Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

פרוטוקולים מפורט עבור שני acylation במבחנה, בתא סלקטיבי 2'-הידרוקסיל נותחו על ידי פריימר ניסויים סיומת (צורה) כדי לקבוע את מבנה שניוני של רצפי ה-pre-mRNA עניין בנוכחות מולקולה קטנה פילוח RNA הם הציג במאמר זה.

Abstract

בתהליך של פיתוח תרופות של פילוח RNA מולקולות קטנות, שחקרתי את השינויים המבניים על האינטראקציות שלהם עם רצפי RNA יעד רצוי. בזאת אנו מספקים של נתונים היסטוריים במבחנה , בתא סלקטיבי 2'-הידרוקסיל acylation נותחו על ידי הארכת תחל (צורה) פרוטוקול ללמוד השינוי המבני RNA בנוכחות תרופה ניסיונית עבור ניוון שרירי עמוד השדרה (SMA), הישרדות מוטור נוירון (SMN)-C2, ו ב אקסון 7 של pre-mRNA של הגן SMN2. בצורת גופית, רצף הרנ א של נוקלאוטידים 140 המכיל SMN2 אקסון 7 עיבד על ידי T7 RNA פולימראז, מקופל בנוכחותו של SMN-C2, שונה לאחר מכן על ידי תגובה כימית acylation מתון-2' הו, 2-methylnicotinic imidazolide חומצה (NAI). זה adduct 2'-הו-נאי נוסף שנבדק על-ידי בגודל 32הארכת תחל התווית על-ידי P, נפתרת על-ידי אלקטרופורזה בג'ל לזיהוי (עמוד). לעומת זאת, 2'-הו acylation במצב בתא מתקיים באתרו עם RNA הסלולר SMN-C2 מאוגד בתאים חיים. רצף ה-pre-mRNA של אקסון 7 בגן SMN2 יחד עם צורה-induced מוטציות בהרחבה פריימר, היה אז מוגבר על-ידי ה-PCR ובכפוף הדור הבא רצפי. משווים את שתי מתודולוגיות, צורה במבחנה היא שיטה חסכונית יותר, לא דורשת כוח חישובית לדמיין תוצאות. עם זאת, הדגם RNA נגזר צורה במבחנה לפעמים סוטה מן המבנה משני בהקשר הסלולר, ככל הנראה בשל האובדן של כל האינטראקציות עם RNA מחייב חלבונים. הצורה בתאים אינו צריך מקום העבודה חומרים רדיואקטיביים ותשואות מבנה שניוני מדויקת יותר של RNA בהקשר הסלולר. יתר על כן, בתא בצורה ישימה כלל עבור רצפי טווח של RNA גדול יותר (~ 1,000 נוקלאוטידים) על-ידי ניצול רצפי הדור הבא, לעומת הפריה צורה (~ 200 נוקלאוטידים) כי בדרך כלל מסתמך על דף ניתוח. במקרה של אקסון 7 ב- SMN2 pre-mRNA, נגזר הצורה במבחנה, בתא RNA מודלים דומים אחד לשני.

Introduction

Acylation סלקטיבית-2' הידרוקסיל נותחו על ידי הארכת תחל (צורה) היא שיטת מדידה של קינטיקה של כל נוקלאוטיד ברצף RNA עניין ולאחר שחקרתי את מבנה שניוני-נוקלאוטיד יחיד החלטה1. הצורה מתודולוגיות, שניהם תנאים במבחנה2,3,4 (מטוהרים RNA במערכת מאגר מוגדר), ב-5,בתרבית של תאים חיים6, פותחו כדי לחקור המשני מבנה של רצפי אורך בינוני RNA (בדרך כלל < 1,000 נוקלאוטידים עבור צורה בתוך תא, < נוקלאוטידים 200 עבור צורה במבחנה). זה שימושי במיוחד כדי להעריך את ביצוע שינויים מבניים קולטן ה-RNA על איגוד אינטראקציה-RNA מולקולה קטנה מטבוליטים2,4,7,8 , ללמוד פעולות מכניסטית של מולקולות RNA פילוח במהלך סמים פיתוח9,10.

פילוח RNA גילוי תרופות לאחרונה מושך תשומת לב במעבדות אקדמי ו11,בתעשייה הפרמצבטית12 באמצעות גישות שונות ואסטרטגיות13,14,15 ,16. דוגמאות פילוח RNA מולקולות קטנות לשימוש קליני האחרונות כוללות שתי תרופות ניסיוניות מבנית ברורים, LMI-07017 ו RG-791618,19, עבור ניוון שרירי עמוד השדרה (SMA), אשר הראו מבטיח תוצאות בשלב II ניסויים קליניים20. היו שתי מולקולות הפגינו להישרדות היעד של נוירון מוטורי (SMN) 2 pre-mRNA ולווסת את התהליך splicing של17,216,ג'ין SMN2. אנחנו הפגינו בעבר היישום של במבחנה ואת הצורה בתא במבחן של השינויים המבניים היעד RNA בנוכחות אנלוגי של RG-7916 המכונה SMN-C26.

בעקרון, צורה מודד את שיעור acylation 2'-הו כל נוקלאוטיד של רצף הרנ א בנוכחות כמויות עודפות של ריאגנט acylation עצמית quenching בצורה בלתי לא משוחדת. הכימית acylation אינה יציבה במים, עם מחצית חיים קצר של (למשל, T1/2 = 17 s עבור 1-מתיל-7-nitroisatoic אנהידריד; או 1 מ' 7, ~ 20 דקות עבור 2-methylnicotinic imidazolide חומצה, או נאי)22 ו חוסר רגישות לגבי זהותו של בסיסים23. התוצאה acylation יותר של קבוצות 2'-הו הבסיסים גמיש, אשר יכולה להיהפך הערכה מדויקת של כל נוקלאוטיד הדינמיקות. באופן ספציפי, נוקלאוטיד בזוג הבסיס הוא בדרך כלל מגיב פחות מזו אינטראקצית ל ריאגנט שינוי 2'-הו, נאי ו 1 מ' 7.

מסתכל על המקור של התבנית RNA שם מתקיים acylation 2'-הו, צורה ניתן בדרך כלל לסווג במבחנה וצורה בתא. שימושים חוץ גופית צורה T7 מטוהרים עיבד RNA, חסר הקשר הסלולר בעיצובים ניסיוני. בצורת בתא, שעתוק RNA תבנית והן 2'-הו acylation מתרחשות בתוך תאים חיים; לכן, התוצאות ניתן לסכם המודל המבני RNA בהקשר הסלולר. הצורה בתא שהופנתה כמו vivo צורה עבור הצורה נשא בתאים חיים ספרות24. מאז הניסוי הזה לא מתבצע בחיה, אנחנו כינה את הניסוי הזה בתא הצורה על דיוק.

האסטרטגיות עבור השלב סיומת פריימר של הפריה וצורה בתא הם גם שונים. בצורת גופית, שעתוק במהופך עוצר המיקום acylation 2'-או בנוכחות Mg2 +. סיומת פריימר 32P-בעל התווית ולכן מופיע עם הלהקה ב לזיהוי בג'ל (עמוד), האינטנסיביות של הלהקה הוא יחסי קצב acylation1. בצורת בתא, שעתוק במהופך יוצר מוטציות אקראיות ב- 2'-. הו-adduct עמדה בנוכחות Mn2 +. קצב mutational של כל נוקלאוטיד ניתן ללכוד מאת עומק הדור הבא רצפי ולאחר מכן ניתן לחשב את תגובתיות צורה ברזולוציה נוקלאוטיד יחיד.

בעיה פוטנציאלית עבור צורה בתא הוא יחס אות לרעש נמוך (קרי, רוב הקבוצות 2'-הו הוא שלא שונתה, ואילו רצפי יאומתו לכבוש את רוב קרא ב הדור הבא רצפי). לאחרונה, שיטה להעשיר 2'-. הו-שינוי RNA, המכונה כמו vivo לחץ על צורה (icSHAPE), פותחה על ידי מעבדה צ'אנג25. שיטה זו העשרה עשוי להיות יתרון בלימוד חלש מולקולות קטנות כגון אינטראקציות RNA, בפרט חקירה transcriptome ברוחב.

Protocol

1. במבחנה צורה

הערה: הפרוטוקול זה ששינה את פרוטוקול שפורסמו1.

  1. הכנת תבנית הרנ א
    הערה: התבנית עבור שעתוק T7 פקדו סינתטי זוגית גדילי הדנ א (dsDNA), מוגבר על ידי גם הכניסה לתוך וקטור e. coli שיישא זוג ייחודי של אתרי endonuclease ההגבלה EcoRI/BamHI, כגון pET28a, או על-ידי ה-PCR. הפרוטוקול עבור הגברה PCR מודגם להלן.
    1. מערבבים את החומר הבא: מערבבים 50 μL של ה-PCR מאסטר (ראה טבלה של חומרים), μL 2 עבור כל תחל ב- 10 μM (ראה טבלה 1 עבור רצפי), 200 ng של תבנית dsDNA 2 μL μL 3 של דימתיל סולפוקסיד (דימתיל סולפוקסיד), ואת μL 41 של H2O. Aliquot לתוך שני PCR צינורות (כל שפופרת מכיל 50 μL תערובת התגובה).
    2. להגדיר הצנטרפוגה תרמי כדלקמן: שלב 1) 95 ° C ל 30 s; שלב 2) 95 ° C עבור 20 s; שלב 3) 56 ° C עבור 20 s; שלב 4) 72 ° C עבור 20 s; שלב 5) לולאה לחזור שלב 2 מחזורים 30; שלב 6) 72 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות; ושלב 7) אינסופי מחזיק ב 4 ° C עד השלב הבא.
    3. לטהר את אמפליקון PCR על ידי מיצוי של ג'ל פרוסות (ראה טבלה של חומרים ושימוש הפרוטוקול של היצרן). Elute את המוצר DNA עם 35 μL מאגר טריס-EDTA (TE), המכיל 10 מ מ טריס (pH 8.0) ו- 1 מ מ EDTA, להניב תשואה של 0.1-0.5 μg/μL תבנית. לנרמל את תבנית ה-DNA מטוהרים לתוך 0.10 μg/μL.
      הערה: באופן אופציונלי, האיכות של התבנית עשוי להיות מנותח כ- 1.8% agarose בג'ל עם μg 0.10 של ה-DNA. להקה אחת של DNA התבנית הרצויה צפוי על הג'ל.
    4. להגדיר את התגובה שעתוק T7 (הנפח הכולל 40 μL) על-ידי הוספת החומרים הבאים לתוך צינור ה-PCR: 4 μL של 10 x תגובת מאגר, μL 4 של ATP, μL 4 של CTP, μL 4 של GTP, 4 μL של זוג שזור, μL 4 של האנזים T7 (ראה טבלה של חומרים) , ΜL 4 של מטוהרים אמפליקון PCR מ שלב 1.1.3 (0.4 μg) ולאחר 12 μL של diethyl pyrocarbonate (DEPC)-מים מטופלים. מערבבים על-ידי pipetting למעלה ולמטה 4 x. דגירה ב 37 ° C עבור h 4-16 הצנטרפוגה תרמי או חממה של 37 ° C.
      הערה: להתחיל להגדיר שלב 1.1.6 בזמן התגובה בשלב 1.1.4 היא מתמשכת.
    5. להוסיף 2 μL של DNase לערבב על ידי pipetting למעלה ולמטה 4 x, דגירה ב 37 מעלות צלזיוס במשך 15 דקות מערבבים עם נפח שווה של 2 x טריס-בוראט-EDTA (TBE)-מאגר דוגמאות אוריאה (ראה טבלה של חומרים). חום-70 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות להשבית.
    6. בבקבוק נטולת RNase, לערבב 75 מ של 40% פתרון אקרילאמיד/bisacrylamide (29:1, ראה טבלה של חומרים), g 180.2 של אוריאה, ו- 50 מ של מאגר x TBE 10 (ללא RNase, ראה טבלה של חומרים). לשים את הבקבוק שייקר מסלולית (250 סל"ד) עד כל הגבישים של שתנן הם התפרקה (עשוי לקחת עד 2 שעות). לכוון את עוצמת הקול עד 500 מ"ל מים שטופלו DEPC. לסנן את הפתרון עם קרום 0.2 μm (ראה טבלה של חומרים).
      הערה: בתהליך זה, להימנע באמצעות סימונים ובר stir-למניעת זיהום RNase. ניתן לאחסן את הפתרון ב 4 ° C עד 1 שנה.
    7. לנקות שתי צלחות זכוכית אלקטרופורזה בגודל תקין (16.5 ס"מ x 24 ס מ) עם מים יונים ו- 70% EtOH באמצעות פיסת נייר ניגוב. יישר את הצלחות עם זוג של מפרידי 2.0 מ מ (לצלחת עם משטח siliconized פונה כלפי פנים), לאטום את הקצה של הצלחות עם הקלטת. זוגיות-הקלטת לפינה של צלחת למניעת דליפה.
    8. בגביע, לערבב 200 מ של אקרילאמיד פתרון של שלב 1.1.6, 2.0 מ של 10% אמוניום persulfate פתרון 100 μL של tetramethylethylenediamine (TEMED) עם הטיפ פיפטה נטולת RNase על ידי ערבוב במהירות על הטיה ס' 30 הלוחות על חתיכה של benchtop המכסה ויוצקים הפתרון מן הפער של הלוחות. הקש על הלוח כדי להרים את כל בועות ולהניח את הצלחת שטוח על השער benchtop. מיד להוסיף את המסרק ולתת את הג'ל פולימריזציה במשך לפחות שעה.
      הערה: אם הג'ל לשימוש בתוך למחרת, לכסות העליון של הג'ל עם פיסת מגבת נייר רטובה, לעטוף עם חתיכה גדולה של ניילון נצמד. למקם אותו שוכב שטוח ב 4 º C.
    9. הוצא את הקלטת, מהדק את הצלחת בדוכן אלקטרופורזה. להסיר את המסרק ולהוסיף נאותה מאגר x TBE 1 בחלק העליון והתחתון של המאגר. מראש להפעיל את הג'ל במשך 30 דקות בגיל 20 W.
      הערה: לחלופין, אם התוכן של RNA הרצוי ~ 90% או יותר, ניתן להשתמש ג'ל מיני בהתמרה של ג'ל מפוח.
    10. לשטוף כל הבארות טעינה על-ידי pipetting למעלה ולמטה פעמיים עם הנוזל בתוך המאגר. הוסף RNA גולמי הצעד 1.1.5 הבארות. הפעל את הג'ל בגיל 20 W עד קסילן cyanol FF לצבוע (תכלת) יעבור כשני שלישים של הג'ל אורך (~ 60 דקות).
      הערה: להבטיח לטעון לא יותר מאשר שליש הגובה של הבאר (השתמש במספר בארות במידת הצורך).
    11. לטבול את הג'ל במאגר x TBE 1 עם 1:10,000 דילול של הכספת לצבוע (ראה טבלה של חומרים) במיכל גדול מספיק עבור הג'ל. לשים את הגורם המכיל תפקודי לב / נשימה במשך 5 דקות במהירות של 80 סל ד.
    12. תחת אור UV, לזהות את הלהקה RNA הרצוי וחותכים במהירות פס דק של הג'ל באמצעות סכין גילוח נקי. מקום 1 – 2 פרוסות ג'ל צינור 1.7 מ.
    13. לשחזר את הרנ א הפרוסה ג'ל מאת • תנאי פסיבי. להוסיף תערובת • תנאי נאותה/משקעים (~0.3 מ לכל פרוסה) כל שפופרת: 0.3 M NaOAc (pH 5.2), 2.5 מטר LiCl, 1 מ מ EDTA, 0.1% dodecyl סולפט נתרן (מרחביות) במים שטופלו DEPC. לסובב את הצינור המכיל את splice(s) ג'ל ב 4 ° C עבור 16 h.
      הערה: קצב ההחלמה טיפוסי הוא ~ 75% בשלב זה. כדי להגדיל את התשואה, להסיר, לאסוף את eluent, להוסיף באותו אמצעי אחסון • תנאי המאגר ולאחר מכן חזור על שלב זה.
    14. לשלב את eluent בשפופרת 1.7 mL החדש. להוסיף 2.5 x EtOH קר כקרח, להפוך את הצינורות שש פעמים לערבב הנוזל, ולמקם הצינורות ב-80 מעלות צלזיוס במשך לפחות שעה.
    15. צנטריפוגה 10 דקות ב 10,000 x g ו- 4 מעלות צלזיוס. הסר בזהירות את תגובת שיקוע על-ידי pipetting. לשטוף בגדר RNA על-ידי הוספת 80% EtOH (1 מ"ל למחזור), מערבולת 15 s ו צנטריפוגה 10 דקות ב 10,000 x g ו- 4 מעלות צלזיוס.
    16. הסר את תגובת שיקוע, מילה נהדרת בגדר RNA עבור 5 דק להוסיף 50 μL של מים נטולי RNase מיקס על ידי pipetting למעלה ולמטה 10 פעמים. לנרמל את ריכוז ה-RNA 0.10 μg/μL. לאחסן את הרנ א מטוהרים ב-80 מעלות צלזיוס.
      הערה: יתר יבש בגדר RNA.
    17. לחלופין, כדי לנתח את איכות הרנ א, לדלל 1 μL (100 ng) של RNA של μL 1.1.16 ב 5 שלב של מים, לערבב עם 5 μL 2 x TBE-שתנן דוגמת המאגר. לאחר מכן, חום ב- 70 מעלות צלזיוס במשך 3 דקות, העומס על 6% ג'ל מיני TBE-אוריאה.
      1. הפעל הג'ל ב 180 V עבור ה 1 בצע ההכתמה כפי שנעשה צעד 1.1.11. דמיינו את הג'ל עם UV בכל מערכת הדמיה. להקה אחת צפויה לאורך הרצוי.
  2. הכנת את 32פריימר התווית על-ידי P
    1. להגדיר את התגובה על ידי ערבוב החומרים הבאים: μL 10 של γ -32P-ATP (~1.5 mCi, μM ~ 25, ראה טבלה של חומרים), 2 μL של שעתוק במהופך (RT) פריימר (100 μM, רצף ראו טבלה 1), 2 μL של x T4 10 polynucleotide קינאז (PNK) מאגר התגובה, μL 1 של T4 PNK (ראה טבלה של חומרים), ו μL 5 RNase ללא מים. דגירה ב 37 ° C עבור 1 h.
      התראה: הגנה ראויה היא הצורך צעדים 1.2-1.5 במקום מורשה עבור חומרים רדיואקטיביים.
    2. חום-הפוך ללא פעיל למשך 20 דקות ב- 65 מעלות צלזיוס. להוסיף את הדגימות לתוך צנטריפוגה ועמודה desalting ב g x 1000 עבור מינימלית 1 מערבבים את eluent עם μL 25 2 x TBE-שתנן דוגמת המאגר. .
      הערה: לאחסן את המוצר הגולמי שכותרתו ב-20 ° C, אם זה לא כדי להיטהר מיד.
    3. הפעל ג'ל אקרילאמיד 10% בגיל 20 W עבור 1 h.
      התראה: לטעון את 32פריימר התווית על-ידי P מ שלב 1.2.1 על גבי הג'ל ולהימנע דימום הרדיואקטיביות לתוך המאגר העליון. אל תטען יותר שליש הגובה של הבאר כדי להבטיח פס דק על הג'ל (השתמש במספר בארות במידת הצורך). הנוזל בתוך המאגר התחתון יכול להיות רדיואקטיבי.
    4. הסר צלחות זכוכית בקלטת ג'ל, להניח את הג'ל על חתיכה של ניילון נצמד. מקפלים בניילון נצמד כדי לכסות את החלק העליון של הג'ל לעשות סנדוויץ של אוויר חזק. מקם את הכריך ג'ל על מסך סידן פוספור tungstate ולחשוף עם כלי הדמיה. תמונה הג'ל שוב עם תאורה לדעת איפה הקצוות של הג'ל.
    5. השתמש בתוכנת עיבוד תמונה כדי כיסוי שתי תמונות. יישר את הג'ל על התמונה המודפסת. השימוש תער טריים לחתוך הלהקות הרצוי מתוך הג'ל. מניחים פרוסות ג'ל 1 עד 2 צינור 1.7 מ.
      הערה: ודא שהתמונה המודפסת יש באותו גודל כמו הג'ל בפועל. בדוק את היישור על ידי הדמיה הג'ל שאריות שוב לאחר חיתוך הפרוסה ג'ל.
    6. לשחזר את המפתח התווית על-ידי P 32על-ידי ביצוע שלבים 1.1.13 כדי 1.1.16. קח μL 1.0 של פתרון לתוך צינור 0.4 mL, לדלל את תחל עם מאגר טה 1 x כדי לקבל הרדיואקטיביות של μL 1.0-cpm ~ 100,000. חנות מטוהרים 32התווית על-ידי P תחל ב- 80 ° C עד ה-RNA 2'-או שינוי התגובה אך לא יותר מ- 4 שבועות.
  3. מולקולה קטנה איגוד והסבת 2'-הו RNA
    1. כדי להכין הארבעה, להוסיף 8 pmol RNA μL 32 0.5 x טה מאגר לרכבת התחתית 1.7 mL, חום ב 80 מעלות צלזיוס במשך 2 דקות, snap-cool על קרח לפחות 1 דקות.
      הערה: להשתמש במשוואה הבאה כדי לחשב את המשקל המולקולרי משוער של רנ א: MW = (# של בסיסים) x 340 Da.
    2. הוסף 8 μL של 5 x מתקפל תערובת המכילה 500 מ מ HEPES (pH 8.0), 20 מ מ MgCl2, 500 מ מ NaCl. Aliquot μL 9 של תערובת RNA לתוך כל אחד ה-PCR ארבעה צינורות, לתת להם תוויות #1-#4. להוסיף 1 μL של 10% דימתיל סולפוקסיד לתוך הצינורית #1, 1 μL של מולקולה קטנה מרוכז פתרון (10% דימתיל סולפוקסיד) לתוך #2, μL 1 של מולקולה קטנה מדולל פתרון (10% דימתיל סולפוקסיד) לתוך #3, 1 μL של מים לתוך #4.
    3. דגירה את המבחנות-37 מעלות צלזיוס הצנטרפוגה תרמי למשך 30 דקות.
    4. ממש לפני התגובה שינוי 2'-הו, לדלל 1 μL של פתרון מניות נאי (ז 2) עם 3 μL של מים שטופלו DEPC להניב הפתרון עובד 0.5 M. ללא דיחוי, הוסף 1 μL של NAI עובד פתרון לתוך צינורות #1, #2 ו- #3 1 μL של 25% דימתיל סולפוקסיד לתוך #4. דגירה-37 מעלות צלזיוס הצנטרפוגה תרמי למשך 15 דקות.
    5. הוסף μL 100 המשקעים / • תנאי לערבב (ראה שלב 1.1.13 למתכון) 2 μL של גליקוגן (15 מ"ג/מ"ל), ולהעביר וכל נוזלי כל שפופרת PCR לתוך צינור 1.7 מ. להוסיף מ 0.34 ל EtOH 200-הוכחה כקרח (3 x נפח) לתוך כל שפופרת. מיקס על ידי vortexing על 5 s ומקום הצינורות במקפיא-80 מעלות צלזיוס במשך לפחות שעה.
      הערה: במהלך תקופה זו, להתחיל לארגן הג'ל רצף כדי לשמש בשלב 1.5.1.
    6. צנטריפוגה למשך 15 דקות-14,000- g ו- 4 מעלות צלזיוס. הסר את תגובת שיקוע מבלי להפריע בגדר RNA. לשטוף בגדר RNA על-ידי הוספת 80% EtOH (0.5 mL למחזור), מערבולת 15 s ו צנטריפוגה למשך 15 דקות ב20, 000- g ו- 4 מעלות צלזיוס. הסר את תגובת שיקוע שוב.
      הערה: לחלופין, השתמש מונה גייגר כדי להבטיח בגדר רדיואקטיבי תמך בצינור.
    7. מילה נהדרת בגדר RNA עבור 5 דק μL 9 להוסיף מים נטולי RNase ומערבבים על ידי pipetting למעלה ולמטה 10 פעמים.
      הערה: יתר יבש בגדר RNA. כל המשקעים צפויה להיות מומס בסופו של שלב זה.
  4. הארכת תחל והכנה סמן
    1. להעביר את הרנ א ששונתה לתוך המבחנות 4 חדשים, לתת להם תוויות #1-#4 כמו בעבר. הוספת pmol 2 שליטה RNA μL 7 מים שטופלו DEPC אל 4 המבחנות נוספים, לתת להם תוויות #5 – #8. להוסיף 2 μL של פריימר radiolabeled (שלב 1.2.6) לכל הצינורות שמונה. מחממים anneal ב 65 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות, ואז מיד מגניב עד 4 ° C ב הצנטרפוגה תרמי.
    2. להוסיף 4 μL של 5 x מאגר RT (ראה טבלה של חומרים), 1 μL של dithiothreitol (DTT, 0.1 M), μL 1 של dNTP מיקס (10 מ מ כל אחד) לכל אחד המבחנות שמונה.
    3. להוסיף 2 μL שטופלו DEPC H2O צינורות #1-#4. להוסיף 4 μL של ddATP (5 מ מ), 4 μL של ddTTP (5 מ מ) ו- 4 μL של ddCTP (5 מ מ) לתוך צינורות #5 – 7, בהתאמה. להוסיף 1 μL של ddGTP (5 מ מ) ו- 3 μL של מים שטופלו DEPC צינור #8. פיפטה ארבע פעמים כדי לערבב.
    4. חום ב 52 ° C עבור 1 דקות בהצנטרפוגה תרמי. להוסיף 1 μL של רוורס טרנסקריפטאז (ראה טבלה של חומרים), ואז מערבבים על-ידי pipetting למעלה ולמטה ארבע פעמים. דגירה התגובה ב 52 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות.
    5. להוסיף 1 μL של 5 M NaOH לתוך כל הצינורות כדי hydrolyze את הרנ א. מחממים את הצינורות ב 95 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.
    6. להוסיף 5 μL של 1 M HCl וחזור על משקעים אתנול (שלבים 1.3.5 ו 1.3.6), אלא להשמיט את הגליקוגן ואת להעברת נוזלים.
      הערה: השמטת תוצאות שלב 1.4.6 באזור blurring באמצע הג'ל הידוע בשם "החזית מלח".
    7. מילה נהדרת בגדר DNA עבור 5 דק להוסיף 10 μL של H2O וטעמו μL 10 של 2 x TBE-שתנן טעינת מאגר, פיפטה לאורך 10 פעמים כדי redissolve. חום-70 מעלות צלזיוס במשך 5 דק במקום הצינורות על הקרח לפני כשהעמיסו על הג'ל.
  5. דף ניתוח
    1. כדי להכין ג'ל רצף של 8% לזיהוי, בצע שלבים 1.1.6 כדי 1.1.10 עם השינויים הבאים: 100 מ של 40% פתרון אקרילאמיד/bisacrylamide (29:1) כדי להכין פתרון אקרילאמיד 8%, וגם, צלחות זכוכית ג'ל רצף (למשל, 46 x 57 ס"מ) עם כרווח 0.4 מ מ.
    2. לטעון μL 10 של הדוגמה מהצעד 1.4.7. להפעיל את הג'ל על 65 W 2 h או עד לצבוע התחתון מגיע ל- 3/4 של הג'ל.
      הערה: אחסן את שאר הדגימות ב-80 מעלות צלזיוס חוזרות במידת הצורך.
    3. הסר את לוחית הזכוכית siliconized העליון על ידי הסרת את מרווח והכנסת בעדינות במרית. מניחים חתיכת נייר סינון גדול כדי לכסות את הג'ל והקש בעדינות כדי לאפשר את הג'ל לדבוק נייר הסינון. החל מן הקצה התחתון, נייר הסינון הרם, להסיר את הג'ל של לוח הזכוכית ביחד.
    4. מניחים את הג'ל עם נייר הסינון על חתיכת ניילון נצמד גדול מספיק כדי לכסות את כל הג'ל (נייר סינון פונה כלפי מעלה). להעביר את הכריך גלישת נייר סינון/ג'ל/פלסטיק ג'ל הברגה עם הצד נייר סינון פונה כלפי מטה.
      התראה: כדי למנוע זיהום רדיואקטיבי גשמי, להשתמש פיסות נייר סינון גדול בין הכריך ג'ל עוד 3-4 וג'ל הברגה.
    5. יבש את הג'ל ב 70 ° C עבור h 1 עם שואב אבק. להעביר את הכריך ג'ל על גבי קסטה פוספור מולבן-צילום מסך אחסון. לחשוף את הרדיואקטיביות של הג'ל על המסך עבור h 4-16.
    6. במקום את המסך אחסון זרחן על התקן הדמיה וסריקה עם רזולוציה בינונית (~ 30 דקות).
      הערה: אם חפץ דמוי חיוך על התמונה ג'ל, להשתמש בתוכנה ותיקון (למשל, צפא) לעבד את התמונה איכות לפרסום. זכור כי השביל הסמן הרגיל הוא ארוך יותר המסלולים שינוי 2'-הו 1 נוקלאוטיד.

2. בתא צורה

  1. העיצוב תחל
    הערה: בניגוד במבחנה צורה, צורה בתא אינו צריך לעצב קלטת של הביטוי. עם זאת, ערכה פריימר אופטימלית אמור לשמש, הערכת לפני הצורה הניסוי.
    1. צור לפחות שלושה ייחודי פריימר זוגות על ידי כלי עיצוב מבוסס הפיצוץ פריימר (למשל, פריימר-הפיצוץ). ללמוד pre-mRNA בתאים אנושיים, בחר הגנום האנושי (לא transcriptome) הפניה מסד נתונים בפריימר זוג ירידה לפרטים בדיקת פרמטרים. לבחור את גודל אמפליקון בטווח של 200-1000 base-זוג (bp).
    2. לחלץ את ה-DNA גנומי ~ 106 תאים עניין עם שיטה המבוססת על עמודה ספין עם הטיפול של RNase A, פרוטאז K (ראה טבלה של חומרים ושימוש הפרוטוקול של היצרן). לנרמל את הדנ א הגנומי מטוהרים במאגר טה 0.1 μg/μL.
    3. בדיקת PCR עם הפרוטוקול מתבצע בשלבים 1.1.1 ו 1.1.2.
      הערה: ערכת פריימר הרצוי אמור להניב להקה אחת על ג'ל agarose כ- 1.8%.
  2. תא הכנה והסבת 2'-הו
    הערה: כדי להגביר את השפע pre-mRNA של עניין, minigene עם הרצף הנכון תחת cytomegalovirus (CMV) יזם לביטוי מכוננת היא transfected לתוך התאים מארח.
    1. לחמם המדיום תרבות המכיל 10% סרום שור עוברית (FBS) ו x 1 לאנטיביוטיקה תערובת של Dulbecco ששינה נשר בינוני (DMEM) ב 37 º C. זרעי 293T תאים ב- 50% confluency 24 שעןת לפני תרביות תאים במדיום תרבות. לשנות את המדיום לתוך 2% FBS ב DMEM ללא אנטיביוטיקה ~ 1 h לפני תרביות תאים.
    2. להוסיף 10 μg של פלסמיד minigene 100 μL של התקשורת מופחת סרום (ראה טבלה של חומרים) 1 טוב של צלחת 96-ובכן. Pipette הפתרון למעלה ולמטה ארבע פעמים כדי לערבב.
    3. להוסיף 40 μL של תרביות תאים ריאגנט (ראה טבלה של חומרים) לתוך 100 μL של התקשורת מופחת סרום טוב אחר של הצלחת. פיפטה למעלה ולמטה ארבע פעמים כדי לערבב. דגירה בטמפרטורת החדר במשך 5 דקות.
    4. להוסיף את הפתרון פלסמיד כולו המתלה ריאגנט תרביות תאים. פיפטה למעלה ולמטה ארבע פעמים כדי לערבב. דגירה בטמפרטורת החדר למשך 30 דקות.
    5. להוסיף את כל ה-DNA / תקנים ריאגנט תערובת dropwise על פני השטח של המדיום לאורך כל המנה. דגירה ב 37 מעלות צלזיוס במשך 6-12 שעות.
    6. האחות המדיום ולשטוף בעדינות פעם 5 מ של תמיסת מלח באגירה פוספט (PBS, pH 7.4, בלי CaCl2 ו- MgCl2, ראה טבלה של חומרים). Trypsinize התאים עם 3 מ"ל של טריפסין פתרון. דגירה בטמפרטורת החדר במשך 5 דקות.
    7. לדפוק את המנה בעדינות לנתק את התאים מהחלק התחתון של המנה. לנטרל טריפסין עם 6 מ של תרבות בינוני. צנטריפוגה ב x 300 גרם במשך 4 דקות ולהסיר את המדיום.
    8. Resuspend את התאים6 ~ 10 עבור כל דגימה ב 199 μL של התגובה בינוני (1% FBS ב DMEM) ולהעביר את המתלים תא לתוך צלחת 96-ובכן. דגירה התאים עם μL 1 של תרכובת הפתרון עובד או μL 1 של דימתיל סולפוקסיד כל שלושה פקדים למשך 30 דקות ב- 37 מעלות צלזיוס.
      הערה: 3 דגימות הבקרה יש לכלול: דימתיל סולפוקסיד שליטה עם נאי, שפגע בסימני RNA עם נאי, נאי שלילי שליטה.
    9. להוסיף 10 μL של 2 מ' נאי כל דגימה, למעט השליטה denaturing (DC) RNA ופקדים נאי שלילי. פיפטה למעלה ולמטה ארבע פעמים כדי לערבב. דגירה ב 37 מעלות צלזיוס במשך 15 דקות לנער בעדינות את הצלחות להשעות מחדש את התאים בכל 5 דקות.
    10. העבר את התאים לתוך צינורות 1.7 mL, צנטריפוגה ב 400 x g למשך 2 דקות ללא דיחוי. הסר את תגובת שיקוע מבלי להפריע בגדר התא.
    11. להוסיף 0.4 מ של guanidinium thiocyanate (ראה טבלה של חומרים). מערבולת 15 s כדי homogenize. דגירה בדגימות בטמפרטורת החדר במשך 5 דקות.
      הערה: ניתן לאחסן את הדגימות ב-20 ° C עד שתמשיך לשלב הבא.
  3. החילוץ-RNA
    1. להוסיף כל הדגימות thiocyanate הומוגני guanidinium 0.2 מ של כלורופורם. מערבולת עבור Incubate ס' 15 בטמפרטורת החדר למשך 2 דקות.
    2. צנטריפוגה למשך 5 דקות ב- 12,000- g ו- 4 מעלות צלזיוס. השכבה העליונה מימית השקופה מכילה RNA. העברת μL ~ 380 של תמיסה מימית לתוך צינור 1.7 mL החדש.
      התראה: נא לא להפריע את לאטמוספרה כדי למנוע זיהום.
    3. להוסיף 1.5 x נפח של EtOH (μL ~ 570). מערבולת 15 s לערבב.
    4. להעביר 600 μL של RNA תערובת לתוך ספין-עמודה בעלת בידוד ה-RNA (ראה טבלה של חומרים). Centrifuge ב 12,000 x g עבור ביטול ס' 15 את eluent. חזור על שלב זה כדי לעבור דרך כל נוזל לתוך ספין באותה העמודה.
    5. לשטוף את העמודה עם 0.35 מ של מאגר RW1 (ראה טבלה של חומרים) על ידי סחרור עבור 15-ס' 80 להוסיף μL של נטול RNase DNase אני במאגר הדויוות (ראה טבלה של חומרים). דגירה בטמפרטורת החדר במשך 20 דקות.
      הערה: זה חיוני כדי להסיר את כל ה-DNA זיהום.
    6. לאחר מכן לשטוף את העמודה 0.35 מ ל מאגר RW1 ו- 0.6 מ"ל של מאגר x RPE 2 (ראה טבלה של חומרים) על ידי ספינינג 15 s בכל שלב. יבש את העמודה על-ידי צריך שתוציאו את העמודה ספין עם שפופרת ריק אוסף ב 12,000 x g עבור 1 דקות.
    7. הוסף μL 32 של מים נטולי RNase למרכז של העמודה. תקופת דגירה של 1 מינימלית צנטריפוגה ב x 12,000 g ב-30 s כדי להשיג ~ 30 μL של פתרון ה-RNA מטוהרים. לשים את הדגימות ב-20 ° C בעת עיבוד הדגימה denatured.
  4. . שפגע בסימני RNA שליטה הכנה
    1. מקום 30 µL דוגמת רנ א עבור DC 1.7 mL צינור פלסטיק על קרח. להוסיף 50 μL של formamide ו μL 15 DC מאגר המכיל 300 מ"מ HEPES (pH 8.0) ו- 25 מ מ EDTA לתוך הצינור.
    2. חום כדי denature את הרנ א ב 95 ° C עבור מינימלית 1 במהירות להוסיף 5 μL של פתרון מניות נאי (2 מ'), ואז סרט פעמיים כדי לערבב ולשים את הצינורית אל הרחוב חימום. דגירה ב 95 ° C עבור 1 דקות נוספות ואז מיד לשים את הצינורית על קרח.
    3. מוסיפים 0.4 מ של guanidinium thiocyanate. חזור על שלבים 2.3.1–2.3.4.
    4. לשטוף את העמודה עם 0.6 מ"ל של מאגר x RPE 2 (ראה טבלה של חומרים) על ידי ספינינג 15 s בכל שלב. יבש את העמודה על-ידי צריך שתוציאו את העמודה ספין עם שפופרת ריק אוסף ב 12,000 x g עבור 1 דקות.
    5. הוסף μL 32 של מים נטולי RNase למרכז של העמודה. תקופת דגירה של 1 מינימלית צנטריפוגה ב x 12,000 g ב-30 s כדי להשיג ~ 30 μL של פתרון ה-RNA DC התאושש.
  5. הארכת תחל
    1. לנרמל את פתרון ה-RNA 2.3.7 ו 2.4.5 לתוך 0.5 μg/μL עם מים ללא RNase. להכין טרי 30 מ מ MnCl פתרון2 מ- MnCl2∙4H2O אבקה.
    2. העברת μL 9 של RNA פתרון עבור כל דגימה לתוך רצועת ה-PCR. להוסיף 1 μL של 10 מ מ dNTP וμl 1 של μM 2 גנים ספציפיים פריימר (GSP) כל שפופרת. פיפטה למעלה ולמטה ארבע פעמים כדי לערבב. דגירה-65 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות ב הצנטרפוגה תרמי ולשים קרח על > 1 דקות.
      הערה: לחלופין, ניתן להשתמש μL 1 של nonamer אקראית בהתמרה של GSP.
    3. ב כל שפופרת PCR, להוסיף תערובת של 2 μL של 10 x מאגר RT (ראה טבלה של חומרים), 4 μL MnCl 30 מ מ2' וכן μL 2 מ"מ DTT. פיפטה לאורך 4 x לערבב. דגירה ב 42 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות.
    4. להוסיף 1 μL של רוורס טרנסקריפטאז (ראה טבלה של חומרים). פיפטה לאורך 4 x לערבב. דגירה-42 מעלות צלזיוס הצנטרפוגה תרמי במשך 3 שעות.
  6. ספריית הכנה ורצף הדור הבא
    1. להגדיר את תגובת ה-PCR על-ידי הוספת 1 μL של ה-DNA פולימראז, 5 μL של 10 x מאגר ה-DNA פולימראז (ראה טבלה של חומרים), 2 μL של דימתיל סולפוקסיד, 1.5 μL עבור כל אחד תחל (10 μM), 34 μL של H2O, ו- 5 μL של cDNA מהשלב 2.5.4.
    2. להגדיר הצנטרפוגה תרמי כדלקמן: שלב 1) 95 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות; שלב 2) 95 ° C ל 30 s; שלב 3) 60 ° C ל 30 s; שלב 4) 68 מעלות צלזיוס ל 30 s; שלב 5) לולאה לחזור שלב 2 מחזורים 30; שלב 6) 68 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות; ושלב 7) אינסופי מחזיק ב 4 ° C עד השלב הבא.
    3. לטהר את אמפליקון באמצעות ג'ל agarose כ- 1.8%.
      הערה: הלהקה PCR אמור להופיע כלהקה יחיד על הג'ל.
    4. לבנות את הספרייה באמצעות פיצול סטנדרטיים ושיטות מצדו נוסדה בשנת ספרות6,26.
    5. רצף ציוד הדור הבא רצפי באמצעות 1 x 75 יחיד-end קריאות לייצר כ-10 מיליון קורא לכל דגימה.
    6. לנתח את התוצאות באמצעות ShapeMapper ו- SuperFold תוכנה חבילות שפותחה על ידי השבועות קבוצה26.

תוצאות

אנחנו הפגינו בעבר כי RNA שחבור אפנן, SMN-C2, אינטראקציה עם מוטיב AGGAAG על אקסון 7 של pre-mRNA הגן SMN2, המשמש צורה כדי להעריך את השינויים המבניים של RNA בנוכחותו של SMN-C26. אתר איגוד של SMN-C2 היא נבדלת שאושרו על-ידי ה-FDA antisense oligonucleotide (אסו) עבור SMA, nusinersen, אשר נקשר וחוסם intronic splicing משת...

Discussion

בצורת גופית, חיוני להשתמש בתבנית ה-RNA הומוגנית באיכות גבוהה. T7 שעתוק, עם זאת, לעיתים קרובות התשואות רצפים הטרוגנית36. במיוחד, רצפי עם נוקלאוטיד ±1 בקצהו 3'-עם תשואות שעצירת36 קשים בדרך כלל שיוסרו על-ידי לזיהוי ג'ל לטיהור. תבנית ה-RNA הטרוגניות עלולים לגרום קבוצה אחד או יו...

Disclosures

המחברים מצהירים ללא ניגוד אינטרסים.

Acknowledgements

עבודה זו התאפשרה על ידי המענק NIH R01 (NS094721, K.A.J.).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
DNA oligonucleotideIDTgBlock for > 200 bp DNA synthesis
Phusion Green Hot Start II High-Fidelity PCR Master MixThermo FisherF566S
NucleoSpin gel and PCR clean-up kitTakara740609.50
MegaScript T7 transcription kitThermo FisherAM1333Contains 10X reaction buffer, T7 enzyme, NTP and Turbo DNase
DEPC-treated waterThermo Fisher750023
2X TBE-urea sample bufferThermo FisherLC6876
40% acrylamide/ bisacrylamide solution (29:1)Bio-Rad1610146
10X TBE bufferThermo Fisher15581044
Nalgene Rapid-Flow™ Filter UnitThermo Fisher166-0045
KimwipeKimberly-Clark34133
TEMEDThermo Fisher17919
SYBR-Safe dyeThermo FisherS33102
6 % TBE-urea mini-gelThermo FisherEC6865BOX
ChemiDocBio-Rad
T4 PNKNEBM0201S
γ-32P-ATPPerkin ElmerNEG035C005MC
Hyperscreen™ Intensifying ScreenGE HealthcareRPN1669calcium tungstate phosphor screen
phosphor storage screenMolecular DynamicsBAS-IP MS 3543 E
Amersham TyphoonGE Healthcare
NAI (2M)EMD Millipore03-310
GlycoBlueThermo FisherAM9515
SuperScript IV Reverse TranscriptaseThermo Fisher18090010Contains 5X RT buffer, SuperScript IV
dNTP mix (10 mM)Thermo FisherR0192
ddNTP set (5mM)SigmaGE27-2045-01
large filter paperWhatman1001-917
Gel dryerHoeferGD 2000
QIAamp DNA Blood Mini KitQiagen51104Also contains RNase A and protease K
SMN2 minigene34Addgene72287
Heat inactivated FBSThermo Fisher10438026
Pen-StrepThermo Fisher15140122
Opti-MEM IThermo Fisher31985062
FuGene HDPromegaE2311
TrpLEThermo Fisher12605010
DPBS without Ca/ MgThermo Fisher14190250
TRIzolThermo Fisher15596018
RNeasy mini columnQiagen74104Also contains RW1, RPE buffer
RNase-Free DNase SetQiagen79254Contains DNase I and RDD buffer
Deionized formamideThermo FisherAM9342
MnCl2•4H2OSigma-AldrichM3634
random nonamerSigma-AldrichR7647
SuperScript First-Strand Synthesis SystemThermo Fisher11904-018Contains 10X RT buffer, SuperScript II reverse transcriptase
AccuPrime pfx DNA polymerseThermo Fisher12344024
NextSeq500Illumina
NucAway columnThermo FisherAM10070for desalting purpose

References

  1. Wilkinson, K. A., Merino, E. J., Weeks, K. M. Selective 2'-hydroxyl acylation analyzed by primer extension (SHAPE): Quantitative RNA structure analysis at single nucleotide resolution. Nature Protocols. 1, 1610-1616 (2006).
  2. Trausch, J. J., et al. Structural basis for diversity in the SAM clan of riboswitches. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111, 6624-6629 (2014).
  3. Souliere, M. F., et al. Tuning a riboswitch response through structural extension of a pseudoknot. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110, E3256-E3264. , E3256-E3264 (2013).
  4. Rice, G. M., Busan, S., Karabiber, F., Favorov, O. V., Weeks, K. M. SHAPE Analysis of Small RNAs and Riboswitches. Methods in Enzymology. , 165-187 (2014).
  5. Spitale, R. C., et al. RNA SHAPE analysis in living cells. Nature Chemical Biology. 9, 18-20 (2013).
  6. Wang, J., Schultz, P. G., Johnson, K. A. Mechanistic studies of a small-molecule modulator of SMN2 splicing. Proceedings of the National Academy of Sciences. 115, E4604-E4612 (2018).
  7. Price, I. R., Gaballa, A., Ding, F., Helmann, J. D., Ke, A. Mn 2+ -Sensing Mechanisms of yybP-ykoY Orphan Riboswitches. Molecular Cell. 57, 1110-1123 (2015).
  8. Hennelly, S. P., Sanbonmatsu, K. Y. Tertiary contacts control switching of the SAM-I riboswitch. Nucleic Acids Research. 39, 2416-2431 (2011).
  9. Abulwerdi, F. A., et al. Development of Small Molecules with a Noncanonical Binding Mode to HIV-1 Trans Activation Response (TAR) RNA. Journal of Medicinal Chemistry. 59, 11148-11160 (2016).
  10. Shortridge, M. D., et al. A Macrocyclic Peptide Ligand Binds the Oncogenic MicroRNA-21 Precursor and Suppresses Dicer Processing. ACS Chemical Biology. 12, 1611-1620 (2017).
  11. Warner, K. D., Hajdin, C. E., Weeks, K. M. Principles for targeting RNA with drug-like small molecules. Nature Reviews Drug Discovery. 17, 547-558 (2018).
  12. Mullard, A. Small molecules against RNA targets attract big backers. Nature Reviews Drug Discovery. 16, 813-815 (2017).
  13. Shortridge, M. D., Varani, G. Structure based approaches for targeting non-coding RNAs with small molecules. Current Opinion in Structural Biology. 30, 79-88 (2015).
  14. Gallego, J., Varani, G. Targeting RNA with Small-Molecule Drugs: Therapeutic Promise and Chemical Challenges. Accounts of Chemical Research. 34, 836-843 (2001).
  15. Rizvi, N. F., Smith, G. F. RNA as a small molecule druggable target. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 27, 5083-5088 (2017).
  16. Connelly, C. M., Moon, M. H., Schneekloth, J. S. The Emerging Role of RNA as a Therapeutic Target for Small Molecules. Cell Chemical Biology. 23, 1077-1090 (2016).
  17. Palacino, J., et al. SMN2 splice modulators enhance U1-pre-mRNA association and rescue SMA mice. Nature Chemical Biology. 11, 511-517 (2015).
  18. Ratni, H., et al. Discovery of Risdiplam, a Selective Survival of Motor Neuron-2 ( SMN2 ) Gene Splicing Modifier for the Treatment of Spinal Muscular Atrophy (SMA). Journal of Medicinal Chemistry. 61, 6501-6517 (2018).
  19. Naryshkin, N., et al. SMN2 splicing modifiers improve motor function and longevity in mice with spinal muscular atrophy. Science. 345, (2014).
  20. Chiriboga, C., et al. Preliminary Evidence for Pharmacodynamics Effects of RG7916 in JEWELFISH, a Study in Patients with Spinal Muscular Atrophy who Previously Participated in a Study with Another SMN2-Splicing Targeting Therapy (S46.003). Neurology. 90, (2018).
  21. Sivaramakrishnan, M., et al. Binding to SMN2 pre-mRNA-protein complex elicits specificity for small molecule splicing modifiers. Nature Communications. 8, (2017).
  22. Lee, B., et al. Comparison of SHAPE reagents for mapping RNA structures inside living cells. RNA. 23, 169-174 (2017).
  23. Weeks, K. M., Mauger, D. M. Exploring RNA Structural Codes with SHAPE Chemistry. Accounts of Chemical Research. 44, 1280-1291 (2011).
  24. Smola, M. J., et al. SHAPE reveals transcript-wide interactions , complex structural domains , and protein interactions across the Xist lncRNA in living cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113, 10322-10327 (2016).
  25. Flynn, R. A., et al. Transcriptome-wide interrogation of RNA secondary structure in living cells with icSHAPE. Nature Protocols. 11, 273-290 (2016).
  26. Smola, M. J., Rice, G. M., Busan, S., Siegfried, N. A., Weeks, K. M. Selective 2 ′ -hydroxyl acylation analyzed by primer extension and mutational profiling (SHAPE-MaP) for direct , versatile and accurate RNA structure analysis. Nature Protocols. 10, 1643-1669 (2015).
  27. Hua, Y., et al. Antisense correction of SMN2 splicing in the CNS rescues necrosis in a type III SMA mouse model. Genes & Development. 24, 1634-1644 (2010).
  28. Hua, Y., et al. Peripheral SMN restoration is essential for long-term rescue of a severe spinal muscular atrophy mouse model. Nature. 478, 123-126 (2011).
  29. Wee, C. D., Havens, M. A., Jodelka, F. M., Hastings, M. L. Targeting SR proteins improves SMN expression in spinal muscular atrophy cells. PloS One. 9, e115205 (2014).
  30. Hammond, J. A., Rambo, R. P., Filbin, M. E., Kieft, J. S. Comparison and functional implications of the 3D architectures of viral tRNA-like structures. RNA. 15, 294-307 (2009).
  31. Singh, N. N., Singh, R. N., Androphy, E. J. Modulating role of RNA structure in alternative splicing of a critical exon in the spinal muscular atrophy genes. Nucleic Acids Research. 35, 371-389 (2007).
  32. Deigan, K. E., Li, T. W., Mathews, D. H., Weeks, K. M. Accurate SHAPE-directed RNA structure determination. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106, 97-102 (2009).
  33. Qi, H., et al. . Preparation of pyridopyrimidine derivatives and related compounds for treating spinal muscular atrophy. , (2013).
  34. Lorson, C. L., Hahnen, E., Androphy, E. J., Wirth, B. A single nucleotide in the SMN gene regulates splicing and is responsible for spinal muscular atrophy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96, 6307-6311 (1999).
  35. Siegfried, N. A., Busan, S., Rice, G. M., Nelson, J. A. E., Weeks, K. M. RNA motif discovery by SHAPE and mutational profiling (SHAPE-MaP). Nature Methods. 11, 959 (2014).
  36. Milligan, J. F., Groebe, D. R., Witherell, G. W., Uhlenbeck, O. C. Oligoribonucleotide synthesis using T7 RNA polymerase and synthetic DNA templates. Nucleic Acids Research. 15, 8783-8798 (1987).
  37. Nilsen, T. W. RNase Footprinting to Map Sites of RNA-Protein Interactions. Cold Spring Harbor Protocols. , (2014).
  38. Velagapudi, S. P., et al. Design of a small molecule against an oncogenic noncoding RNA. Proceedings of the National Academy of Sciences. , 5898-5903 (2016).
  39. Barnwal, R. P., Yang, F., Varani, G. Applications of NMR to structure determination of RNAs large and small. Archives of Biochemistry and Biophysics. 628, 42-56 (2017).
  40. Scott, L. G., Hennig, M. RNA structure determination by NMR. Methods in Molecular Biology. 452, 29-61 (2008).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

143RNARNARG 7916

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved