Oligonükleotid 5′-trifosfatlar, esansiyel biyolojik yollarda her yerde bulunan bileşenlerdir ve biyoteknoloji uygulamalarında artan kullanım görmüştür. Burada, standart otomatik sentez teknikleriyle hazırlanan oligonükleotidlerden başlayarak oligonükleotid 5′-trifosfatların rutin sentezi ve saflaştırılması için teknikleri açıklıyoruz.
5′-trifosfat, tüm yaşam boyunca bulunan ve biyoteknoloji ve sentetik biyolojide oligonükleotidlerin fonksiyonel bir modifikasyonu olarak giderek daha fazla kullanılan temel bir nükleik asit modifikasyonudur. Oligonükleotid 5′-trifosfatlar tarihsel olarak enzimatik yöntemlerle in vitro olarak hazırlanmıştır. Bununla birlikte, bu yöntemler doğal RNA oligonükleotidleri ile sınırlıdır, güçlü sekans tercihlerine sahiptir ve heterojen ürünler üretme eğilimindedir. Yeni kimyasal trifosforilasyon yöntemleri, hem fosforamid kimyası ile otomatik oligonükleotid sentezinin azaltılmış maliyetini hem de şu anda mevcut olan çeşitli nükleotid modifikasyonlarını tamamlamaktadır. Böylece, keyfi dizi ve uzunluktaki oligonükleotid trifosfatların sentezi ve isteğe bağlı olarak çeşitli doğal olmayan modifikasyonlar içermesi artık erişilebilirdir.
Bu yazıda oligonükleotidlerin salisil fosforokloridit ve pirofosfat kullanılarak kimyasal trifosforilasyonu için uygun yöntem ve teknikler sunulmaktadır. Bu yöntem, ticari olarak temin edilebilen reaktifleri kullanır, standart katı faz sentez yöntemleriyle hazırlanan çoğu oligonükleotid ile uyumludur ve oligonükleotid sentezini takiben, korumadan ve saflaştırmadan önce 2 saat içinde tamamlanabilir. Katalitik RNA enzimleri için substratlar olarak kimyasal olarak trifosforile oligonükleotidlerin iki kullanımı, biyolojik olmayan L-RNA trifosfatlardan çekiç başlı ribozimin ayna görüntüsü versiyonunun sentezi de dahil olmak üzere gösterilmiştir.
RNA’nın 5′-trifosforile formu, yaşamın tüm alanlarında RNA transkripsiyonu ve birçok RNA virüsünün yaşam döngüsü boyunca RNA replikasyonu ile üretildiği için biyolojide her yerde bulunur. Bu trifosfatlar, ökaryotlarda 7-metilguanlatla kaplı mRNA oluşumu için substrat görevi görür ve bu nedenle protein ekspresyonu1’de önemli bir rol oynar. Buna karşılık, trifosfat bakteri ve virüslerde tutulur; Böylece, RNA 5′-trifosfatlar, ökaryotlardaki doğuştan gelen bağışıklık yanıtı düzenleyicileri tarafındantanınır 2,3,4,5,6,7. Biyolojinin dışında, 5′-trifosfat in vitro8’i kullanmak için bir dizi RNA ligaz ribozimi evrimleştirildi ve 9,10,11,12,13,14,15 tanısal tahlillerinde kullanılmak üzere modifiye edildi. Böyle bir ribozim, doğal D-RNA’nın biyolojik olmayan “ayna görüntüsü” enantiyomeri olan L-RNA’nın şablona bağımlı sentezi için, küçük L-RNA oligonükleotid 5′-trifosfatlardan 16,17,18 için kullanılabilir. Farklı sekanslara ve omurga kompozisyonuna sahip trifosforile oligonükleotidlerin rutin olarak hazırlanması, bu sistemlerin araştırılması için esastır.
Laboratuvarda RNA 5′-trifosfatların hazırlanmasında en yaygın ve erişilebilir yöntem in vitro transkripsiyondur. Bununla birlikte, bu yöntemle üretilen RNA, RNA polimeraz enziminin promotör ve substrat gereksinimleri ile sıra ve boyut olarak sınırlandırılmıştır. T7 RNA polimeraz ve özel türevleri bu amaçla kullanılan en yaygın polimerazlardır 19,20,21,22. Bu enzimlerle hazırlanan in vitro transkribe RNA, 5′-terminal pürin ile başlatılmalıdır ve ilk 10 nükleotid23,24’teki pürinlere karşı güçlü bir şekilde önyargılıdır. Dahası, baz veya omurga modifiye nükleotidlerin enzimatik olarak dahil edilmesi, doğal polimerazlarla en iyi ihtimalle verimsiz ve daha sık imkansızdır, bu da doğal D-RNA’dan başka herhangi bir şeyden oluşan oligonükleotid 5′-trifosfatlar üretme fırsatını sınırlar. Diğer bir sınırlayıcı faktör, in vitro transkripsiyon ile üretilen RNA’nın önemli miktarda 5 ve 3 – heterojenlik içerebilmesi ve 20 nt 23,24,25,26,27’den kısa olduğunda aşırı heterojen ürünler olarak üretilmesidir.
Buna karşılık, katı faz fosforamid sentezi 28,29,30,31,32,33,34,35 tarafından hazırlanan oligonükleotidlerin kimyasal trifosforilasyonu, herhangi bir dizinin 3-50 nt uzunluğundaki oligonükleotid 5′-trifosfatları hazırlamak için kullanılabilir. Ek olarak, fosforamid sentezine erişilebilen çok çeşitli nükleik asit modifikasyonları, 5′-trifosforilasyon 14,15,16,17,18,29,36’dan önce oligonükleotidlere eklenebilir. Bu yöntemlerin çoğu, Ludwig ve Eckstein tarafından mononükleozitlerin çözelti fazı trifosforilasyonu için geliştirilen fosfitilasyon reaktifi salisil fosforokloriditi kullanır37. Oligonükleotidlerin bu reaktif ile trifosforilasyonu, oligonükleotid 5′-hidroksilin fosfitilasyonu, pirofosfat ve oksidasyon ile reaksiyona sokularak trifosfata dönüştürülmesi, ardından oligonükleotidin katı destekten ayrılması, deproteksiyonu ve saflaştırılması için standart prosedürler ile katı fazda elde edilir (Şekil 1)28.
Şekil 1: Sentetik oligonükleotidlerin trifosforilasyonu için şema. İlk adımda, oligonükleotid 5ʹ-hidroksil, SalPCl ile fosfitile edilir. Bir sonraki adımda, 5ʹ-salisil fosfit, siklik metafosfiti oluşturmak için TBAP ile reaksiyona sokuldu, daha sonra üçüncü adımda, aynı çözelti 28,33’te doğrusal 5ʹ-trifosfatı vermek için hızla hidrolize edilen DNA / RNA sentezleyici oksidasyon çözeltisinde (0.1 M İyot / piridin / H 2 O / THF) siklik 5ʹ-trimetafosfat üretmek için oksitlendi, 37. Sulu MeNH2 / amonyaktaki katı CPG desteğinden sonraki alkali bölünme ve oligonükleotidin korunmasının azaltılması, herhangi bir kalıntı siklik trimetafosfatı doğrusal forma hidrolize edecektir. Kısaltmalar: SalPCl = salisil fosforokloridit; TBAP = tributylammonium pyrophosphate; THF = tetrahidrofuran; CPG = kontrollü gözenekli cam; MeNH2 = metilamin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu yöntemi kullanan erken yayınlanmış raporlar genellikle düşük verimlerden ve istenmeyen yan ürünlerden muzdarip olsa da28,37,38, susuz koşulların dikkatli bir şekilde korunması, rutin olarak yüksek verim elde etmek için gerekli olan tek şeydir. Bu, reaktiflerin dikkatli bir şekilde hazırlanması ve standart plastik bileşenlerden monte edilmiş basit bir reaksiyon cihazının kullanılmasıyla sağlanabilir. Burada, reaktiflerin hazırlanması, reaksiyon odasının montajı, trifosforilasyon reaksiyonu ve daha sonra trifosforile oligonükleotidlerin korunmasının azaltılması ve saflaştırılması dahil olmak üzere oligonükleotidlerin kimyasal trifosforilasyonu için uygun adımları gösteriyoruz. Ayrıca, doğal D-RNA ve abiyotik L-RNA omurgaları ile daha büyük nükleik asit ürünlerinin sentezi için ligaz ribozimleri için substratlar olarak 5′-trifosforile oligonükleotidlerin temsili kullanımı da dahildir.
Burada açıklanan trifosforilasyon prosedürü, standart fosforamid kimyası kullanılarak oligonükleotid sentezi ile geniş ölçüde uyumludur. Nükleozid fosforamiditler, fosfit üzerindeki standart β-siyanoetil ve nükleobazların ekzosiklik aminleri üzerindeki izobütiril, dimetilformamidil, asetil, fenoksiasetil veya 4-izopropilfenoksiasetil grupları dahil olmak üzere AMA39’da hızlı deproteksiyonla uyumlu baz-kararsız koruma gruplarına sahip olmalıdır. Riboz 2′-hidroksil grupları, t-bütildimetilsilil (TBDMS) veya tri-izo-propilsililoksimetil (TOM)40,41 silil koruyucu gruplar tarafından korunmalıdır. Baz kararsız pivaloyloxymethyl (PivOM) grubunun da kimyasal trifosforilasyon30 ile uyumlu olduğu bildirilmiştir.
Sentetik oligonükleotidlerin kimyasal trifosforilasyonu için birçok yöntem tanımlanmıştır 28,29,30,31,32,33,34,35. Ludwig-Eckstein reaktifi37’yi kullanan trifosforilasyonun, reaktiflerin özel sentezi ve özel ekipman gerektirmeyen, en erişilebilir olanlardan biri olduğunu bulduk. Bu yöntemle hazırlanan oligonükleotid 5′-trifosfatlar, bu “ayna görüntüsü” nükleik asidinin şablona bağımlı sentezini ve replikasyonunu elde etmek için enzimatik olarak erişilemeyen L-RNA oligonükleotid trifosfatlarının kullanımı da dahil olmak üzere, RNA ligaz ribozimleri için substratlar olarak rutin olarak kullanılmıştır 14,16,17,18 . Yöntem ayrıca, omurgalılarda doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin güçlü aktivatörleri olan küçük 5′-trifosforile kök döngü RNA’larının hazırlanması için de uygundur 6,7.
Ludwig-Eckstein reaktifi, salisil fosforokloridit37, suya karşı oldukça reaktiftir ve oligonükleotid kolonuna yüklenmeden önce reaktifi çözerken ortaya çıkan suyu etkili bir şekilde temizler. Bununla birlikte, bu noktadan sonra, 5′-fosfitylatlı oligonükleotid, pirofosfat üzerinden sisteme sokulan herhangi bir su ile tercihen reaksiyona girecek ve 28,37,38 çalışmasından sonra 5′-H-fosfonat yan ürünü oluşturacaktır. Trifosforilasyon reaktiflerinin ve trifosforilasyon reaksiyon odasının dikkatli bir şekilde hazırlanması, bu yan ürünün oluşmamasını sağlar. Solvent kurutma için, tip 4 şmoleküler elekler, çoğu oligonükleotid sentez reaktif şirketi tarafından çeşitli marka adları altında çoğu organik çözücüyle uyumlu Teflon torbalarda önceden paketlenmiş olarak satılmaktadır. Susuz bir atmosfer altında bir torpido gözünde trifosforilasyon yapmak gibi ek önlemler genellikle gerekli değildir.
5′-fosfitlenmiş oligonükleotidin TBAP ile reaksiyonu, siklik bir 5′-trimetafosfit ara maddesi oluşturur ve daha sonra oligonükleotid sentez oksitleyici çözeltisi (su / piridin / THF’deki iyot) kullanılarak siklik 5′-trimetafosfata oksitlenir. Ticari oksitleyici çözeltilerin değişen miktarlarda iyot kullandığı ve trifosfata tam oksidasyon sağlamak için yüksek 0.1 M iyot konsantrasyonunun kullanılması esastır. Döngüsel ürün, aynı çözelti37’deki nihai lineer 5′-trifosfata hidrolize edilir ve su dışındaki nükleofiller ile doğrusallaştırma isteniyorsa alternatif susuz oksitleyici çözeltiler kullanılmalıdır (uygulamalar için aşağıya bakınız)33. Bununla birlikte, herhangi bir kalıntı siklik trimetafosfat, oligonükleotidin müteakip alkali deproteksiyonu sırasında doğrusallaştırılacaktır. Döngüsel 5′-trimetafosfatın hidrolizi, dallanmış trifosfat37,46 yerine sadece doğrusal olanı verir.
Oligonükleotid deproteksiyonunun tipik olarak 5′-trifosforilasyonu barındıracak şekilde değiştirilmesi gerekmez, ancak birkaç önlem alınmalıdır. Trifosfat, alkali koşullara kısa süre maruz kalmak için nispeten kararlıdır, ancak trifosfatın AMA’ya gerekenden daha uzun süre maruz kalmamasına dikkat edilmelidir. Amonyak veya AMA’da 65 ° C’de 10 dakikadan fazla uzun süreli tedavi gerektiren grupların korunmasından kaçınılmalıdır. Oda sıcaklığında amonyakta 2 saat gibi daha nazik tedaviler, diğer fosforamid koruma gruplarıyla uyumlu olduğunda kabul edilebilir. Silil korumalı sentetik RNA oligonükleotidler için yaygın, hızlı bir deproteksiyon yöntemi, trietilamin trihidroflorür ve yüksek sıcaklık47 kullanır; Bununla birlikte, RNA 5′-trifosfatları hazırlarken bundan kaçınılmalıdır, çünkü uzun süreli asidik koşulların trifosfat hidrolizini hızlandırdığı bulunmuştur31,32.
Preparatif PAGE’in 5′-trifosforile oligonükleotidlerin postdeproteksiyonu için en basit ve en güvenilir yöntem olduğu kanıtlanmıştır (Şekil 3 ve Şekil 4). Bununla birlikte, hazırlayıcı ters fazlı HPLC, trifosforile edilmiş ürünleri saflaştırmak için de kullanılabilir. 5′-difosfat ve daha az ölçüde 5′-monofosfat ürünlerinin varlığı, kütle spektrometrisi ile trifosforilasyonu doğrularken rutin olarak gözlenir. Kütle spektrometresi sırasında, özellikle cihaz oligonükleotidlerin analizi için optimize edilmemişse, kimyasal sentez veya transkripsiyon ile hazırlanan oldukça saf malzemeden 5′-trifosfat parçalanmasını gözlemledik. Bununla birlikte, RP-LC analizi genellikle 5′-difosfat yan ürünün% 10-20’sinin daha uzun 5′-trifosforile oligonükleotidlerde bulunduğunu göstermektedir (Şekil 4). Tributylammonium pirofosfatın ticari preparatları,% 20’ye kadar monofosfat ile kontamine olabilir, bu da trifosforilasyon sırasında bir yan ürün olarak 5′-difosfat verir30,31. Bu reaktifin şirket içinde dikkatli bir şekilde hazırlanması, çok daha saf TBAP stokları sağlayabilir31. Bununla birlikte, ticari TBAP kaynakları kullanılarak trifosforile edilen oligonükleotidlerin, enzimatik reaksiyonlarda substrat olarak kullanıldığında hala karşılaştırılabilir veya daha fazla reaktivite gösterdiğini bulmuştuk (Şekil 5B), in vitro transkripsiyon ile hazırlanan materyale kıyasla.
Ludwig-Eckstein reaktifi ile oligonükleotid trifosforilasyonunun dikkate değer bir başka kullanımı, siklik trimetafosfit aramaddesi 33’ten yararlanır. Sonraki oksidasyon adımı, genellikle susuz koşullar altında oligonükleotid oksidasyonu için kullanılan hekzanlarda 1 M t-bütil peroksit ile gerçekleştirilirse, fosfitin oksidasyonu, halka açma hidrolizi olmadan gerçekleşir ve siklik trimetafosfat verir. Bu ara ürün daha sonra primer amin veya alkol nükleofilleri ile reaksiyona sokularak γ-fosfatta modifikasyonlarla 5′-trifosfat elde edilebilir. Bu modifikasyonlar, RP-LC ile hızlı trifosfata özgü saflaştırmayı kolaylaştıran bir fosforamid bağı ile bağlanmış bir lipofilik etiketin eklenmesini ve ardından etiketin trifosfat33’ten asidik hidrolizini içerir. γ-fosfat pozisyonundaki floresan modifikasyonları, ribozim-katalizörlü ligasyon reaksiyonları için gerçek zamanlı floresan muhabirleri olarak kullanılmak üzere de tanıtılabilir15,33.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar, Greg Springsteen, Natasha Paul, Charles Olea, Jr., Jonathan Sczepanski ve Katrina Tjhung’a kimyasal trifosforilasyon reaksiyonları için en iyi uygulamalar hakkında yararlı tartışmalar için ve Gerald Joyce’a yararlı yorumlar için minnettardır. Bu çalışma, Ulusal Bilim Vakfı’ndan MCB 2114588 tarafından desteklenmiştir.
0.22 µm polyethersulfone syringe filter | MilliporeSigma | SLMP025SS | Syringe filter for removing crushed polyacrylamide gel particles (Section 5) |
0.22 µm PTFE syringe filter | MilliporeSigma | SLLG013SL | Syringe filter for removing CPG resin (Section 5) |
1 mL plastic syringes | ThermoFisher Scientific | 14-823-434 (BD 309659) | Components of triphosphorylation apparatus (sections 2–4) |
1,4-Dioxane, anhydrous | MilliporeSigma | 296309 | Triphosphorylation solvent (sections 2–4) |
2-Chloro-4H-1,3,2-benzodioxaphosphorin-4-one, Salicyl Phosphorochloridite (SalPCl) | MilliporeSigma | 324124 | Triphosphorylation reagent (sections 2–4) |
30 mL glass bottles | MilliporeSigma | 23232 | Bottles for preparing triphosphorylation solvents and TBAP solution (section 2) |
3-way Stopcock, polycarbonate/polypropylene | Bio-Rad Laboratories | 7328103 | Component of triphosphorylation apparatus (sections 2–4) |
40% acrylamide/bis-acrylamide solution, 19:1 | Bio-Rad Laboratories | 1610144 | For PAGE (sections 5–7) |
Acetonitrile, anhydrous, 100 mL | Glen Research | 40-4050-50 | Triphosphorylation solvent (sections 2–4) |
Ammonia-neutralizing Trap | ThermoFisher Scientific | ANT100 and ANS121 | For use with Speedvac DNA130 (section 5) |
Ammonium persulfate (APS) | Bio-Rad Laboratories | 1610700 | For PAGE, catalyst for acrylamide polymerization (sections 5–7) |
Aqueous ammonia, 28% | MilliporeSigma | 338818 | For preparing AMA deprotection reagent (section 5) |
Aqueous methylamine, 40% | TCI America | TCI-M0137 | For preparing AMA deprotection reagent (section 5) |
Automated DNA/RNA oligonucleotide synthesizer | PerSeptive Biosystems | Expedite 8909 DNA/RNA Synthesizer | any column-based synthesizer is acceptable (section 1) |
Bead-capture magnet | ThermoFisher Scientific | 12320D | For streptavidin bead capture (section 7) |
Bromophenol blue | Bio-Rad Laboratories | 1610404 | For PAGE urea loading buffer (section 5) |
Deep vacuum oil pump | ThermoFisher Scientific | VLP200-115 | For use with lyophilizer (section 5) |
Drierite dessicant, 10-20 mesh | MilliporeSigma | 737828 | Desiccant for storing triphosphorylation chemicals and equipment (sections 1–2) |
D-RNA 27.3t cross-chiral polymerase | prepared in house18 | 5′-GGUGGUGGAC GUGAUCAUUA CGGAUCACUA ACUCGUCAGU GCAUUGAGAA GGAGAAUAAA AUGCACAUAG GUCGAAAGAC CUUAUACAAG AACUGUAUCA CCGGAGGGCG AGCACCACC-3′ | For cross-chiral ribozyme reactions (section 7) |
D-RNA CPG solid supports, 1,000Å, prepackaged 1 µmole synthesis columns | Glen Research | 20-3404-41E, 20-3415-41E, 20-3424-41E, 20-3430-41E | representative, for D-RNA oligonucleotide synthesis (section 1) |
D-RNA TOM-protected phosphoramidites | ChemGenes | ANP-3201, 3202, 3203, 3205 | representative, for D-RNA oligonucleotide synthesis (section 1) |
Empty Expedite Synthesis Columns, 1µm | Glen Research | 20-0021-01 | Synthesis columns for use with Expedite DNA/RNA synthesizer (section 1) |
EPPS, N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N′-(3-propanesulfonic acid), solid | MilliporeSigma | E1894 | Ribozyme reaction buffer component (section 6) |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), solid | MilliporeSigma | EDS | Divalent metal ion chelator for use in various buffers (sections 5–7) |
Filters for Expedite synthesis columns | Glen Research | 20-0021-0F | Expedite-style synthesis column filters, for use with empty synthesis columns (section 1) |
Fluorescent/phosphorescent gel scanner | Cytiva | Amersham Typhoon RGB, 29187193 | For visualizing analytical PAGE (sections 6–7) |
Formamide, deionized | VWR Life Science | 97062 | For PAGE formamide gel loading buffer (sections 6–7) |
Gel image quantitation software | Cytiva | ImageQuant TL | For quantifying scanned gel images (section 6) |
Glass desiccator | MilliporeSigma | CLS3121150 | Triphosphorylation solvent storage (section 2) |
L-RNA CPG solid supports, 1,000Å, bulk | ChemGenes | N-4691-10, N-4692-10, N-4693-10, N-4694-10 | L-RNA oligonucleotide synthesis (section 1) |
L-RNA hammerhead template | prepared in house18 | 5′-GCGCCUCAUC AGUCGAGCC-3′ | For cross-chiral ribozyme reactions (section 7) |
L-RNA primer | prepared in house18 | 5′-fluorescein-GGCUCGA-3′ | For cross-chiral ribozyme reactions (section 7) |
L-RNA TOM-protected phosphoramidites | ChemGenes | OP ANP-5201, 5202, 5203, 5205 | L-RNA oligonucleotide synthesis (section 1) |
Lyophilizer/Freeze Dryer | VirTis | Benchtop K | For concentrating oligonucleotides (section 5) |
Magnesium Chloride Hexahydrate, solid | MilliporeSigma | M2670 | For ribozyme reactions (sections 6–7) |
N,N-Dimethylformamide, anhydrous | MilliporeSigma | 227056 | Triphosphorylation solvent (section 2) |
NAP-25 Desalting column (Sephadex G-25 resin) | ThermoFisher Scientific | 45000150 | Disposable gravity-flow size exclusion chromatography columns containing Sephadex G-25 resin (section 5) |
Non-coring stainless steel needle, 20 G | ThermoFisher Scientific | 14-815-410 | Needles for piercing rubber septa (sections 2–4) |
Oligonucleotide extinction coefficient calculator | Integrated DNA Technologies | OligoAnalyzer Tool | Nearest-Neighbor Model Short Oligonucleotide 260nm extinction coefficient calculator (section 5) |
Oxidizer solution, 0.1 M Iodine in THF/pyridine/water | ChemGenes | RN-1456 | Triphosphorylation reagent (section 4) |
PAGE plates | Timberrock/CBS | NGP-250-BO and NO | For PAGE (sections 5–7) |
PAGE power supply | Bio-Rad Laboratories | PowerPac HV 1645056 | For PAGE (sections 5–7) |
PAGE spacers and combs (analytical) | Timberrock/CBS | VGS-0725 and VGC-0714 | For PAGE (sections 6–7) |
PAGE spacers and combs (preparative) | Timberrock/CBS | VGS-3025R and VGC-3001 | For PAGE (section 5) |
PAGE stand | Timberrock/CBS | ASG-250 | For PAGE (sections 5–7) |
Parafilm M | ThermoFisher Scientific | 13-374-12 (Bemis PM999) | Wax sealing film for triphosphorylation apparatus (sections 2–4) |
PCR thermocycler | Bio-Rad Laboratories | C1000 Touch Thermalcycler | For cross-chiral ribozyme reactions (section 7) |
PD 10 Desalting column (Sephadex G-10 resin) | MilliporeSigma | GE17-0010-01 | Disposable gravity-flow size exclusion chromatography columns containing Sephadex G-10 resin, for oligonucleotides < 15 nt (section 5) |
Phosphor screens | Cytiva | 28956480 | For visualizing 32P-labeled RNA (section 6) |
Phosphoramidite synthesis reagents | Glen Research | 30-3142-52, 40-4050-53, 40-4012-52, 40-4122-52, 40-4132-52, 40-4060-62 | representative, for standard RNA/DNA synthesis (section 1) |
Polypropylene screw-cap sealable tube | MilliporeSigma | BR780752 | 1.5 mL microcentrifuge tubes with screw-cap and silicone O-ring, for safe AMA deprotection (section 5) |
Pyridine, anhydrous | MilliporeSigma | 270970 | Triphosphorylation solvent (section 2) |
Reverse-phase liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry (RP-LC/ESI-MS) | Novatia | n/a | Commercial service for LC/MS specializing in oligonucleotides (section 5) |
Rubber Septa (ID x OD 7.9 mm x 14 mm), white | MilliporeSigma | Z564702 | Septa for preparing triphosphorylation solvents and TBAP (section 2) |
Self-replicator ribozyme E | prepared in house14 | 5′-GGAAGUUGUG CUCGAUUGUU ACGUAAGUAA CAGUUUGAAU GGUUGAAGUA UGAGACCGCA ACUUA-3′ | For self-replicator ribozyme reactions (section 6) |
Self-replicator substrate A | prepared in house14 | 5′-32P-GGAAGUUGUG CUCGAUUGUU ACGUAAGUAA CAGUUUGAAU GGUUGAAGUA U-3′-OH | For self-replicator ribozyme reactions (section 6) |
Self-replicator substrate B, transcribed | prepared in house14 | 5′-pppGAGACCGCAA CUUA-3′ | For self-replicator ribozyme reactions (section 6) |
Small Drying Traps, 4 Å molecular sieves | ChemGenes | DMT-1975 | Drying traps for DNA/RNA synthesizer phosphoramidites and triphosphorylation reagents (sections 1–2) |
Sodium Chloride (NaCl), solid | MilliporeSigma | S7653 | Salt for use in various buffers (sections 5–7) |
Sodium Hydroxide (NaOH), solid | MilliporeSigma | S8045 | Salt for use in various buffers (sections 5–7) |
Statistical data-fitting software | GraphPad | Prism | For fitting data from analytical PAGE to kinetic models (section 6) |
Streptavidin-coated magnetic beads | ThermoFisher Scientific | 65002 | For capturing biotin-labeled RNA in cross-chiral ribozyme reactions (section 7) |
Sucrose | MilliporeSigma | 84097 | For PAGE urea loading buffer (section 5) |
TBE running buffer, 10x | ThermoFisher Scientific | AAJ62788K3 | For PAGE (sections 5–7) |
Tetrabutylammonium Fluoride, 1.0 M solution in Tetrahydrofuran | Aldrich | 216143 | For removing 2′-silyl protecting groups (section 5) |
Tetramethylethylenediamine (TEMED) | Bio-Rad Laboratories | 1610801 | For polymerizing acrylamide for PAGE (sections 5–7) |
Tributylamine | MilliporeSigma | 90781 | Triphosphorylation reagent (section 2) |
Tributylammonium pyrophosphate (TBAP) | MilliporeSigma | P8533 | Triphosphorylation reagent (section 2) |
Tris base | MilliporeSigma | T6666 | Buffering agent for use in various buffers (sections 5–7) |
TWEEN20 polysorbate detergent | MilliporeSigma | P7949 | Neutral detergent for use with magnetic beads (Section 7) |
Urea | MilliporeSigma | U5378 | For PAGE and gel loading buffer (sections 5–7) |
UV-Vis spectrophotometer | ThermoFisher Scientific | NanoDrop 2000, ND2000 | For measuring oligonucleotide concentrations (section 5) |
Vacuum centrifuge | ThermoFisher Scientific | Savant Speedvac DNA130-115 Vacuum Concentrator | For removing AMA and THF (section 5) |
Xylene cyanol | Bio-Rad Laboratories | 1610423 | For PAGE urea loading buffer (section 5) |