我们克隆和分析生成圆形RNA的记者基因。这些报告基因大于构造,用于分析线性拼接并包含Alu元素。为了研究圆形RNA,构造被转染到细胞中,在去除线性RNA后使用RT-PCR分析产生的RNA。
除了线性 mRNA 之外,许多真核基因产生圆形 RNA。大多数圆形RNA是通过将5’拼接位点与上游3’拼接位点在mRNA前结合而生成的,这个过程称为回拼接。这种循环可能得益于mRNA前的二级结构,这些结构使拼接点非常接近。在人类基因中,Alu元素被认为能促进这些二次RNA结构,因为Alu元素非常丰富,并且在mRNA前以相反方向存在时,表现出彼此的基础互补性。在这里,我们描述了大型Alu元素的生成和分析,该元素包含构成圆形RNA的记者基因。通过优化克隆协议,可以生成插入长度高达20kb的分子基因。他们在联合转染实验中的分析可以识别监管因素。因此,该方法可以识别与循环RNA形成有关的RNA序列和细胞成分。
循环 RNA
圆形RNA(环RNA)是同价关闭的单滞留RNA,在大多数生物体中表达。它们通过将下游5’拼接站点连接到上游3’拼接站点生成,这个过程称为反拼接(图1A)1。在mRNA前序列,显示基础互补短为30-40nt,使回拼接位点在适当的对齐循环RNA形成2。在人类中,Alu元素1,约占基因组3的11%,由于自身互补4、5,在mRNA前形成广泛的双链RNA结构,从而促进环RNA1的形成。
目前,已经描述了环环境的三大功能。一些环RNA结合微RNA(miRNA),并通过封存行为像miRNA海绵6。循环RNA已涉及转录和后转录调节,通过竞争与线性拼接7或修改转录因子活动8。最后,循环RNA包含短的开放阅读框架和原理证明研究表明,他们可以翻译9,10。然而,大多数环苯A的功能仍然是神秘的。大多数循环RNA已经使用下一代测序方法11检测到。使用有针对性的RT-PCR方法对单个基因进行详细分析后发现,仍有大量圆形RNA有待发现。
使用记者基因分析mRNA前处理
从DNA报告器中提取的mRNA分析构造转染成细胞是研究替代预mRNA拼接的成熟方法,可应用于圆形RNA。一般来说,替代外子、其周围突长和构成外子被放大并克隆成真核表达向量。通常,缩内缩器会缩短。这些结构被转染成真核细胞,通常由RT-PCR13,14进行分析。该方法已被广泛用于绘制监管拼接站点和转效因子在联合转染实验13,15,16,17,18。此外,蛋白质表达微型基因的产生允许筛选改变替代拼接19,20的物质。
该方法已应用于圆形RNA。目前,至少有12个微型基因骨干在文献中进行了描述,并被汇总在表1中。除了基于tRNA的表达系统21,22,他们都依赖于聚合酶II启动子。在这里,我们描述了一种生成人类报告器微基因的方法,以确定循环RNA生成所涉及的cis和跨作用因子。图1显示了使用已发布报告基因23序列的方法的概述。
一般来说,圆形RNA是低丰1,这使得研究其功能和形成复杂化。与线性RNA13类似,使用报告器微基因可以识别调节圆形RNA形成的cis和跨作用因子。因此,这种方法产生假设,可以使用内源基因进一步测试。
最关键的步骤是记者基因的设计。DNA片段的酶组装(”吉布森克隆“27)有助于这种设计,因为它允许构建独立于限制位点?…
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了国防部国防部授予AZ180075的支持。斯特凡·斯塔姆感谢杰奎琳·努南捐赠。安娜·帕卢钦得到了德国学术交流项目DAAD的支持,贾斯汀·韦尔登是肯塔基大学马克斯·斯特克勒奖的获得者。
(PEI) Hydrochloride | Polysciences | 24765-1 | |
Builder tool | NEB | https://nebuilder.neb.com/#!/ | |
Dark Reader Transilluminator. | Clare Chemical Research | ||
Enzymatic DNA assembly kit | NEB | E2621S | |
Gel and PCR cleanup kit | Promega | A9282 | |
Glyco Blue | Thermo Fisher | AM9516 | |
pcDNA3.1 cloning site | Polycloning site | https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/LSG/manuals/pcdna3_1_man.pdf | |
Polymerase 1 | NEB | M0491L | Q5 DNA polymerase |
Polymerase 2 | Biorad | 1725310 | Long range polymerase (NEB), iproof (BioRad) |
Polymerase 2 | Qiagen | 206402 | Qiagen long range polymerase kit |
Reverse Transcriptase | Thermo Fisher | 18080044 | |
RNA isolation kit | Life Technologies | 12183025 | Ambion by Life Technologies |
RNAse R | Lucigen | RNR07250 | Epicenter/Lucigen |
Stable competent cells | NEB | C3040H | NEB stable cells |
Standard cloning bacteria | NEB | C2988J | NEB5-alpha competent |
Web tool to design primers | NEB | https://nebuilder.neb.com/#!/ | |
Web-based temperature calculations | NEB | https://tmcalculator.neb.com/#!/main |