRNAs אחראים ישירות על סינתזת החלבון על ידי מתרגם codons ב mRNA לתוך רצפים של חומצות אמיניות. tRNAs נחשבו זמן כמו מולקולות משק בית חסר פונקציות רגולטוריות. עם זאת, גוף גדל והולך של ראיות מציין כי רמות tRNA הסלולר משתנים בהתכתבות לתנאים משתנים כגון סוג התא, הסביבה מתח. התנודות של tRNA ביטוי השפעות ישירות ג’ין תרגום, העדפה או מדחיק את הביטוי של חלבונים מסוימים. בסופו של דבר בדיוק את הדינמיקה של סינתזת חלבונים מחייב בפיתוח שיטות מסוגל לספק פרופילים tRNA באיכות גבוהה. השיטה שבה אנו מציגים כאן נקרא המקום, אשר מייצג עבור פלטפורמה יעילה Observing tRNA. ספוט בנויות משלושה שלבים החל תיוג מטבולית של תרביות תאים עם האורטו רדיואקטיבי, ואחריו guanidinium thiocyanate-פנול-כלורופורם החילוץ של RNAs הכולל רדיואקטיבי והודפס סוף סוף הכלאה-ללא צורך במיקור חוץ macroarrays. רמות tRNA מוערך על ידי לכימות עוצמות קרינה רדיואקטיבית בנקודה כל בדיקה. בפרוטוקול המובאת כאן אנחנו פרופיל tRNAs Mycobacterium smegmatis mc2155, חיידק nonpathogenic משמש לעתים קרובות כאורגניזם מודל כדי ללמוד שחפת.
רמות tRNA הסלולר משתנים בהתאם לתנאים כגון סוג התא, הסביבה מתח1,2,3. ספוט, פלטפורמה יעילה להתבוננות tRNA, הוא המקורי, אמין, טכניקה פשוטה המאפשר כימות מהיר ומדויק של העברת RNA רמות אורגניזמים שגודלו במעבדה.
tRNAs יש מבנים משניות ושלישוניות יציב4. הם גם מציגים שינויים post-transcriptional מספר5. תכונות אלה מייצגים מבני משמעותי והמחסומים רצף ממתח או לפעמים מניעת לשחזור הישירים tRNA פרופיל משתמש ביצוע סטנדרטיים RNA כימות טכניקות6. קבוצות מחקר ברחבי העולם נאלצו לפתח טכניקות יצירתי אך לעיתים קרובות מפותל כדי להעריך את רמות tRNA הסלולר. כמה שיטות אלו כוללים: (1) הפרדת tRNAs סמויה שכותרתו electrophoretic דו-ממדית בשילוב עם הקצאה ספוט שיטתי על-ידי חשופה צפון1; (2) כימות בודדים על ידי צפון למחוק משתמש בזהירות מתוקננת רדיואקטיבי DNA הגששים7; (3) לאחר החילוץ תיוג עם cyanine fluorochromes ואחריו microarray ניתוח3ו (4) במבחנה בנוכחות אחר של tRNA ייודע אנזימים demodification רקומביננטי, אשר בשילוב עם שעתוק במהופך רצף תפוקה גבוהה8.
המקום פשוט ומקורי בשילוב של שתי הגישות רגילה וישירה: גוף (1) RNA תיוג, אשר מורכב ב הסינתזה, גדל אורגניזמים, רדיואקטיבי RNAs סה כ ו (2) tRNA macroarrays, כלי גנומית שיטתית, ולמחקר אופטימיזציה עבור tRNA סגרגציה.
דוגמאות בנויים אווירודינמית של אורגניזמים פלטפורמת כמת. הם מנותחים ישירות לאחר החילוץ, לא מעובד רחוק יותר אשר מגביל משמעותית את הטיות לעומת טכניקות הדורשות החילוץ שלאחר הגברה או טיפולים אנזימטיות. מקום רב תכליתי, ניתן לשלב בקלות כדי polysome fractionation כדי לזהות ולכמת subpopulations tRNA המשויכות פיזית לתרגם את הריבוזומים.
פרוטוקול המובאת כאן ממוטבת עבורו Mycobacterium smegmatis, גם בהצלחה שהשתמשו tRNAs פרופיל ב- Escherichia coli9 האפייה10, עכבר, תרביות תאים אנושיים11 .
פליטת חלקיקי ביתא ידועים סוכנים אחרים bacteriostatic14, אולם קרינה בטווח שנבדקו יש השפעה משמעותית על כושר התא. נצנוץ ספירת הראה כי הרדיואקטיביות הוא שולב 25% סה כ- cell תמציות ובהמשך, 1% של RNAs הכולל מטוהרים.
את הגששים בגדלים זהים, טמפרטורת ההיתוך דומה ותוכן GC, יחד עם פרוטוקול אחיד לאיתור macroarray, הכלאה, כימות מאפשר למדידת רמות tRNA ישירות מן האותות ספוט לא משוחדת.
המקום הספציפי הדירים. שלה טווח גדול ודינמי, סף מתכוונן בקלות מאפשר יצירת פרופיל נמוך שופע מינים, כגון tRNAs הקשורים polysomes, פשוט על-ידי הארכת מערך החשיפה פעמים9. לאחר ההשקעה הראשונית עבור הציוד הנדרש, הפעלה עלות לדוגמה, כולל מתכלים, הממוצע של 15 דולר לכל דגימות.
ספוט חל כל אורגניזם הגנום של מי זמין עבור עיצוב המכשיר. אורגניזמים דוגמנית מגודלים במבחנה הם מועמדים אידיאליים עבור תיוג מטבולית. כמו הגנום יונקים לעתים קרובות לקודד רבים isodecoders (tRNAs לשתף anticodons זהה, אך הצגת הבדלים קטנים ברצפים הגוף שלהם) הגששים צריך להיות חלקית מנוונת לשמר הומוגנית הכלאה של מינים קרובים tRNA. לבסוף, תאים בתרבית של חסיד תשואה נמוכה יותר בדרך כלל כמויות של RNA הכולל לעומת אורגניזמים גדל ההשעיה כגון smegmatis מ’, כך תרבויות צריך להיות קנה המידה באופן משמעותי.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק SC INBRE מ הלאומית המכון כללי רפואי למדע – NIH (P20GM103499 כדי R.G.), מעניקה CA555536 & CA154664 מן המכון הלאומי לסרטן P.H.H. תוכנית זו נתמכה בחלקו על ידי מענק מכללת צ’רלסטון הווארד יוז מכון רפואי דרך ה מכללה קדם & לתואר ראשון במדעי החינוך תוכנית על ידי מענקים של המרכז הארצי עבור משאבים למחקר (5 P20 RR016461) הלאומית המכון כללי רפואי למדעים (8 P20 GM103499) מ המכונים הלאומיים לבריאות.
Glass slide indexing system | V&P Scientific, Inc. | VP 470 | |
Glass slide arrayer replicator | V&P Scientific, Inc. | VP 478 | |
96 well microplate indexing system | V&P Scientific, Inc. | VP 472 | |
Wash and blot station | V&P Scientific, Inc. | VP 475 | |
Replicator pin dryer | V&P Scientific, Inc. | VP 474 | |
Amine coated slides | Molecular Devices | K2615 | |
Hybridizer / Automated hybridization and washing station | Digilab | Hyb10022 | |
Shaker incubator | Eppendorf Themomixer | 05-400-200 | |
Screw cap 2 ml tubes | Thermo Scientific | 21-403-201 | |
[32P] Na2HPO4 | Perkin Elmer | NEX011001MC | |
Guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform (Trizol) | Invitrogen | 15596026 | |
0.5 mm glass beads | Research Products International Corp. | 9831 | |
Mini bead mill | VWR | 25-020 | |
Storage phosphore screen | Fujifilm | BAS-IP SR 0813 | |
Phosphorimager | GE Healthcare | Typhoon FLA7000 | |
DNA oligonucleotides | IDT | N/A | |
UV crosslinker | Spectroline | Select series 254 nm | |
Microarray centrifuge | Arrayit Corporation | MHC110V | |
Mycobacterium smegmatis | ATCC | 700084 | |
Single-use needles | BD (Becton Dickinson) | 305185 | |
2 ml centrifuge tube | Fisherbrand | 14-666-317 | |
Precipitant (GlucoBlue) | Invitrogen | AM9516 | |
7H9 broth | Difco | 271310 | |
Chloroform | Fisher Chemicals | C298-500 | |
Isopropanol | Fisher Chemicals | A451-4 | |
20 X SSC | Lonza | 51205 | |
SDS | Fisher Bioreagents | BP166-100 | |
hybridisation cassette | GE Healthcare | 63-0035-44 | |
Glycerol | Fisher Scientific | BP229-1 | |
Tween 80 | Amresco | M126-100ML | |
NaCl | Fisher Scientific | BP358-212 | |
Albumin | Spectrum Chemicals | A3611 | |
Dextrose | Fisher Chemicals | D16-1 | |
EDTA (Ethylenediaminetetraacetic Acid) | Fisher Bioreagents | BP2482-500 | |
0.5 M Phosphate buffer pH 7.2 | Alfa Aesar | AAJ63974AP |