A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
توبرينتينج يهدف إلى قياس القدرة في المختبر نسخها الجيش الملكي النيبالي لنموذج المجمعات بدء الترجمة مع ريبوسوم تحت ظروف متنوعة. هذا البروتوكول وصف أسلوب للثدييات الجيش الملكي النيبالي توبرينتينج ويمكن استخدامها لدراسة الترجمة تعتمد على عملية النداءات الموحدة ويحركها إيريس.
بدء الترجمة خطوة الحد من معدل تخليق البروتين ويمثل إحدى نقاط رئيسية التي تنظم الخلايا على إنتاج البروتين. التنظيم تخليق البروتين هو مفتاح الاستجابة الخلوية للإجهاد، والتقلبات المركزية للعديد من الدول الأمراض، مثل السرطان. على سبيل المثال، على الرغم من أن الإجهاد الخلوي يؤدي إلى تثبيط الترجمة العالمية المخففة كاب-تعتمد على الشروع، تترجم بعض البروتينات الاستجابة للإجهاد بشكل انتقائي بطريقة مستقلة عن عملية النداءات الموحدة. العناصر التنظيمية سرية الجيش الملكي النيبالي، مثل مواقع دخول الريبوسوم الداخلية الخلوية (إيريسيس)، تسمح لترجمة هذه مرناس محددة. تم تحديد هذه مرناس، وتوصيف آلياتها التنظيمية، مجالاً رئيسيا في البيولوجيا الجزيئية. توبرينتينج أسلوب لدراسة بنية الحمض النووي الريبي ووظيفة فيما يتعلق بالشروع في الترجمة. وهدف توبرينتينج لتقييم القدرة في المختبر نسخها من الحمض النووي الريبي تشكيل مجمعات مستقرة مع ريبوسوم تحت مجموعة متنوعة من الظروف، بهدف تحديد تسلسل أو العناصر الهيكلية التبعي العوامل التي تشترك في الريبوسوم ملزمة – مؤشر قبل بدء الترجمة الفعالة. جنبا إلى جنب مع أساليب أخرى، مثل تحليل الغربية والتنميط polysome، يسمح توبرينتينج لوصف قوي لآليات لتنظيم بدء الترجمة.
كما الترجمة يستهلك الطاقة الخلوية أكثر، فمن المنطقي أن الترجمة هي محكم التنظيم1. على العكس من ذلك، من التقلبات للترجمة-والتعديلات اللاحقة في إنتاج البروتين-كثيرا ما يلاحظ في الدول الاستجابة للإجهاد والأمراض، مثل السرطان1،2. وميزة رئيسية لمراقبة متعدية الجنسيات هو السرعة التي يمكن أن يغير خلايا إنتاج البروتين من أجل الاستجابة لمختلف المحفزات3. وهكذا يمثل التنظيم الترجمة إليه هامة التي يمكن أن تؤثر على بقاء الخلية والموت1،،من23. خطوات الترجمة، هو البدء بدرجة عالية من التنظيم والمعقدة معظم3. بإيجاز، مرناس الأكثر حقيقية النواة تحتوي على cap7ز م 5 ' ضروري دائماً تقريبا لترجمتها. يتطلب الشروع في كاب-تعتمد على بدء التوكسينات العوامل eIF4E، و eIF4A، و eIF4G (كاب-الاعتراف بالمجمع) للتفاعل مع نهاية 5 ' مرناً. 43S بريينيتييشن الريبوسوم المعقدة، التي تتضمن البادئ eIF2 زمنياً الحمض الريبي النووي النقال و eIF3، يتم تجنيده لنهاية 5 ' مرناً عن طريق تفاعل eIF4G مع eIF3. بريينيتييشن معقدة ويعتقد أن تفحص مرناً، بمساعدة eIF4A (الجيش الملكي النيبالي هيليكاز) حتى يقع كودون ابدأ (أغسطس). بدء 48S المعقدة هو شكلت لاحقاً ويتم تسليم الحمض الريبي النووي النقال في الرتبة فموقع الريبوسوم. أخيرا، متحدون مفارز الريبوسوم 40S و 60S تشكل بدء 80S المعقدة، تليها الترجمة الاستطالة1،،من34. وفي المقابل، تجاوز مواقع دخول الريبوسوم الداخلية (إيريسيس) شرط لسقف 5 ' بتجنيد الوحيدات ريبوسومال 40S مباشرة إلى كودون الشروع في3. تخفيف ظروف الإجهاد الفسيولوجية العالمية مرناً الترجمة بسبب تعديلات عوامل الرئيسية العامة بدء حقيقية النواة (ايفس). بيد أن الترجمة غير متعارف عليه الشروع في آليات تسمح بترجمة الانتقائي لبعض مرناس التي غالباً ما ترميز البروتينات الاستجابة للإجهاد وتورط التقلبات لبدء الترجمة غير متعارف عليه في الحالات المرضية مثل السرطان 1 , 2-العناصر التنظيمية "سرية الجيش الملكي النيبالي"، مثل إيريسيس الخلوية، تسمح لترجمة هذه2،مرناس3.
أحد جوانب مثيرة للاهتمام لا سيما مراقبة متعدية فهم آليات متعارف عليه مقابل الترجمة غير المقبول من مرناً معين. توبرينتينج هو أسلوب الذي يسمح آليا إلى الدراسة التفصيلية لبدء الترجمة محددة الكشف في المختبر. والهدف العام من توبرينتينج لتقييم قدرة الحمض النووي الريبي للفائدة على نوكليتي تشكيل بدء الترجمة المعقدة مع الريبوسوم تحت مجموعة متنوعة من الظروف، من أجل تحديد تسلسل، والعناصر الهيكلية، أو الملحقات عوامل مطلوبة من أجل الشروع في ترجمة تتسم بالكفاءة. على سبيل المثال، قد أعاق في غياب سقف 5 ' تجنيد الريبوسوم لكن يحفزه وجود آيريس.
ومبدأ هذه التقنية إلى في المختبر نسخ الحمض النووي الريبي للفائدة، احتضان ذلك حضور مقتطفات الخلوية التي تحتوي على مكونات الترجمة (أو مكونات المنقي) للسماح بالشروع في مجمعات للنموذج، وعكس نسخ الجيش الملكي النيبالي بكتاب معين. سوف يتسبب مستقرة الجيش الملكي النيبالي-الريبوسوم مجمعات النسخ العكسي المماطلة على حافة 3 '6،75،الريبوسوم، ما يسمى' توبرينت '.
في هذا البروتوكول ومفارز ريبوسومال، ايفس، ترنس وايريس ترانس-العوامل بالنيابة (إيتافس) هي أسهم مريح بأرنب خلية شبكية ليستي (ررل). وهناك ميزة أخرى لهذا البروتوكول هو استخدام تمهيدي المسمى فلوريسسينتلي وتصوير المستندة إلى جل الأسفار، بدلاً من كتاب راديولابيليد. وهذا يلغي خطوات إضافية، بما في ذلك راديولابيلينج التمهيدي، فضلا عن تجفيف الجل ويعرضها على شاشة تكثيف. تسجل العصابات الفلورسنت في الوقت الحقيقي، كما يدير هلام، مما يسمح للقرار أكبر. لم يسبق لهم اللعب المانع مرتبطة بالعاشر من البروتين (شياب) المبرمج آيريس رنا كمثال هنا، على الرغم من أن يمكن أيضا أن تحلل مرناس توج بهذا الأسلوب8.
على عكس التحليل الغربي، الذي يقيس الناتج النهائي لعملية الترجمة في الخلية ليساتيس، توبرينتينج نهج في المختبر لقياس الترجمة بدء تشكيل معقدة في الجيش الملكي النيبالي. يسمح هذا النهج التخفيضي لدراسة مفصلة للغاية من ركائز أو العوامل التي تنظم الشروع في ترجمة (على سبيل المثال-، توج أو الأمم المتحدة توج مرناً، إيريس الهيكل، ووجود أو عدم وجود الذيل بولي-أ، وتوفير عوامل محددة من البروتين، إلخ.). ومن ثم، يمكن استخدام توبرينتينج لدراسة أوضاع مختلفة للترجمة8 أو آثار هياكل مرناً، مثل إيريسيس، في البروتين التوليف9،10.
ملاحظة: الجيش الملكي النيبالي عرضه للتدهور ب ribonucleases (رنسيس). اتخاذ الاحتياطات القياسية للحفاظ على سلامة الجيش الملكي النيبالي. تغيير القفازات في كثير من الأحيان. استخدام تصفية نصائح ماصة، وخالية من نوكلاس بلاستيكواري والمواد الكيميائية نوكلاس مجاناً في جميع الخطوات للبروتوكول. استخدام نوكلاس خالية أو ثنائي إثيل بيروكاربوناتي (ديبك)-معاملة المياه لجميع الحلول.
1-إعداد الحلول
2-إعداد مرناً
3-توبرينتينج رد فعل
4-تسلسل ردود الفعل
5-إعداد تسلسل جل والتفريد
ملاحظة: هذا البروتوكول يستخدم تصوير المستندة إلى جل الأسفار و 21 سم × 23 سم × 0.2 مم هلام، ولكن يمكن تكييفها للتعاقب أو هلام-أحجام أخرى إذا لزم الأمر.
التي وصفناها سابقا قدرة "آيريس شياب" لدعم بدء الترجمة المستقلة كاب في المختبر8،10. وكان توبرينتينج هذه التقنية الرئيسية استجواب آليا إلى تفاصيل بدء "آيريس شياب" المعقدة. بنية الحمض النووي ترميز مرناً تتضمن "آيريس شياب" (الشكل...
توبرينتينج تقنية قوية لقياس قدرة الحمض النووي الريبي للفائدة لدعم تشكيل مجمعات بدء الترجمة تحت ظروف درجة عالية من التحكم مباشرة. هذا البروتوكول وصف تقنية مبسطة توبرينتينج الكشف الثدييات. أرنب خلية شبكية ليستي (ررل) يستخدم كمصدر مناسب ريبوسوم، ايفس، البادئ الحمض الريبي النووي النقال، واي...
وقد المؤلفون لا صراع المصالح الكشف عن.
تم تمويل هذا العمل علوم الطبيعية والهندسة المجلس من كندا-اكتشاف "منحة بحثية" (رجبين-2017-05463)، و "المؤسسة الكندية" للابتكار-جون ر. إيفانز قادة الصندوق (35017) وبرنامج يبتكر ألبرتا للحرم الجامعي ووزارة ألبرتا التنمية الاقتصادية والتجارة.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
DEPC (Diethyl pyrocarbonate) | Sigma | D5758-100ML | |
TRIS base, Ultrapure | JT Baker | 4109-01 | |
KOAc (Potassium acetate) | Bio Basic | PB0438 | |
Mg(OAc)2 (Magnesium acetate tetrahydrate) | Bio Basic | MB0326 | |
Sucrose, molecular biology grade | Calbiochem | 573113-1KG | |
Spermidine | Sigma | 85558 | |
GMP-PNP (Guanosine 5′-[β,γ-imido]triphosphate trisodium salt hydrate) 0.1 M solution | Sigma | G0635 | |
ATP (Adenosine 5′-triphosphate) disodium salt, 100 mM solution | Sigma | A6559 | |
19:1 Acrylamide:bis-acrylamide, 40% | Bio Basic | A0006 | |
Urea | Bio Basic | UB0148 | |
500mL bottle top filtration units, 0.2 µm | Sarstedt | 83.1823.101 | |
Formamide | Sigma | F9037-100ML | |
EDTA (disodium salt, dihydrate) | Bio Basic | EB0185 | |
SDS | Bio Basic | SB0485 | |
Bromophenol blue | Bio Basic | BDB0001 | |
Xylene cyanol FF | Bio Basic | XB0005 | |
MEGAshortscript T7 transcription kit | Ambion | AM1354 | |
mMESSAGE mMACHINE T7 transcription kit | Ambion | AM1344 | |
Acid Phenol:Chloroform (5:1) | Ambion | AM9722 | |
25:24:1 Phenol:Chloroform:Isoamyl Alcohol | Invitrogen | 15593-049 | |
Rabbit Reticulocyte Lysate (RRL). Should NOT be nuclease-treated. | Green Hectares, USA | Contact Green Hectares, ask for 1:1 RRL:water | |
RiboLock RNase Inhibitor (40 U/µL) | Thermo Fisher | E00382 | |
100 mM dNTPs | Invitrogen | 56172, 56173, 56174, 56175 | Mix equal parts for a stock of 25 mM each. |
AMV-RT, 10 U/µL | Promega | M5101 | |
Sequenase Version 2.0 DNA Sequencing Kit | Thermo Fisher | 707701KT | |
Model 4200 IR2 DNA analyzer | LI-COR | Product has been discontinued | |
APS (Ammonium Persulfate) | Bio Basic | AB0072 | |
TEMED | Bio Basic | TB0508 | |
Phusion High Fidelity Polymerase | New England Biolabs | M0530 | |
Turbo Dnase | Thermo Fisher | AM2238 |
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