A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
RNAs מעגלית (circRNAs) הם RNAs שאינם מצפינה לקידוד שעשויים להיות בעלי תפקידים ברגולציה ובניהול אינטראקציות מדיה בין חלבונים. בעקבות הערכה של פרמטרים שונים לבניית ספריות רצף circRNA, פרוטוקול הושלם באמצעות הכנה נטוש הכולל הספריה RNA עם RNase R טרום טיפול והוא מוצג כאן.
RNAs מעגלית (circRNAs) הם מחלקה של RNAs שאינם קידוד מעורב פונקציות כולל מיקרו-RNA (miRNA) רגולציה, גישור של אינטראקציות חלבונים חלבון, ויסות של תמלול הורים. ברצף הקלאסי של RNA הדור הבא (RNA-seq), circRNAs הם בדרך כלל להתעלם כתוצאה מבחירה פולי-A במהלך הבנייה של ספריות mRNA, או מצויים בשפע נמוך מאוד, ולכן קשה לבודד ולזהות. כאן, פרוטוקול בנייה של ספריית circRNA היה מיטבי על ידי השוואת ערכות הכנה לספריות, אפשרויות טרום טיפול וכמויות שונות של קלט RNA. שני מסחרית זמין שלמים הכנה הספרייה ערכות, עם ובלי RNase R טרום טיפול, ושימוש כמויות משתנה של סך RNA קלט (1 כדי 4 μg), נבדקו. לבסוף, מספר סוגי רקמות; כולל כבד, ריאות, לימפה הלימפה, ולבלב; כמו גם אזורי מוח מרובים; כולל המוח העליון, האונה הקודקודית, פיתול הרקה התיכונה, קליפת העורף, והפיתול הקדמי העליון; הושוו להערכת השפע circRNA על פני סוגי רקמות. ניתוח של נתוני ה-RNA-seq שנוצרו באמצעות שישה כלי איתור מסוגים שונים של כלים (find_circ, CIRI, מפות, סכין, DCC ו-Circrna) חשף שערכת הכנה של ספריית RNA הכוללת את הספריה עם RNase R ו-4 μg כניסת RNA היא המיטבית שיטה לזיהוי המספר הקרוב ביותר של circRNAs. בהתאם לממצאים הקודמים, ההעשרה הגבוהה ביותר של circRNAs נצפתה ברקמות המוח לעומת סוגי רקמות אחרים.
Rnas מעגלית (circrnas) הם אנדוגני, rnas שאינם קידוד שקיבלו תשומת לב באמצעות הביטוי המתפשט שלהם ב-איקריוטית הטרנססקריפט1,2,3. הם נוצרו כאשר exons בחזרה אחד לשני ולכן נחשבו בתחילה להיות החדרת חפצים4,5. עם זאת, מחקרים שנעשו לאחרונה הפגינו כי סוג תא מוצג, רקמה, התפתחות ביטוי ספציפי בשלב3,6 והוא שימור אבולוציונית2,3. יתר על כן, הם מעורבים בגישור של חלבון-חלבון אינטראקציות7, מיקרו RNA (mirna) כריכה3,8,9,10, ויסות של שעתוק גן הורים11.
ברצף RNA הקלאסי (RNA-seq), circRNAs עשוי להיות אבוד לחלוטין במהלך בניית הספרייה כתוצאה פולי בחירה של mRNAs או עלול להיות קשה לבודד נתון שלהם שגשוג נמוך. עם זאת, לימודי האפיון האחרונים שילבו צעד טרום טיפול באמצעות rnase R על מנת להעשיר עבור circrna2,12,13. RNase R הוא exoribonuclease כי מעכל RNAs ליניארי, השארת מאחורי מבנים RNA מעגלי. הפרוטוקולים העשרה CircRNA היו ממוטבים על ידי יצירת והשוואת נתונים משני מסחרית זמין שלמות הספרייה ערכות הבנייה, עם וללא צעד RNase R טרום הטיפול, ושימוש בכמויות משתנות של סך RNA קלט (1 עד 4 μg). הפרוטוקול הממוטב נעשה בשלב הבא כדי להעריך את השפע של circrnas על פני חמישה אזורי מוח שונים (המוח השני [BC], האונה הקודקודית [IP], פיתול כישור הזמני האמצעי [MG], קליפת העורף [OC] והפיתול הקדמי העליון [SF]) וארבעה סוגי רקמות אחרים (כבד [LV], ריאה [LU], הלימפה [LN] ו הלבלב [הרשות]). הספריות השונות של RNA מזווגים ברצף והנתונים נותחו באמצעות שישה אלגוריתמים שונים של חיזוי מעגלי: find_circ3, ciri14, מפות15, סכין16, DCC17, ו-circrna18. בהתבסס על האנליזה שלנו, המספר הגבוה ביותר של circRNAs הייחודי זוהה בעת שימוש בערכת הכנה כוללת של הספרייה RNA הכולל עם RNase R טרום הטיפול ו 4 μg כולל הקלט RNA. הפרוטוקול הממוטב מתואר כאן. כפי שדווחו בעבר19,20, העשרת הגבוהים ביותר של circrnas נצפתה במוח לעומת סוגי רקמות אחרות.
מחקר זה בוצע בהתאם לכל ההנחיות המוסדיות, הלאומיות והבינלאומיות לרווחת האדם. רקמות המוח הושגו מן המחקר הבריאות השמש המכון מחקר המוח ותרומות הגוף בסאן סיטי, AZ. הפעילות של התוכנית לתרומת המוח והגוף מאושרת על ידי מועצת הביקורת המוסדית המערבית (פרוטוקול ויראל #20120821). כל הנושאים או נציגיה המשפטיים חתמו על הסכמה מושכלת. מסחרי (non-המוח) ביודגימות נרכשו מ פרוטאוגנקס.
1. טיפול RNase R
הערה: בשלבים הבאים, עוצמת התגובה מותאמת לנפח כולל של 50 μL. זהו נפח המדגם המינימלי לשימוש במערכת ניקוי ה-RNA & רכז (ראה טבלת חומרים). בנוסף, הפרוטוקול הממוטב המתואר כאן הוא עבור כמות הקלט של 4 μg של כולל RNA. זמן דגירה ארוכה יותר עבור טיפול RNase R מומלץ עבור כמות הקלט > 4 μg.
2. טיהור רנ א באמצעות שימוש בערכת לניקוי RNA ומרכז
הערה: כאשר משתמשים באיכות גבוהה RNA (רין > 8, DV200 > 80%), טיפול RNase R עלול לגרום לאובדן של כ 60% של RNA. באמצעות קלט 4 μg, מעריכים כי 2 – 2.5 μg של RNA שטופלו הוא עזב לאחר סעיף 1.
3. הכנה לספריה של circRNA
הערה: ראה טבלת חומרים עבור קיט, אשר מכיל את רוב הריאגנטים המשמשים בסעיף זה.
4. זרימת עבודה של ניתוח נתונים
נתונים שנוצרו באמצעות שליטה אוניברסלית מסחרית בקרה אוניברסלי (UC) ושימוש בשתי ערכות הכנה לספרייה, שניהם כוללים צעד מחסור ribo בפרוטוקולים שלהם, העריכו לראשונה. באמצעות זרימת עבודה אנליטית (זרימת עבודה של ניתוח נתונים, סעיף 4), כולל, מספר גבוה יותר של circRNAs זוהה בקבוצות הנתונים TruSeq בהשוואה לאלה ?...
במחקר זה, שתי ערכות הכנה לספריות זמינות מסחרית, אפשרויות טרום טיפול, וכמויות קלט RNA נבדקו כדי למטב פרוטוקול העשרה של circRNA לבניית ספריות ברצף של circRNA. בהתבסס על הערכות של מחקר זה, מספר היבטים מרכזיים ושלבים קריטיים ביצירת ספריות רצף של circRNA גלויים לעין. ההערכה שלנו מאשרת את השירות של RNase R טרום ?...
. למחברים אין מה לגלות
אנחנו אסירי תודה על באנר שמש המחקר המכון לחקר המוח והגוף תרומות (BBDP) של סאן סיטי, אריזונה לאספקת רקמות המוח האנושי. BBDP נתמך על ידי המכון הלאומי של הפרעות נוירולוגיות שבץ (U24 NS072026 המוח הלאומי משאב רקמות למחלת פרקינסון והפרעות קשורות), המכון הלאומי על הזדקנות (P30AG19610 אריזונה מחלת ליבה של אלצהיימר), מחלקת אריזונה של שירותי בריאות (חוזה 211002, אריזונה אלצהיימר מרכז המחקר), הנציבות אריזונה מחקר ביו (חוזים 4001, 0011, 05-901 ו 1001 הקונסורציום מחלת פרקינסון אריזונה) ואת מייקל J. קרן פוקס לחקר פרקינסון27. מחקר זה היה נתמך גם על ידי המולדת ומדינת אריזונה (המענק ADHS ADHS14-052688). אנו מודים גם לאנדריאה שמיט (מחקר באנר) ולסינתיה לצ (TGen) לתמיכה ניהולית.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1,000 µL pipette tips | Rainin | GP-L1000F | |
20 µL pipette tips | Rainin | SR L 10F | |
200 µL pipette tips | Rainin | SR L 200F | |
2200 TapeStation Accessories (foil covers) | Agilent Technologies | 5067-5154 | |
2200 TapeStation Accessories (tips) | Agilent Technologies | 5067-5153 | |
Adhesive Film for Microplates | VWR | 60941-064 | |
AMPure XP Beads 450 mL | Beckman Coulter | A63882 | PCR purification |
Eppendorf twin.tec 96-Well PCR Plates | VWR | 951020401 | |
High Sensitivity D1000 reagents | Agilent Technologies | 5067-5585 | |
High Sensitivity D1000 ScreenTape | Agilent Technologies | 5067-5584 | |
HiSeq 2500 Sequencing System | Illumina | SY-401-2501 | |
HiSeq 3000/4000 PE Cluster Kit | Illumina | PE-410-1001 | |
HiSeq 3000/4000 SBS Kit (150 cycles) | Illumina | FC-410-1002 | |
HiSeq 4000 Sequencing System | Illumina | SY-401-4001 | |
HiSeq PE PE Rapid Cluster Kit v2 | Illumina | PE-402-4002 | |
HiSeq Rapid SBS Kit v2 (50 cycle) | Illumina | FC-402-4022 | |
Kapa Total RNA Kit | Roche | KK8400 | |
Molecular biology grade ethanol | Fisher Scientific | BP28184 | |
Qubit Assay Tubes | Supply Center by Thermo Fischer | Q32856 | |
Qubit dsDNA High Sense Assay Kit | Supply Center by Thermo Fischer | Q32854 | |
RNA cleanup and concentrator - 5 | Zymo | RCC-100 | Contains purification columns, collection tubes |
RNAClean XP beads | Beckman Coulter Genomics | RNA Cleanup beads | |
Rnase R | Lucigen | RNR07250 | |
SuperScript II Reverse Transcriptase 10,000 units | ThermoFisher (LifeTech) | 18064014 | |
TapeStation 2200 | Agilent Technologies | Nucleic Acid analyzer | |
TElowE | VWR | 10128-588 | |
TruSeq Stranded Total RNA Library Prep Kit | Illumina | 20020596 | Kit used in section 3 |
Two-Compartment Divided Tray | VWR | 3054-1004 | |
UltraPure Water | Supply Center by Thermo Fischer | 10977-015 | |
Universal control RNA | Agilent | 740000 |
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