Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Telomerler kromozom istikrar için çok önemlidir ve telomer G-çıkıntı yapısı, telomeraz aracılı telomer bakımı için önemlidir. Biz son zamanlarda telomer G-çıkıntı yapı tespit etmek için iki yöntem kabul Trypanosoma brucei Jel hibridizasyon ve açıklanacaktır ligasyonu aracılı astar uzantısı, yerli vardır.
Maya, omurgalıların ve Trypanosoma brucei dahil olmak üzere pek çok ökaryotlarda telomer G-çıkıntı yapı tespit edilmiştir. Telomeraz için de novo telomer DNA sentezi için substrat olarak görür ve bu nedenle telomer bakımı için önemlidir. T. brucei sığır ve nagana insanlarda uyku hastalığa neden olan bir protozoa bir parazittir . Hastalığa yakalandıktan sonra konak memeli, T. brucei hücre yüzey antijeni konağın bağışıklık saldırı kaçınmak için düzenli geçer. Yakın zamanda göstermiştir ki T. brucei telomer yapısı T. için kritik yüzey antijeni gen ekspresyonu, düzenlenmesinde önemli bir rol oynar brucei patogenezinde. Ancak, T. brucei telomer yapısı bu özel yapının analizi için yöntemler sınırlaması nedeniyle yoğun çalışma yapılmamıştır. Şimdi başarıyla hibridizasyon ve telomer G-çıkıntı yapısının incelenmesi ve T. telomer terminal nükleotid belirlenmesi için bir adaptör ligasyonu yöntemi ligasyonu aracılı astar uzatma yöntemleri jel doğal kabul brucei hücreleri. Burada ayrıntılı olarak protokolleri anlatmak ve onların farklı avantajları ve sınırlamaları karşılaştırın.
1. Algılama T. brucei Telomer Native kullanarak G-çıkıntı-jel Hibridizasyon 3
Prensibi (Şekil 1): yerli koşul altında, bir uç-etiketlenmiş (CCCTAA) 4 (TELC) oligo prob sadece tek iplikçikli telomer G-çıkıntı bölge melezleşme yapabilirsiniz. Hibridizasyon yoğunluğu çıkıntı uzunluğu ile doğru orantılıdır. Denatürasyon ve nötralizasyon sonra, aynı prob tüm telomer bölgesi melezleşme mümkün olacak. Hibridizasyon yoğunluğu toplam telomer DNA miktarını temsil eder ve yükleme kontrolü olarak kullanılabilir. Bu deney için iki standart kontroller T. olarak herhangi bir sinyal vermeyecektir son etiketli (TTAGGG) 4 (TELG) oligo probu, kullanılan hibridizasyon brucei hücre yerli TELC hibridizasyon sinyali ortadan kaldırılması gereken, telomer C-çıkıntı yapısı yok, önce hibridizasyon Exo I veya Exo T gibi 3'-özel tek telli exonucleases genomik DNA tedavisinde.
1. Adım. Pulsed Field Jel Elektroforezi (PFGE) DNA fişler hazırlayın
Sağlam kromozomlar PFGE ayrılacaktır. Bu nedenle, genomik DNA DNA fişler gibi hazırlanır.
2. Adım. Ayrı sağlam T. Pulsed Field Jel Elektroforez kullanarak brucei kromozom
Adım 3. Agaroz jel Leke ve destain
Ethidium Bromür için nazik sallanan ile 1 saat sonra 0,5 x TBE olmadan 1 saat süreyle oda sıcaklığında 0,5 x TBE 1μg / mL Ethidium Bromür jel Leke. Jel bir fotoğraf çekin.
Adım 4. Agaroz jel Kuru
3 mm whatman kağıt iki kat agaroz jel yerleştirin ve plastik wrap ile jel kapsayacak. Kuru jel RT (jel ısıtılmış olmamalıdır 50 daha fazla ° C DNA örnekleri herhangi bir denatürasyon önlemek için). Sırasıyla, 2 ve 4 saat sonra kurutma ıslak whatman kağıtları kuru olanlarla değiştirin. Jel tamamen kuruyana kadar kuruma tutun. Bu kurutma makinası göre gece sürebilir.
Adım 5. Oligo probları Etiket
10 x Polinükleotid kinaz (PNK) tampon, 5 mcL 1 mcL ile 50 ng / mcL TELC veya TELG oligo 1 mcL karıştırın γ [32P] ATP GKD 2 O 2 mcL ve T4 PNK 1 mcL. 37 ° C'de 1 saat inkübe. TNES tamponu (10 mM Tris Cl, pH 8.0, 100 mM NaCl, 10 mM EDTA, pH 8.0,% 1 SDS) 90 mcL reaksiyon karışımı ekleyin.
Oligoes etiketleme, G-25 sütun hazırlamak: 3 cc şırınga içine bazı cam yünü koyun ve bir pipet ile sıkı bir şekilde aşağı şeyler. Sephadex ince G-25 (autocl şırınga doldurun3 ml işareti) TE aved. Kilo dinlendiriniz. Etiketli prob arındırmak için: prob sütun üstüne yerleştirin. TNES tampon 700 mcL ile yıkayın ve TNES tampon 600 mcL ile Zehir. Alternatif olarak, bir mini Hızlı Spin kullanarak etiketli prob arındırmak ™ sütun (Roche Uygulamalı Bilimler).
Adım 6: Hibridizasyon
2. Telomer Terminal Adaptör ligasyon 6 Nükleotid belirleyin
Prensibi (Şekil 2A ve 2B): 5, G-çıkıntı sonu 'uç-etiketlenmiş benzersiz oligonükleotid 3 bağlandı'. Bu özel tamamlayıcı kılavuzu oligo tavlama yapılır. Sadece telomer G-çıkıntı terminal dizileri uyumlu benzersiz / kılavuzu oligo adaptörü taşıyan dizileri bağlandı olacaktır. T. için brucei, telomer TTAGGG tekrarlar altı farklı nükleotidlerin biri feshedebilir. Bu nedenle altı farklı kılavuzu oligoes (TG1-TG6, Şekil 2A) kullanılır. Bağlanmasından sonra, DNA kısıtlama endonükleazları sindirilir ve bir agaroz jel üzerinde çözümlenen.
3. Ligasyonu aracılığı ile Primer Uzantısı 6
Prensibi (Şekil 2A ve 2C): benzersiz bir oligonükleotid adaptörü (rehber) oligo tamamlayıcı dizileri tarafından belirlenen 3 'G-çıkıntı belirli bir terminal sırası ile bağlandı. Saflaştırma sonrasında, G-overhang/unique oligo tavlı kalır etiketli kılavuzu oligo iplikçik deplasman ve 5'-3 'eksonükleaz faaliyetleri yoksun T4 DNA polimeraz kullanılarak ss-ds kavşak astardır. Astar uzantısı ürünleri, bu nedenle G-çıkıntı uzunluğu verir.
4. Temsilcisi Sonuçlar:
Algılama T. -jel hibridizasyon yerli kullanarak brucei telomer G-çıkıntı yapı
Bozulmamış T. PFGE ayrılmış brucei kromozom Şekil 3A ve 3B (sol paneller) T. gösterilmiştir. brucei hücreleri normalde tüm minichromosomes ~ 100 kopya, benzer boyutu ile (50-150 kb) içerir ve jel üzerinde aynı pozisyonda (MC) göç. Buna bağlı olarak, TELC oligo probu, telomer G-çıkıntı sinyal minichromosomes (Şekil 3A, orta panel) en önde gelen hibridizasyon sonra. TELG oligo prob ile hibridizasyon, normalde herhangi bir hibridizasyon sinyali vermezse (Şekil 3B, orta paneli), çünkü T. brucei hücreleri telomer C-çıkıntı yapısı yoktur. TELC veya TELG oligo prob ile denatürasyon ve nötralizasyon, melezleşme (Şekil 3A, 3B, sağ paneller) tüm kromozom uçlarında telomer sinyalleri ortaya sonra.
Telomer terminal adaptör ligasyonu ile nükleotid belirleyin
Her kulvardaki eşit miktarda DNA yükleme testi için önemlidir ve bu jel Ethidium Bromür boyama ile gösterilir. Şekil 4A, sol paneldeki bir örnek gösterilmiştir.
Bu protokolde, sonuna etiketli benzersiz oligo ve kılavuz oligo adaptörleri sadece kromozom sonuna kadar bağlandı kılavuzu oligo uyumlu dizileri ile biten telomer G-çıkıntılar. Si benzersiz oligo sonu etiketli nce, ligasyonu ürün radyoaktif ve güçlü bir sinyal vermek. Şekil 4A, sağ panelde görüldüğü gibi, şerit 1 telomer sonuna kadar büyük bir miktarda unique/TG1 adaptörü bağlandı edildiğine dair güçlü bir sinyal veriyor. TG1 '5'CCCTAA3, bir bitiş sırası vardır. Bu nedenle telomer G-çıkıntılar 5'TTAGGG3 'Bu adaptör sonuna kadar bağlandı. Ligasyonu ürünlerin önemli miktarda yok TTAGGG biten telomer T. baskın olduğunu belirterek, diğer rehber oligoes kullanarak görülmektedir brucei hücreleri.
3 'çıkıntı özel nükleazlar Exo veya Exo T ile genomik DNA Tedavisi ligasyonu gerçekten telomer kaynaklandığı belirten ligasyon ürün kaybı (Şekil 4A, sağ panel, 2 ve 3 şeritli) sonuçlandı G- çıkıntı yapı
Ligasyonu aracılığı ile Primer Uzantısı
Ligasyonu olmadan, sonuna etiketli kılavuzu oligo 22 nt uzunluğunda. Yükleniyor sonuna etiketli kılavuzu oligo bir negatif kontrol ve bir boyut işaretleyici olarak hizmet edecektir. (Şekil 4B, 11 şeritli, yıldız sonunda etiketli gösterir kılavuzu oligo). Biz normalde, aynı zamanda, büyük olasılıkla kalıntı olmayan denatüre adaptörleri bu negatif kontrol (Şekil 4B, şerit 11, açık üçgen), ~ 44 nt bir grup gözlemliyoruz. Kromozom sonuna kadar ligasyonu sonra, genişletilmiş ürün boyutu G-çıkıntı yapısı uzunluğunu yansıtır. En T. 5'TTAGGG3 brucei telomer G-çıkıntılar sonunda '(Şekil 4A). Ancak, bu G-çıkıntılar ürünleri kılavuzu oligo kendisi (Şekil 4B, şerit 10) daha çok uzun değildir bağlanan TG1 kılavuzu oligo genişletilmiş olarak, çok kısa olması (sadece ~ 10 nt uzunluğunda) görünür, ancak ligasyonu izin TG1 adaptörü (Şekil 4A, sağ panel, şerit 1). TG4 adaptörü sadece küçük bir miktar telomer uçlarında (Şekil 4A, sağ panel, şerit 6) bağlandı olmasına rağmen, bağlanan TG4 kapsamlı ürün, uzun ürün olan (Şekil 4B, şerit 7, ok başları) çok daha uzun ~~ 55 nt. Dolayısıyla, T. telomer iki tür G-çıkıntı gözlenen brucei hücreleri. Ama 5'TTAGGG3 'baskın telomer G-çıkıntılar sonunda uzun süre sadece ~ 10 nt. 5'GGGTTA3 birkaç telomer G-çıkıntılar sonuna 'ama' ye kadar 40 nt uzun olabilir. G-çıkıntı Her iki tip de Exo T (ya da Exo) tedavi (Şekil 4B, şerit 1, oklar Şekil 4A, sağ panel, 2, 3 ve 7 şeritli) duyarlıdır.
Şekil 1. Yerli-jel hibridizasyon Prensibi Sol, ana koşul altında, son etiketli TELC oligo prob sadece tek telli G-zengin telomer çıkıntı ile melezleşme. Hibridizasyon yoğunluğu, telomer G-çıkıntı uzunluğu yansıtır. Sağ, denatürasyon sonra, TELC oligo prob tüm telomer DNA ile melezleşme olacaktır. Telomer DNA toplam tutarı temsil eder ve bu melezleşme yoğunluğu yükleme kontrol olarak kullanılan ve son G-çıkıntı düzeyinde denatürasyon sonra elde edilen doğal bir hibridizasyon sinyali bölünmesi ile hesaplanır.
Şekil 2. Benzersiz ve altı kılavuz oligoes Adaptör ligasyonu ve ligasyonu aracılı astar uzantısı Prensibi (A) Diziler. (B) telomer terminal adaptör ligasyonu ile nükleotid belirleyin. Eşsiz oligo uç-etiketlenmiş (kırmızı yıldız ile işaretli), kılavuz oligoes tavlanmış ve telomer sonuna kadar bağlandı. Sadece benzersiz / kılavuzu adaptörü adaptörü bağlandı olacak terminal telomer dizisi ile uyumlu bir 3 'çıkıntı taşır. (C) ligasyonu aracılı astar uzantısı olarak, kılavuzu oligo uç-etiketlenmiş (kırmızı yıldız işareti ile işaretlenmiş) ve kromozom ucuna bağlandı önce benzersiz oligo tavlanır. Sadece 3 'G-çıkıntı ile uyumlu bir çıkıntı taşıyan benzersiz / kılavuzu adaptörü bağlandı olacaktır. ^ Bağlanan phophordiester bağı gösterir. Unligated oligo çiftleri çıkarıldıktan sonra, astar uzantısı iplikçik deplasman ve 5'-3 'eksonükleaz faaliyetleri yoksun T4 DNA polimeraz ile yürütülen olacaktır. Genişletilmiş kılavuzu oligo son uzunluğu, bu nedenle G-çıkıntı uzunluğu yansıtır.
Şekil 3 T. brucei telomer G-çıkıntı yapısı incelendiğinde yerlisi tarafından jel melezleşme. TELC oligo prob ile (A) jel hibridizasyon. (B)-jel TELG oligo prob ile hibridizasyon. Hem de (A) ve (B) Sol, Ethedium Bromür boyanmış PFG. Orta, yerli melezleme sonucu. Sağ, post-denatürasyon melezleme sonucu. Wild-tip T. brucei hücreleri kullanıldı. Genomik DNA tedavi bozulmamış ya da Exo PFGE ayrıldı. Açık üçgen megabase kromozomlar için duruyor; IC, orta ölçekli kromozom, MC, minichromosomes.
"/>
Şekil 4 T. brucei telomer G-çıkıntı yapısı ligasyonu aracılı astar uzantısı tarafından analiz (A) En T. brucei telomer G-çıkıntılar 5'TTAGGG3 yılında sonlanırken. Sol, Ethedium bromür boyanan DNA jel. DNA yaklaşık eşit miktarda her kulvarda yüklenir. Sağ, kuruduktan sonra aynı jel maruz kalma sonucu. Bozulmamış, Exo-tedavi ya da belirtildiği gibi Exo T-tedavi edilen DNA altı farklı sonu etiketli eşsiz bir rehber / oligo adaptörleri bağlandı. (B) T. brucei telomer kısa G-çıkıntılar var. Bozulmamış veya Exo T-tedavi edilen genomik DNA T4 DNA polimeraz kullanılarak astar uzantısı tarafından altı farklı eşsiz bir rehber / oligo adaptörleri bağlandı oldu. Sona etiketli TG4 oligo (şeritli 11) negatif kontrol olarak yüklenmiştir. 22 oligo kendisi nt (*) çalışıyor fakat aynı zamanda ~ 44 nt (Δ) bir sönük sinyali verdi. Sadece unique/TG4 adaptörü kılavuzu oligo kendisi (ok uçları, şerit 7) göre önemli ölçüde daha uzun uzatma ürünleri vermiştir.
Trypanosoma brucei insanlarda hastalık uyku neden olur. Bu hastalık, tedavi edilmediği takdirde, kaçınılmaz olarak ölümcül T. memeli ev sahipliği brucei hücrelerin düzenli konağın bağışıklık saldırı 7 kaçınmak için antijenik değişim yaşanmadığını. Bu nedenle T. ortadan kaldırmak için çok zordur. brucei bir enfeksiyon kez hücreleri kurulmuştur. Biz son zamanlarda telomer T. ifade düzenlenmesinde önemli bir rol oynadığ...
Biz bilimsel tartışmalar ve anlayışlı önerileri için Dr. Carolyn Fiyat teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma NIH hibe AI066095 (PI: Bibo Li) tarafından desteklenmektedir.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Name | Company | Catalog Number | Comments | |
SeaKem LE Agarose | Lonza | 50004 | ||
Agarose Type VII (low melting agarose) | Sigma | A4018 | ||
Proteinase K, recombinant, PCR grade | Roche Diagnostic | 03 115801001 | ||
Exo I | NEB | M0293 | ||
Exo T | NEB | M0265 | ||
T7 exonuclease | NEB | M0263 | ||
T4 DNA polymerase | NEB | M0203 | ||
QIAquick nucleotide removal kit | Qiagen | 28304 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır