This protocol describes the isolation and quantification of high-density lipoprotein small RNAs.
Разнообразие малых некодирующих РНК (рРНК) быстро расширяется и их роли в биологических процессах, в том числе регуляции генов, появляются. Самое интересное, что sRNAs также находятся вне клеток и стабильно присутствуют во всех биологических жидкостях. Таким образом, внеклеточные sRNAs представляют собой новый класс биомаркеров заболеваний, и они, вероятно, участвуют в клеточной сигнализации и межклеточных сетей связи. Для того, чтобы оценить их потенциал в качестве биомаркеров, sRNAs может быть определена количественно в плазме крови, мочи и других жидкостей. Тем не менее, чтобы полностью понять влияние внеклеточных sRNAs как эндокринные сигналов, важно , чтобы определить , какие носители транспортировки и защиты их в биологических жидкостях (например, в плазме), что клетки и ткани , способствуют внеклеточные пулы Срна, и клетки и ткани , способные принятия и использования внеклеточный Срна. Для достижения этих целей, важно, чтобы изолировать высокочистых популяции внеклеточного носителейдля профилирования Срна и количественной оценки. Ранее мы показали, что липопротеиды, в частности, липопротеины высокой плотности (HDL), транспорт (функциональные микроРНК микроРНК) между клетками и ЛВП-микроРНК существенно изменяются при болезни. Здесь мы подробно новый протокол, который использует тандемный HDL изоляции с градиенте плотности ультрацентрифугирования (DGUC) и быстрого белка-жидкостной хроматографии (FPLC) для получения высокочистого HDL для нисходящего профилирования и количественной оценки всех sRNAs, в том числе микроРНК, используя как высокий -throughput секвенирования и ПЦР в реальном времени подходы. Этот протокол будет ценным ресурсом для исследования sRNAs на HDL.
Внеклеточного-некодирующие малые РНК (sRNAs) представляют собой новый класс биомаркеров заболеваний и потенциальных терапевтических мишеней и , вероятно , облегчит клетки к клетке связи 1. Наиболее широко изученным типом рРНК являются микроРНК (миРНК) , которые приблизительно 22 NTS в длину и обрабатываются из более длинных форм – предшественников и первичных транскриптов 2. микроРНК были продемонстрированы посттранскрипционно регулируют экспрессию генов путем подавления белка трансляции и индукции деградацию мРНК 2. Тем не менее, микроРНК являются лишь одним из многих типов sRNAs; в качестве sRNAs могут быть расщеплены от родительских тРНК (тРНК производные sRNAs, TDR), малые ядерные РНК (рРНК-производных sRNAs, sndRNA), небольшие ядрышковых РНК (snoRNA-производных sRNAs, мяРНК), рибосомных РНК (рРНК происхождения sRNAs РДР ), Y РНК (yDR) и различных других РНК 1. Несколько примеров таких новых sRNAs Сообщалось, что функцию, аналогичную функции микроРНК; Однако биологические фуnctions многих из этих sRNAs еще предстоит определить, хотя роли в регуляции генов, вероятно , 3-6. Самое интересное, что микроРНК и другие sRNAs стабильно присутствуют в внеклеточной жидкости, в том числе слюны, плазмы, мочи и желчи. Внеклеточные sRNAs, вероятно, защищены от РНКазы через их ассоциации с внеклеточным везикул (EV), липопротеинов и / или внеклеточных рибонуклеопротеидных комплексов.
Ранее мы сообщали , что липопротеины, а именно липопротеины высокой плотности (ЛПВП), транспорт микроРНК в плазме 7. В этом исследовании, ЛВП были выделены с использованием последовательного метода градиента плотности ультрацентрифугирования (DGUC), быстро-жидкостной хроматографии протеинов (гель-хроматография на силикагеле, фильтрование, FPLC) и аффинной хроматографии (анти-аполипопротеина (апо-I) иммунопреципитация ) 7. Используя оба в режиме реального времени массивов на основе ПЦР с низкой плотностью и индивидуальных анализов микроРНК, уровни микроРНК были определены количественно на HDL изолированы от заживаюттвой и гиперхолестеринемией предметы 7. Используя этот подход, мы смогли в профиль микроРНК и количественно определенные микроРНК в высокочистых HDL препаратов. Начиная с 2011 года, мы определили, что, хотя аффинная хроматография повышает чистоту HDL, насыщенность антител значительно ограничивает выход, и может быть экономически запретительными. В настоящее время наш протокол рекомендует двухэтапный метод последовательного тандема DGUC с последующим FPLC, который также производит высококачественные образцы HDL для вниз потока выделения РНК и Срна количественной оценки. В связи с последними достижениями в области высокой пропускной последовательности sRNAs (sRNAseq), например, микроРНК, а также повышение уровня информированности других классов , не микроРНК Срна, sRNAseq текущее состояние-оф-искусства в микроРНК и Срна профилирования. Таким образом, наш протокол рекомендует количественное микроРНК и другие sRNAs на образцах HDL с использованием sRNAseq. Тем не менее, общая РНК, выделенной из HDL также могут быть использованы для определения индивидуальных микроРНК и других sRNAs или проверки достоверности результатов sRNAseq с помощью ПЦР в реальном времени Approaches. Здесь мы опишем подробно протокол для сбора, очистки, количественной оценки, анализа данных и проверки высокочистого HDL-sRNAs.
Основная цель данной работы заключается в демонстрации осуществимости и процесс Срна количественной оценки с высокой степенью чистоты HDL, выделенной из плазмы крови человека.
Этот протокол предназначен для количественного определения микроРНК и других sRNAs высокой пропускной последовательности или ПЦР в реальном времени на высокочистого HDL. Как и при любом подходе, особые соображения следует уделять каждому шагу в процессе очистки HDL и РНК, а затем количест?…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by awards from the National Institutes of Health, National Heart, Lung and Blood Institute to K.C.V. HL128996, HL113039, and HL116263. This work was also supported by awards from the American Heart Association to K.C.V. CSA2066001, D.L.M POST26630003, and R.M.A. POST25710170.
Ultracentrifuge | Beckman Coulter | A99839 | Optima XPN-80 |
Ultracentrifuge Rotor | Beckman Coulter | 331362 | SW-41Ti |
AKTA Pure FPLC System | GE Healthcare | 29018224 | |
3X FPLC Superdex 200 Increase Columns In-line | GE Healthcare | 28990944 | 10/300 gl |
SynergyMx | BioTek Instruments | 7191000 | |
Tabletop centrifuge | Thermo Scientific | 75004525 | Sorvall ST40R |
Refrigerated centrifuge | Eppendorf | 22629867 | 5417R (purchased through USA Scientific) |
Microfuge | USA Scientific | 2631-0006 | |
PippenPrep | Sage Science | PIP0001 | |
2100 Bioanalyzer | Agilent | G2938B | |
High Sensitivity DNA Assay | Agilent | 5067-4626 | |
Sequencing Library qPCR Quantification Kit | Illumina | SY-930-1010 | |
ProFlex Thermal Cycler | Applied Biosystems | 4484073 | |
QuantStudio 12k Flex | Applied Biosystems | 4471134 | |
EpMotion Robot | Eppendorf | 960000111 | 5070 |
Ultra-clear centrifuge tubes | Beckman Coulter | 344059 | |
Potassium Bromide | Fisher Chemicals | P205-500 | |
15 mL conical tube | Thermo Scientific | 339650 | |
Micro-centrifugal filters 0.45µm | Millipore | UFC30HV00 | |
Micro-centrifugal filters 0.22µm | Millipore | UFC30GV00 | |
miRNAEasy Total RNA Isolation Kits | Qiagen | 217004 | |
Total Cholesterol colormetric kit | Cliniqa (Raichem) | R80035 | |
10,000 m.w. cut-off centrifugation filter | Amicon | UFC801024 | purchased through Millipore |
PCR strip tubes | Axygen | PCR-0208-C | purchased through Fisher |
microRNA RT kit | Life Technologies | 4366597 | For 1000 reactions |
PCR master mix | Life Technologies | 4440041 | 50 mL bottle |
Pierce BCA kit | Thermo Scientific | 23225 | |
Clean and Concentrator Kit | Zymo | D4014 | |
Dialysis tubing | Spectrum Labs | 132118 | purchased through Fisher |
bcl2fastq2 | Illumina | n/a | Software |
Cutadapt | https://github.com/marcelm/cutadapt | n/a | Software |
NGSPERL | github.com/shengqh/ngsperl | n/a | Software |
CQSTools | github.com/shengqh/CQS.Tools | n/a | Software |
Bowtie 1.1.2 | http://bowtie-bio.sourceforge.net | n/a | Software |
GeneSpringGX13.1.1 | Agilent | n/a | Software |