Method Article
A خطوة خطوة لعزل بروتوكول وتحديد مجمعات RNA المرتبطة بها من خلال رقاقة-RIP.
نتيجة لتطور الإنتاجية العالية وكفاءة تحليل تسلسل ميكروأري، أصبحت عالمية تحليل التعبير الجيني شكل سهلة ومتاحة بسهولة لجمع البيانات. في مجال البحوث والنماذج كثيرة المرض غير أن مستويات ثابتة من الدولة مرنا الجينات المستهدفة دائما لا ترتبط مباشرة مع ثابت مستويات البروتين الدولة. بعد النسخي تنظيم الجينات هو التفسير المحتمل لاختلاف بين الاثنين. مدفوعا من البروتينات ملزمة RNA ملزم (RBP)، بعد النسخي التنظيم مرنا يؤثر التوطين والاستقرار والترجمة من خلال تشكيل بروتين نووي ريبوزي (RNP) المعقدة مع mRNAs والهدف. تحديد هذه مرنا غير معروف نوفو دي من الأهداف مقتطفات الخلوية في مجمع RNP محورية لفهم آليات ومهام RBP وتأثيرها على الإنتاج مما أدى البروتين. هذا البروتوكول يحدد طريقة تسمى RNP مناعي-ميكروأري (RIP-رقاقة)، والذي يسمح لتحديد من لياليmRNAs وpecific المرتبطة في مجمع بروتين نووي ريبوزي، في ظل الظروف التجريبية المتغيرة، جنبا إلى جنب مع مزيد من الخيارات لتحسين تجربة للباحث على حدة. مع هذه الأداة التجريبية الهامة، يمكن للباحثين استكشاف الآليات المعقدة المرتبطة تنظيم الجينات في مرحلة ما بعد النسخي وكذلك التفاعلات بروتين نووي ريبوزي أخرى.
تجربة إعداد
قبل البدء التجربة، فمن الأهمية بمكان أن يكون كل الكواشف والحاويات والأواني ريبونوكلياز الحرة. علاج الأواني الزجاجية مع ريبونوكلياز المانع (RNaseZAP، Ambion)، يليه الشطف مع DEPC المعالجة المائية. ضمان أكد جميع الكواشف كما ريبونوكلياز مجانا.
1. إعداد mRNP المحللة
2. البروتين معطف A الخرز sepharose و مع الأجسام المضادة وغسيل
3. مناعي والأمطار RNA
4. الدناز والعلاج بروتين K
5. ممثل النتائج
إذا تم تحسين الإجراء ويقوم بشكل صحيح، يجب أن تسفر عن تخصيب مناعي كبير من الأهداف مرنا. عادة، اعتمادا على الممارسات التجارية التقييدية وهدفها مرنا (ق)، ونحن نرى إثراء حوالي 10 - إلى أضعاف-50 عند تقييمها من قبل QRT-PCR. ويمكن اكتشاف العديد من الأهداف من الممارسات التجارية التقييدية بشكل جماعي باستخدام ميكروأري التحليل. ومع ذلك، هذا الأسلوب هو أكثر حساسية لتدهور بالمقارنة مع QRT-PCR. اعتمادا على الممارسات التجارية التقييدية، وعدد من الأهداف وكفاءة التفاعل، يمكن ميكروأري تكشف مئات الأهداف الرواية، أو أنه قد كشف سوى عدد قليل، إن وجدت. على سبيل المثال، واحدة من أفضل RNA تتميز حور البروتينات ملزمة، بعد transcriptionally ينظم التعبير وترجمة العديد من الجينات الهامة الفسيولوجية 1 و 2. عزل حور-ribonucleo المعقدة عن طريق رقاقة-RIP في خطوط خلايا سرطان الثدي، على سبيل المثال، كشفت إثراء العديد من الأهداف الهامة حور المعروفة، بما في ذلك أكتين-β-PCR باستخدام QRT كما هو مبين في الشكل 1. في كل من خطوط الخلايا السرطانية غير المخصب β-أكتين 12 - لأضعاف-15. عادة، عندما يقوم بشكل صحيح نرى ENR كبيرةichment من أكتين-β في مجموعة متنوعة من خطوط الخلايا. ومع ذلك، إذا RIP لا تكشف عن أي تخصيب كبيرة للأكتين-β هذا يشير إلى وجود مشكلة مع RIP والإجراء قد تحتاج إلى تكرار. وعلاوة على ذلك، كشفت ميكروأري تحليل عينات من هذه immunoprecipitated خطوط الخلايا مجموعات فرعية متميزة من الأهداف التعبير الحر في مستقبلات هرمون الاستروجين مختلفة (ER) إيجابية الخلايا MCF-7 سرطان مقابل ER-231 MB السلبية خطوط خلايا سرطان الثدي كما هو موضح في الشكل 2 1. هذه الأهداف تندرج في عدة فئات: حور الأهداف المعروفة وغير المعروفة التي كانت مرتبطة أو غير مرتبطة بالسرطان. على سبيل المثال، وCALM2 CD9 على حد سواء جينات السرطان التي لم تحدد سابقا باسم حور الأهداف. تم العثور على استخدام وتأكيد ميكروأري مع QRT-PCR، وCALM2 CD9 أن تكون 5 - إلى 180 أضعاف المخصب بيليه حور يدل على أن التفاعل بين البروتين بارز حور وهذه الجينات المستهدفة.
الشكل 1. مناعي وRIP-231 MB في (ER) وMCF 7 (ER +) أجريت خلايا سرطان الثدي. Immunoprecipitations من MB-231-7 أو MCF الخلية لست] استخدام الألغام المضادة للحور الأضداد وحيدة النسيلة (3A2) وIgG1 تحكم نمط إسوي. كشفت A. الغربية IP حور المتوقع الفرقة حجم والكشف عنها بواسطة 3A2. لوحة على اليمين يكشف كميات من حور في المدخلات المستخدمة من كلا لست] خطوط الخلايا، مع تويولين-β كعنصر تحكم التحميل. وأظهرت B. التحقق من الكمية RT-PCR خمسة عشر وأحد عشر أضعاف التخصيب من أكتين-β، هدفا حور المعروفة، في الشرطة العراقية 3A2-231 MB من وMCF 7-على التوالي. وتطبيع كل القيم ΔΔCT لGAPDH. وقد أجريت التجارب في تكرار (ن = 2).
الشكل 2. حور RIP-CHIP يحدد ملامح جينية منفصلة في + ER والخلايا السرطانية ER-الثدي.أجريت immunoprecipitations حور من MB-231-7 أو MCF الخلية لست] باستخدام الأجسام المضادة IgG1 حور والسيطرة نمط إسوي المهجنة لصفائف Sentrix البورشيد (47،000 الجينات). تم طرح إشارات التحكم. النتائج تمثل البيانات التراكمية من 12 المصفوفات المختلفة. وقد أجريت تجارب في ثلاث نسخ (ن = 3) لكل خط الخلية مع الضوابط مطابقة. جداول هي log2.
ونظرا لطبيعة هذا التحسين، والتجربة والخبرة تكون مضمونة فقط الطرق للحصول على النتائج المرجوة بنجاح. في العديد من الخطوات من هذا الإجراء، ودرجة الحرارة والمعالجة الفعالة للالكواشف والمنتجات هي ذات أهمية حاسمة. والتخطيط السليم وتنفيذ تقنية مساعدة تأكد من أن تم إجراء التجربة في إطار زمني مناسب في درجات الحرارة المثلى الموصى بها. ومن القضايا الرئيسية مع التجارب العزلة RNA هو حساسية من RNAs إلى تدهور من RNases. جميع الكواشف يجب أن تكون حرة وريبونوكلياز المخزنة أو المستخدمة في ريبونوكلياز خالية الحاويات. هذا هو خطوة حاسمة في ضمان سلامة العينة مرنا الخاص بك. حتى عندما يتم تنفيذ التجربة بشكل صحيح، ومع ذلك، قد لا يمكن تحقيق النتيجة المرجوة نظرا لطبيعة التفاعل بين الممارسات التجارية التقييدية وmRNAs وهدفها.
مشكلة واحدة محتملة هو وجود منخفض أو حتى أي إشارة من RNA عزلها تشيب-RIP.على الرغم من أنه قد تكون هناك إشارة من الحمض النووي الريبي مجموع، وهذا قد يكون نتيجة لعدم كفاية البروتين ملزمة يجري سحب من قبل الخرز. الخطوة الأولى هي استكشاف الأخطاء وإصلاحها للتأكد من أن المحللة الخلوية المستخدمة لديها التعبير الكافي للRBP محددة. بعد تأكيد، قد يتم عزل البروتين بعد غسل NT2 النهائي ومعلق في المخزن المؤقت أو آخر Laemmli العازلة المناسبة يبدل طبيعة ويسخن في 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق. ويمكن استخدام تحليل لطخة غربية على هذه العينات المحللة في التنسيق مع المدخلات وكذلك الضوابط السلبية لضمان ما يكفي من هدم للبروتين المرتبطة بها.
وعلاوة على ذلك، لأن lysing الخلية هو مطلوب للوصول إلى هذه المكونات، قد يتم عرض إمكانية التفاعلات غير طبيعي وغير المرغوب فيها بين البروتينات وفصلها عادة مرنا. يمكن ربط هذه التفاعلات المحتملة و"امتصاص" mRNAs والهدف الخاص بك أو البروتينات من خلال التفاعلات غير محددة ملزمة. بالإضافة إلى ذلك، شارك في هذه البروتينات متفاوتةيمكن nditions أضعاف في أشكال متعددة والزخارف التي قد تصبح ملزمة لا يمكن الوصول إليها لmRNAs وهدفهم، ومنع تفاعلها. كل من هذه تعزيز أهمية العمل بكفاءة وكذلك الاستفادة من درجات الحرارة المثلى للحد من سرد هذه التفاعلات غير المرغوب فيها. بالإضافة إلى ذلك، سوف الأمثل لغسل الظروف لكل بروتين هدف معين تكون حاسمة لتحقيق أقصى قدر من التفاعل نقاء. قد تكون هناك حاجة غسل ظروف أكثر صرامة. على سبيل المثال، قد يتم استكمال العازلة غسل SDS أو مع مبلغ مناسب من اليوريا للحد من التفاعلات غير محددة والخلفية في الناتج إشارة. سيكون هذا تعتمد اعتمادا كليا على الممارسات التجارية التقييدية في الهدف المجرب وكذلك مرنا الهدف في ظروفها الفسيولوجية فريدة من نوعها. فإن بعض الظروف لا تكون مناسبة لبعض أدوات التحليل مرنا، والتي تجدر الإشارة في إعداد العينات.
وأخيرا، على الرغم من RIP ناجحا في إثراء RNARBP-التفاعلات، مشكلة معروفة بشكل جيد مع طريقة (CHIP) RIP هو عدم القدرة على التعرف على مجالات محددة ملزمة للRBP على الأهداف مرنا عابرة. ويمكن استخدام العديد من التقنيات عبر ربط تليها RIP لعزل الأهداف تسلسل فريد، إلا أن استخدام الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة يميل إلى أن يؤدي إلى تلف الحمض النووي. وهناك طريقة جديدة تعرف باسم CLIP-PAR، أو photoactivatable يشابك ريبونوكليوزيد وimmuoprecipitation، ويعمل منذ فترة طويلة موجة الأشعة فوق البنفسجية لدمج thiouridine إلى RNA الوليدة السماح تحديد مواقع الربط فريدة من التفاعلات RNA سواء مستقرة وعابرة.
وعموما، تم تأسيس RIP-الرقاقة، أداة ممتازة تستخدم لعزل ودراسة التفاعلات بين البروتينات RNA ملزم والأهداف مرنا من خلال مجموعتنا وكذلك العديد من المجموعات البحثية الأخرى. على الرغم من الطبيعة الحساسة في والممارسة، وحسن تنفيذ هذا الإجراء يحقق عزلة هذه المجمعات RNP، التي كانت حتى وقت قريب، كانت inaccessible لاكتشاف وتحليل.
الكتاب تعلن أنه ليس لديهم المصالح المتنافسة.
وزارة الدفاع (جائزة فكرة W81XWH-07-0406) - لأتاسوي اولوس
NIH RO1 A1080870 - لأتاسوي اولوس
NIH R21 A1079341 - لأتاسوي اولوس
جامعة ميسوري صناديق المؤسسية - لأتاسوي اولوس
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم الكاشف | شركة | كتالوج رقم | تعليقات |
1 M dithiothreitol | الصياد | BP172-5 | DTT |
الدناز 1 | Ambion | 2235 | ريبونوكلياز مجانا |
Ethylendiamine حمض Tetraccetic | الصياد | BP118-500 | EDTA |
الجليكوجين | Ambion | 9516 | |
1 HEPES | سيجما | H3375-100G | درجة الحموضة 7.0 |
Igepal Nonidet P-40 | USB | 78641 | NP40 |
1 M بوكل | الصياد | BP366-500 | |
1 M MgCl 2 | الصياد | BP214-500 | |
NT2 العازلة | * انظر أدناه | ||
Polysome يزيس العازلة | * انظر أدناه | ||
أقراص البروتيني المثبط كوكتيل | روش | 11873580001 | |
البروتين A sepharose و الخرز | سيجما | P3391 | |
بروتين K | الصياد | BP1700-100 | |
ريبونوكلياز المانع خارج ريبونوكلياز | إينفيتروجن | 10777-019 | 40 U / ميكرولتر |
1 M كلوريد الصوديوم | الصياد | BP358-212 | |
كبريتات الصوديوم دوديسيل | الصياد | BP166-500 | SDS |
1 M تريس، حمض الهيدروكلوريك | الصياد | BP153-500 | درجة الحموضة 7.4 |
Trizol | إينفيتروجن | 15596-026 | |
مجمعات ريبونوكليوزيد Vanadyl | مختبرات نيو إنجلاند | S1402S | VRC |
كاشف Workup |
إعداد الكواشف في ريبونوكلياز / الدناز الحرة، DEPC المعالجة الأواني الزجاجية |
Polysome تحلل العازلة |
100 ملي مول بوكل |
5 ملم MgCl 2 |
10 HEPES ملي (الرقم الهيدروجيني 7.0) |
0.5٪ NP40 |
1 ملم DTT |
100 وحدة / مل ريبونوكلياز المغادرة |
400 ميكرومتر VRC |
قرص البروتيني المثبط كوكتيل |
5 مل من العازلة تحلل Polysome |
إضافة 50 ميكرولتر من HEPES M 1 (درجة الحموضة 7.0) |
500 ميكرولتر من KCL M 1 |
سعة 25 ميكرولتر من MgCl M 1 2 |
سعة 25 ميكرولتر من NP40 |
4،7 مل ريبونوكلياز الدناز خالية H 2 O |
50 ميكرولتر من DTT M 1 |
12،5 ميكرولتر من 100 U / مل ريبونوكلياز المغادرة |
200 ميكرولتر كوكتيل مثبط البروتياز (المنحلة وفقا لالصانع) |
10 ميكرولتر 200 ملي مول VRC (في وقت الاستخدام) |
NT2 العازلة |
50 ملي تريس، حمض الهيدروكلوريك (درجة الحموضة 7.4) |
150 مم كلوريد الصوديوم |
1 ملم MgCl 2 |
0.05٪ NP40 |
1 L من الاحتياطي NT2 |
50 مل تريس (درجة الحموضة 7.4) |
30 مل 5 M كلوريد الصوديوم |
1 مل 1 M MgCl 2 |
500 ميكرولتر NP40 |
820 مل ريبونوكلياز الدناز خالية H 2 O |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved