Bu çalışma, Gürcistan Kanseri Koalisyonu hibe R9028 tarafından desteklenmiştir.

Gerekçe Thermo Scientific Dharmacon oligos, 50 80-mers kullanımı istismar, burada oligos hedef kromozomal DNA tavlama aşağıdaki maya hücreleri genomik DNA genetik bilgi aktarabilirsiniz hangi bir gen düzeltme testi dayalı bir prosedür mevcut. Oligos tarafından hedef Başarılı beklenen fenotip gösteren maya kolonileri görünümünü tarafından atılırsa. Istenilen genetik modifikasyon oligo dizisi dahil bir veya daha fazla ribonucleotides içinde yapılır ise, genetik bilginin RNA yolu böylece kromozom hedef DNA, kromozom seviyesinde hedefleme işlemi sırasında bir RNA / DNA hibrid formları doğrudan akar. Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligo ribonukleotid / s DNA onarım sentezi yoluyla hedef gen için şablon olarak hizmet edebilir ya da DNA içine gömülü olabilir ve DNA replikasyonu sırasında şablon olarak hizmet vermektedir. Bu deneylerde maya / Saccharomyces cerevisiae / ökaryot model sistemi kullanmak; Ancak, benzer bir yaklaşım, diğer organizmalar veya hücre tipleri de uygulanabilir . Bu video, biz bir hedef maya genomik lokus homoloji ile tasarlanmış bir Thermo Scientific Dharmacon oligo ve hedef gendeki bir mutasyon düzeltmek için ortada bir ribonukleotid içeren. RNA içeren oligo dönüşüm sonra, belirli bir frekansta, oligo RNA yolu kromozomal DNA içine dahil ve DNA replikasyon sırasında DNA sentezi için şablon olarak hizmet olabilir gösterir hedeflenen sitenin düzeltme gözlemliyoruz. RNA yolu içinde taşınan genetik bilgi stably aşağıdaki hücre nesillere aktarılır. Burada Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligo ve yaklaşım kromozomal DNA aktarılması RNA bilgilerini tespit etmek için maya hücre dönüşüm adımları açıklar. A. RNA içeren Oligo Bu Deney tasarımı kullanılan Maya bir genetik kusur düzeltmek için bir RNA içeren oligo tasarladık S. trp5 lokustaki cerevisiae kromozomal DNA. Protokolünde kullanılan maya suşu, iki baz silinmesi ve bir saçmalık mutasyon (Şekil 1A) ile bir mutant gen trp5 içerir . Böyle bir maya suşu, triptofan auxotrophic mutant ve triptofan olmadan medya koloniler teşkil etmemektedir. TRP5 geninin DNA dizisi Saccharomyces Genom Veritabanı (http://www.yeastgenome.org/) kullanılabilir. Bu protokolde kullanılan Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligo 2-baz DNA ekleme, silme mutasyon ve trp5 allel (Şekil 1A) anlamsız mutasyon düzeltmek için tasarlanmış bir ribonukleotid düzeltmek için tasarlanmış 65-mer, . Oligo sırası şu şekilde tasarlanmıştır: 5&#39;-AAAAGGGTTTTGATGAAGCTGTCG-CG-GATCCCACATTCTG-rG-GAAGACTTCAAATCCTTGTATTCT. Bu oligo 200 nM ölçekte Thermo Scientific Dharmacon (Lafayette, CO) tarafından sentezlenir ve desalted, deprotected SAYFA arıtma olmadan kullanılamaz. Maya Dönüşüm RNA içeren Oligo (Storici ark değiştirilmiş, 2007 1) B. Hazırlık <ol><li> Oligo tüpleri dahil olmak üzere bir deney, pipetler, girdap, raflar, deneysel alan ve her şeyi başlamadan önce potansiyel RNaz kontaminasyonu temizlemek için RNaz dekontaminasyon solüsyonu ile araştırmacı tarafından giyilen eldiven için kullanılacak malzemeler silin. RNaz içermeyen su, kimyasal reaktifler, tüpler ve tüm adımları pipet uçları kullanın. Bu deneyde her adım RNaz arındırılmış olmalıdır. </li><li> Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligo şirketten 250 pmoles / ul stok solüsyonu RNaz ücretsiz su ve pelet çözmek için gayretle vorteks alınan süspanse edin. -80 ° C saklayınız </li><li> Dönüşüm hemen önce, buz üzerinde RNA içeren oligo Çözülme ve RNaz ücretsiz tüpler RNaz içermeyen su ile 50 pmoles / ml ye tamamlanır. Her dönüşüm RNA içeren oligos 1 nmole gerektirir. </li><li> Oligos ikincil yapıları ortadan kaldırmak için 2 dakika süreyle 100 ° C ısıya blok RNA içeren oligos seçilmiş bir miktar denatüre. </li><li> Denatürasyon sonra hemen buz tüpü yerleştirin. Dönüşüm kadar buz üzerinde tutun. </li><li> Karşılık gelen bir deneyde kontrol olarak DNA sadece oligo kullanılır. Bu oligo -20 ° C den yukarıda açıklandığı gibi, çözülmüş ve RNA içeren oligo olarak dönüşüm için hazırlanmıştır. </li></ol> C. RNA içeren Oligo kullanarak Maya Hücreleri Dönüşüm <ol><li> Trp5 mutant maya hücreleri ile zengin YPD sıvı bir ortamda 5 ml inoküle edin ve 30 ° C gecede (bkz. Malzemeleri) büyümeye. </li><li> 50 ml YPD sıvı ortam içine 1.5 ml gecelik kültür aktarın. </li><li> 4 saat için 30 ° C çalkalayıcı (225 rpm) hücreler inkübe edin. </li><li> Çözüm 1 ve Çözüm 2 imm hazırlayınediately önce RNaz ücretsiz tüpler dönüşüm (Malzeme bakınız). </li><li> 50 ml RNaz ücretsiz tüp ve 2 dakika süreyle 1562 g karşılık gelen 3000 rpm dönüş için hücre kültürü aktarın. Hücre yağış pelet yaklaşık. 0.3 cm 3. </li><li> 50 ml, 2 dakika süreyle 3000 rpm&#39;de RNaz ücretsiz su ve spin ile süpernatant ve yıkama hücreler çıkarın. </li><li> Orta mümkün olduğunca mevcut olabilir kültür ortamı ve RNases kurtulmak için adım 6 5 kez tekrarlayın. </li><li> Çözüm 1 ve 2 dakika süreyle 3000 rpm&#39;de spin 5 ml supernatant ve tekrar süspansiyon hücreleri çıkarın. </li><li> Çözüm 1 250 ul supernatant ve tekrar süspansiyon hücreleri çıkarın. Bu hücre miktarı 7-8 dönüşümler için yeterli. </li><li> Kısım 50 ul RNaz ücretsiz mikrosantrifüj tüpler hücre süspansiyonu, 20 ul RNA içeren oligo çalışma çözümü (1 nmole), ya da sadece DNA-oligo çalışma çözümü (1 nmole), ya da steril su 20 ul 20 ul negatif kontrol için bir oligo. Sonra her bir dönüşüm tepki için 300 ul Çözüm 2 ekleyin. Kendileri gibi taşıyıcı oligos hareket olarak, dönüşüm sürecinin somon sperm DNA eklemenize gerek yoktur. </li><li> Vortex şiddetle homojen karıştırın. </li><li> 30 ° C de 30 dakika bir çalkalayıcı dönüşüm reaksiyonları inkübe edin. </li><li> Isı şoku 42 ° C de 15 dk. </li><li> 4 dakika süreyle 2236 g, 5000 rpm devir hızına karşılık gelen hücreler aşağı spin. </li><li> 100 ul steril su supernatant ve tekrar süspansiyon hücreleri çıkarın. </li><li> Bu hücre süspansiyonu bir kısım alın ve 100.000 kat ve yaklaşık kullanarak bir YPD plaka plaka hücreleri tarafından steril su ile seyreltilmiş. 30 - 15 steril cam boncuk ve inkübe ° C 2 gün boyunca. </li><li> Plaka yeniden süspanse hücrelerin her biri yaklaşık kullanarak triptofan (SC-Trp) olmadan sentetik tam katı besiyeri Petri kabı dönüşüm reaksiyonu. 30 - 15 steril cam boncuk ve inkübe ° C 4-5 gün (Şekil 2). </li></ol> RNA içeren Oligo D. Gen Düzeltme Analizi <ol><li> RNA içeren oligo için gen düzeltme frekansı hesaplamak için seçici besiyeri (Şekil 2) yanı sıra YPD orta yetiştirilen kolonileri, DNA tek oligo ve hayır-oligo kontrol sayısını. Elde edilen sayı karşılaştırın. Spontan reversion oranı iki-baz silme ve anlamsız mutasyon trp5 allellerin kullanılan maya suşu 10-9 daha azdır, dolayısıyla biz hiçbir oligos hücreleri eklenir seçici orta koloniler oluşturulmasını bekliyoruz. </li><li> Birkaç dışarı Streak rastgele tek koloni izolatları elde etmek için orta YPD üzerine transformant koloniler aldı. Koloni büyümesi için iki gün bekleyin, sonra birkaç (en az 5) tek koloniler ve YPD ve seçici orta yamalar yapmak. </li><li> Koloni PCR (Şekil 1B) RNA içeren oligo tarafından hedef bölge (250-1,000 bp) yükseltmek için bir çift astar tasarlayın. (Storici ve Resnick değiştirilmiş, 2006 2) aşağıdaki gibi koloni PCR prosedürü. <ol><li> Süspanse edin hücreleri (yaklaşık 1 mm3) su 50 ul bireysel yamaları alınan ve 1 adet lyticase ekleyin. 100 ısı blok inkübasyonu takiben 10 dakika, ° C çözüm hücreler ve bırakın genomik DNA kırmak için 5 dakika oda sıcaklığında inkübe </li><li> PCR koşulları: PCR reaksiyon hücre tabanda çözüm ul içeren 10, 50 pmoles ileri ve geri primerler, 10 mM dNTP, Taq polimeraz 1 birim, 10x tampon ve 5 ul 1 ul steril su ile ayarlanır. 50 ul son hacim. 30 devir 95 30 s, 30 s: 55 ° C ° C ve 1 dakika 72 ° C;; son uzatma süresi 7 dakika 72 ° C, daha sonra örnekleri PCR programı 95 ° C&#39;de 3 dakika 4 tutulur ° C Bu tepkime için bir uzatma süresi 1 dakika kb / varsayılır. </li><li> PCR ardından, örnekler PCR ürünü gözlem için% 1 veya% 2 (PCR ürünü beklenen boyutuna göre) agaroz jel (Şekil 3) üzerinde çalışmaktadır. </li></ol></li><li> RNA içeren oligo tarafından aktarılan genetik bilgi maya genomik hedef bölgede yeni bir kısıtlama sitesi (Şekil 1B) oluşturuyorsa, bu, uygun bir restriksiyon enzimi ile PCR ürününün sindirerek doğru bilgi transferi doğrulamak mümkün. RNA içeren oligo tarafından üretilen herhangi bir sınırlama sitesi ise, 6. adıma gidin. Digest belirli bir restriksiyon enzimi kullanılarak PCR ürünleri. Sindirim reaksiyonu restriksiyon enzimi ul PCR ürün, tampon, BSA (bazı enzimler için kullanılan enzim için talimat gerekli olmayabilir), 0.5 ul, 6 ve 15 ul steril su içerir. Numuneler kullanılan enzim için spesifik sıcaklığında 1 saat inkübe edilir. </li><li> Genetik modifikasyon gözlemlemek için% 2 agaroz jel aynı satırda sindirilir örnekleri ile birlikte sindirilmemiş bir örneği çalıştırmak b transferRNA içeren oligo y RNA yolu (Şekil 3). </li><li> PCR saflaştırma kiti kullanılarak PCR ürünleri arındırmak ve DNA dizi analizi için onları hazırlamak. Ürün yükseltmek için kullanılan aynı primerler ile sıralama için örnekler gönderin. </li><li> Seçilen bir referans dizisi (Şekil 4) ile birden fazla dizilerinin uyum sağlayan bir yazılım kullanarak DNA dizi analizi sonuçları analiz edin. </li></ol> E. RNA içeren oligo Alkali Arıtma (Şekil 5) <ol><li> Her reaksiyon için RNA içeren oligo veya DNA-oligo 1 nmole (250 pmoles / ml stok solüsyonu 4 ul), 1.5 ml tüp içine ekleyin. </li><li> Hidroliz 1 M NaOH 4 ul ekleyin ya da alternatif olarak negatif kontrol olarak 1 saat 4 ul H 2 O ekleyin ve bir su banyosunda 65 ° C&#39;de inkübe Daha sonra su banyosunda buz hareket ettirin. </li><li> 2 ul 1.2 M HCl, H 2 O 1 M Tris-HCl ve 4 ul ul 4, ya da alternatif olarak H 2 O 6 ul ve negatif kontrol için 1 M Tris-HCl 4 ul ile nötralize edin. Dönüşüm kadar buz üzerinde tutun. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2152/2152fig1.jpg" alt="Şekil 1" /> Şekil 1. Kusurlu trp5 gen ve RNA içeren oligo düzeltilebilir TRP5 allel şematik diyagramı.) Trp5 mutant gen 2-baz silinmesi (siyah üçgen) ve 1-baz saçmalık mutasyon (yıldız) içerir. Tek iplikli RNA içeren 2-baz ekleme (mavi döngü) ve bir Van91 I restriksiyon enzimi sitesi (braket gösterilen) üreten 1-RNA baz ikame (kırmızı dikdörtgen) oligo genetik kusurları düzeltmek için maya hücreleri dönüştü. trp5 gen. B) TRP5 genin RNA içeren oligo (düzeltilmiş üsleri mavi dikdörtgenler olarak belirtilmiştir) tarafından onarıldıktan sonra, Van91 I site TRP5 gen oluşturulur. TRP5 gen sadece bir Van91 I restriksiyon sitesi de dahil olmak üzere 278 bp parçası PCR primerleri bir çift (P1 ve P2) tarafından yükseltilir. Van91 P1 ve P2 PCR ürününün sindirim sonra oluşturulan 177 bp ve 101 bp parça de gösterilir. <img src="/files/ftp_upload/2152/2152fig2.jpg" alt="Şekil 2" /> Şekil 2. RNA içeren oligo Dönüşüm sonucudur.) Maya hücreleri hiçbir oligo ile dönüştürülmüş SC-Trp ortamda herhangi bir koloni oluşturmak yok, plakaları ab bakın. B) Tabaklar cg show maya kolonileri SC-Trp büyüyen hücreleri sonra RNA içeren oligo 1 nmole dönüşür. C) Tabaklar hl show maya kolonileri SC-Trp büyüyen hücreleri sonra 1 nmole ile ilgili DNA tek kontrol oligo dönüşür. <img src="/files/ftp_upload/2152/2152fig3.jpg" alt="Şekil 3" /> Şekil 3. Genetik bilgi aktarımı Algılama RNA içeren hedeflenen genomik bölge P1 ve P2 ile amplifiye Van91 I restriksiyon enzimi ile sindirilir PCR örneklerinin% 2 agaroz jel elektroforezi yükseltme PCR ürün sınırlama sindirim maya kromozomal DNA oligo. Lanes 1, 8 ve 15, 100 boyutları, 200, 300, 400 ve 500 bp DNA merdivenin sol tarafta belirtilen şeritli 2, PCR trp5 mutant suşunun genomik DNA amplifiye trp5 lokus ürünü; 3 şeritli, PCR şeritli 9 14 ürün sadece DNA-oligo tarafından hedeflenen bir Trp + koloni elde edilen genomik DNA amplifiye; Van91 I sınırlama sindirim şeritli 4-7, PCR ürünleri elde edilen genomik DNA, RNA içeren oligo tarafından hedef Trp + koloniler amplifiye 2 ila 7 şerit PCR ürünleri. 10 ila 14 şerit kesilmemiş PCR ürün gruplarından varlığı TRP5 lokus (CCACATTCTGG) Van91 Ben kısmi sindirimi ile açıklanabilir. Van91 (CCANNNN NTGG) için kesme sitenin birden çok dizileri göz önüne alındığında, TRP5 oluşturulan site enzim için en uygun hedef olmayabilir. Aslında, yukarıdaki tüm PCR ürünleri sıralama aşağıdaki DNA (bkz. Şekil 4) oligos tarafından yapılan dışında herhangi bir ek değişiklikleri algılamak. Van91 P1 ve P2 astar ve sindirim ürün grupları ile amplifiye 278 bp PCR bant, 177 bp ve 101 bp sağdaki oklarla gösterilmiştir . <img src="/files/ftp_upload/2152/2152fig4tmb.jpg" border="0" alt="Şekil 4Thumb" /> Şekil 4. RNA içeren oligo gen düzeltme gösteren DNA dizi analizi sonuçları. Genomik bölge A) DNA Elektroferogram RNA içeren oligo tarafından hedef. DNA dizisi (kutulu mavi) G RNA içeren oligo rG türemiştir. Ayrıca kutulu CG üslerinin yerleştirilmesi. Diğer tüm PCR ürünleri sonuçlar Sıralama floresan sinyalleri ile arka plan üzerinde, aynı zamanda bu kadar net. B) Trp + transfo TRP5 bölge DizilerDNA sadece oligo (T1) ve RNA içeren oligo (T2-T5), üstünde fikir birliği sırayla maç ve hedef rmants (Genomik DNA, kırmızı oligos göre hedefleme önce trp5 mutant hücreler ile karşılaştırıldığında gölgeli). Onarım RNA içeren alt oligo iki temel DNA ekleme ve tek-baz (G) kırmızı ile işaretlenmiş RNA ikame vardır. Sarı gölge gösterisi ile mavi kutulu bölgelerde RNA içeren DNA sadece oligo oligo olarak sıra tam silme mutasyon ve tüm test örnekleri anlamsız mutasyon düzeltildi. Kesik çizgiler RNA içeren oligo dizisi konumu işaretleyin. Lütfen Şekil 4 büyük halini görmek için <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/2152/2152fig4.jpg">buraya tıklayın</a> . <img src="/files/ftp_upload/2152/2152fig5.jpg" alt="Şekil 5" /> Şekil 5. Alkali tedavi RNA içeren oligo gen düzeltme önler. RNA içeren oligo (R) dönüşümü frekans, kırmızı çubuğunda ve mavi çubuk sadece DNA-oligo (D) gösterilir gösterilir . Hata çubukları her oligo için 3 bağımsız dönüşümler için ortalama standart hata temsil eder. DNA sadece oligo NaOH tedavi ile benzer frekans dönüşüm olmadan ve görüntüler. Farklı NaOH ile 0 tedavisi sonrasında, RNA içeren oligo dönüşüm frekans düşer. Bu nedenle, RNA içeren oligo hazırlık DNA sadece oligo ile kontamine değildir, bu nedenle, gözlenen dönüşüm frekans RNA içeren oligo özel.

<ol>
	<li>Storici, F., Bebenek, K., Kunkel, T. A., Gordenin, D. A., Resnick, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA-templated+DNA+repair.">RNA-templated DNA repair.</a> Nature. 447, 338-3341 (2007).</li><li>Storici, F., Resnick, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+delitto+perfetto+approach+to+in+vivo+site-directed+mutagenesis+and+chromosome+rearrangements+with+synthetic+oligonucleotides+in+yeast.">The delitto perfetto approach to in vivo site-directed mutagenesis and chromosome rearrangements with synthetic oligonucleotides in yeast.</a> Methods Enzymol. 409, 329-345 (2006).</li><li>Storici, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA-mediated+DNA+modifications+and+RNA-templated+DNA+repair.">RNA-mediated DNA modifications and RNA-templated DNA repair.</a> Curr Opin Mol Ther. 10, 224-230 (2008).</li><li>Cerritelli, S. M., Crouch, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ribonuclease+H:+the+enzymes+in+eukaryotes.">Ribonuclease H: the enzymes in eukaryotes.</a> FEBS J. 276, 1494-1505 (2009).</li></ol>

Bu yazı için video üretimi, bu yayında kullanılan reaktifler ve alet üreten Thermo Fisher Scientific sponsor oldu.

RNA hücrelerde genomik DNA genetik bilgi aktarımı olabilir aslında sentetik RNA içeren oligos (Dharmacon sentezlenmiş oligos) 1 istismar keşfedildi. Bu, hücrelerin DNA sentezi için şablonlar olarak RNA içeren moleküllerin ya da sadece RNA dizileri kullanabileceğiniz ilke kanıtı oldu. RNA içeren, sadece genetik bilginin RNA, genomik DNA ters transkripsiyonu DNA kopyalama ara gerek kalmadan doğrudan transfer edilebilir gösteriye yol açmadığı oligos değil, aynı zamanda RNA&#39;nın homolog şablon olarak kullanılabilir olması kanıtı DNA hasarı 1,3 tamiri. Oligos biz burada sunulan örnekte olduğu gibi, RNA sadece yapılan veya bir DNA dizisi gömülü sadece tek bir ribonukleotid içeren olabilir. RNA içeren oligo genomik kusurlu trp5 allel anlamsız mutasyon düzeltmek için tasarlanmış bir gömülü ribonukleotid vardır. Ribonukleotid genomik DNA genetik bilgi transferi hedeflenen hücrelerin fenotipi (hücre triptofan eksik orta büyüyen) bir değişiklik ortaya çıkar. RNA içeren oligo ile elde edilen gen düzeltme frekansı ölçülür ve kontrol DNA sadece oligo ile karşılaştırıldığında. Çeşitli maya genler mutasyona farklı hücre arka plan, bu gen düzeltme tahlil yaparak, biz faktörü / s özellikle RNA içeren oligos tarafından hedef etkileyecek şekilde algılayabilir. Böylece, hücrelerin RNA / DNA hibritleri istikrar nasıl düzenleyen mekanizmalar ortaya çıkarabilir. Bir sadece RNA içeren oligos farklı türevlerini tasarımı DNA modifikasyonu şablon olarak hizmet etmek, belirli bir RNA sistem için olasılığını belirleyebilirsiniz ve DNA içine gömülü özel RNA dizilerinin istikrar belirleyebilirsiniz. Ayrıca, tercih edilen in vivo yüzeylerde RNA / DNA hibritleri ile etkileşen faktörler nelerdir tanımlayabilirsiniz. Ağırlıklı olarak kısa kullanılarak, in vitro çalışmalarda çeşitli RNA içeren oligos RNases H in vivo fonksiyonları yanı sıra, RNaz H enzimler 4, DNA ile bir melez RNA tanıyabilir faktörlerin fonksiyonu karakterize etmek için yapılmış olsa da RNA / DNA hibrid istikrarı çoğunlukla bilinmemektedir etkileyebilecek diğer proteinlerin kimlik olarak. Yararlanma imkanı RNA içeren önemli bir uzunluğu (50-80-mers) ve en iyi kalite oligos (Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligos gibi) doğrudan in vivo moleküler süreçleri geniş bir yelpazede incelenmesi yolu açık ilgi hücreleri. Olarak kullanarak, bu video, dönüşüm gösterilen RNA içeren oligos aslında RNases tarafından bozulmasını önlemek için, DNA molekülleri kullanarak dönüşümü ile karşılaştırıldığında sadece birkaç ek adımlar gerektirir. Bu nedenle, RNA içeren oligos maya sistemi ile sınırlı değil. Kullanarak dönüşümü DNA oligos dönüşüm yetkin herhangi bir organizma ya da hücre tipi uygulanabilir. Sonuç olarak, hücrelerini hedef RNA içeren oligos hücrelerinin in vivo DNA gömülü ve RNA / DNA hibritler ve ribonucleotides oluşturmak için fırsat sağlar . In vivo olarak istikrar, fonksiyon ve bunların sonuçlarını RNA üretilir / DNA hibritleri potansiyel olarak bilinmeyen DNA onarım mekanizmaları açığa çıkarmak ve hedef gen için yeni stratejiler ortaya koymak, analiz ve karakterize edilebilir .

A. Dönüşüm reaktifleri ve medya (Storici ve Resnick değiştirilmiş, 2006 <ol><li> YPD (Maya Peptonlu Dekstroz): 1 litre için 10 g maya özü, 20 g soya pepton, 20 g dekstroz. YPD katı ortam yapmak için 15 g agar ekleyin. Kullanmadan önce Otoklav. Oda sıcaklığında saklayın. </li><li> Çözüm 1: 0.1 M lityum asetat. Dönüşüm hemen önce hazırlayın. Çözüm 1 çalışan bir çözümdür, böylece toz doğrudan hazırlanır. Hisse senedi bir çözüm oldu. Oda sıcaklığında tutun. LiAc DNA maya hücre duvarının geçirgenliği artar. </li><li> Çözüm 2: lityum asetat 0.1 M ve% 50 polietilen glikol 4000. Ayrıca çözüm 2 çalışan bir çözümdür ve doğrudan tozundan yapılır. Stok solüsyonu hazırlanır. Oda sıcaklığında tutun. PEG mevduat maya hücreleri üzerine oligos. </li><li> RNA içeren oligos (Thermo Scientific Dharmacon), 50-80-mers, desalted deprotected ve non-saflaştırılmış. 250 pmoles / ml süspanse edin. -80 ° C saklayınız </li><li> Desalted ve non-saflaştırılmış DNA sadece oligos, 50-80-mers,. 50 pmoles / ml süspanse edin. -20 ° C&#39;de muhafaza </li><li> SC-Trp (Sentetik eksiksiz bir medya eksik triptofan) katı ortam. </li><li> Otoklav ile sterilize 0.5 cm çapında cam boncuklar. </li><li> RNaz-off: RNaz dekontaminasyon çözüm. </li><li> DNaz / RNaz içermeyen, steril santrifüj tüplerine. </li><li> DNaz / RNaz içermeyen, steril konik tüpler. </li><li> ZAP ile DNaz / RNaz içermeyen, steril aerosol pipet uçları: 1-200 ml, 100-1000 ml. </li></ol> B. Colony PCR malzemeleri. <ol><li> Desalted ve non-saflaştırılmış DNA primerleri. 50 pmoles / ml steril su içinde eritin. -20 ° C&#39;de muhafaza </li><li> Taq DNA polimeraz, tampon, dNTP. </li><li> PCR tüpleri. </li></ol> C. PCR saflaştırma. <ol><li> PCR saflaştırma kiti. </li></ol> D. Jel Elektroforez. <ol><li> Agaroz. </li><li> 1 x TBE tamponu (45 mM Tris-borat ve 1 mM etilendiamin tetraacetate) 10x TBE seyreltilir. </li><li> Prestained moleküler ağırlık belirteci. </li><li> DNA yükleme boya. </li></ol> E. Kısıtlama sindirim. <ol><li> Kısıtlama enzimler, 10x tamponlar, BSA. </li></ol> F. RNA içeren oligo Alkali tedavi. <ol><li> 1 M NaOH çözeltisi. </li><li> 1.2 M HCl çözeltisi. </li><li> 1 M Tris-HCl, pH 7.4 çözüm. </li></ol>

generation of rna/dna hybrids in genomic dna by transformation using rna-containing oligonucleotides

Sentetik kısa nükleik asit polimerleri, oligonükleotidler (oligos), moleküler biyolojinin en işlevsel ve en yaygın araçları. Oligos istenen herhangi bir DNA veya RNA dizisi içeren imal edilebilir ve geniş bir taban ve şeker değişiklikler içerecek şekilde hazırlanmış olabilir. Ayrıca, oligos spesifik nükleik asit değişiklik taklit etmek ve böylece, DNA hasarı ve onarım mekanizmalarının etkilerini araştırmak için önemli bir araç olarak hizmet edebilir dizayn edilebilir. Olduğunu saptadık Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren 50 ve 80 nükleotidler arasında uzunluğa sahip oligos in vivo, işlevleri ve kromozomal RNA / DNA hibritleri sonuçları ve DNA içine gömülü ribonucleotides, çalışma için uygun olabilir. RNA / DNA hibritleri kolayca hücreleri ve bu melez hücrelerin genetik bütünlüğü ne ölçüde etkileyebilir RNA / DNA hibritleri istikrarı hakkında çok az bilinmektedir, ancak, DNA replikasyonu, onarımı ve transkripsiyon sırasında oluşabilir. Bu nedenle, RNA içeren oligos, kromozomal DNA ribonucleotides tanıtmak ve RNA / DNA hibritleri seçilen uzunluğu ve taban kompozisyon oluşturmak için mükemmel bir vektör temsil eder. Burada, ökaryotik model sistem maya / Saccharomyces cerevisiae / genom içine ribonucleotides eklenmesi için protokol sunuyoruz . Ancak, laboratuvar kullanılan Thermo Scientific Dharmacon RNA içeren oligos bakterilerin insan hücreleri, farklı hücre sistemlerinde kromozomal düzeyde RNA / DNA hibritleri oluşturmak için.

Watch this Scientific Journal Video about Generation of RNA/DNA Hybrids in Genomic DNA by Transformation using RNA-containing Oligonucleotides at JoVE.com

Generation of RNA/DNA Hybrids in Genomic DNA by Transformation using RNA-containing Oligonucleotides

Bu çalışma kromozomal düzeyde bir RNA / DNA hibrid formu ve maya hücreleri genomik DNA, RNA genetik bilginin transferi ortaya nasıl gösterir.

RNA içeren Oligonükleotidler kullanarak Dönüşüm Genomik DNA, RNA / DNA Hibritlerin Üretimi

Synthetic short nucleic acid polymers, oligonucleotides (oligos), are the most functional and widespread tools of molecular biology. Oligos can be ...

generation-rnadna-hybrids-genomic-dna-transformation-using-rna

Research

JoVE Journal

Biology

26.7K Görüntüleme.  Georgia Institute of Technology. Bu çalışma kromozomal düzeyde bir RNA / DNA hibrid formu ve maya hücreleri genomik DNA, RNA genetik bilginin transferi ortaya nasıl gösterir.

Video: Generation of RNA/DNA Hybrids in Genomic DNA by Transformation using RNA-containing Oligonucleotides

Isolation of Genomic DNA from Mouse Tails

Fare Tails Genomik DNA izolasyonu

Biyoloji

Transformation of Plasmid DNA into E. coli Using the Heat Shock Method

Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method is a basic technique of molecular biology. It consists of inserting a foreign plasmid or ligation product into bacteria. This video protocol describes the traditional method of transformation using commercially available chemically competent bacteria from Genlantis. After a short incubation in ice, a mixture of chemically competent bacteria and DNA is placed at 42&deg;C for 45 seconds (heat shock) and then placed back in ice. SOC media is added and the transformed cells are incubated at 37&deg;C for 30 min with agitation. To be assured of isolating colonies irrespective of transformation efficiency, two quantities of transformed bacteria are plated. This traditional protocol can be used successfully to transform most commercially available competent bacteria. The turbocells from Genlantis can also be used in a novel 3-minute transformation protocol, described in the instruction manual.

Isı Şoku Yöntemiyle E. coli içine Plazmid DNA Dönüşüm

Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method is a basic technique of molecular biology. It consists of inserting a foreign ...

Extraction of High Molecular Weight Genomic DNA from Soils and Sediments

The soil microbiome is a vast and relatively unexplored reservoir of genomic diversity and metabolic innovation that is intimately associated with nutrient and energy flow within terrestrial ecosystems. Cultivation-independent environmental genomic, also known as metagenomic, approaches promise unprecedented access to this genetic information with respect to pathway reconstruction and functional screening for high value therapeutic and biomass conversion processes. However, the soil microbiome still remains a challenge largely due to the difficulty in obtaining high molecular weight DNA of sufficient quality for large insert library production. Here we introduce a protocol for extracting high molecular weight, microbial community genomic DNA from soils and sediments. The quality of isolated genomic DNA is ideal for constructing large insert environmental genomic libraries for downstream sequencing and screening applications. 
The procedure starts with cell lysis. Cell walls and membranes of microbes are lysed by both mechanical (grinding) and chemical forces (&beta;-mercaptoethanol). Genomic DNA is then isolated using extraction buffer, chloroform-isoamyl alcohol and isopropyl alcohol. The buffers employed for the lysis and extraction steps include guanidine isothiocyanate and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) to preserve the integrity of the high molecular weight genomic DNA. Depending on your downstream application, the isolated genomic DNA can be further purified using cesium chloride (CsCl) gradient ultracentrifugation, which reduces impurities including humic acids. The first procedure, extraction, takes approximately 8 hours, excluding DNA quantification step. The CsCl gradient ultracentrifugation, is a two days process. During the entire procedure, genomic DNA should be treated gently to prevent shearing, avoid severe vortexing, and repetitive harsh pipetting.

A methodology to isolate high molecular weight and high quality genomic DNA from soil microbial community is described.

Topraklar ve tortulları Yüksek Moleküler Ağırlık Genomik DNA çıkarımı

The soil microbiome is a vast and relatively unexplored reservoir of genomic diversity and metabolic innovation that is intimately associated with ...

Generation of Transgenic C. elegans by Biolistic Transformation

The number of laboratories using the free living nematode C. elegans is rapidly growing. The popularity of this biological model is attributed to a rapid generation time and short life span, easy and inexpensive maintenance, fully sequenced genome, and array of RNAi resources and mutant animals. Additionally, analysis of the C. elegans genome revealed a great similarity between worms and higher vertebrates, which suggests that research in worms could be an important adjunct to studies performed in whole mice or cultured cells. A powerful and important part of worm research is the ability to use transgenic animals to study gene localization and function. Transgenic animals can be created either via microinjection of the worm germline or through the use of biolistic bombardment. Bombardment is a newer technique and is less familiar to a number of labs. Here we describe a simple protocol to generate transgenic worms by biolistic bombardment with gold particles using the Bio-Rad PDS-1000 system. Compared with DNA microinjection into hermaphrodite germline, this protocol has the advantage of not requiring special skills from the operator with regards to identifying worm anatomy or performing microinjection. Further multiple transgenic lines are usually obtained from a single bombardment. Also in contrast to microinjection, biolistic bombardment produces transgenic animals with both extrachromosomal arrays and integrated transgenes. The ability to obtain integrated transgenic lines can avoid the use of mutagenic protocols to integrate foreign DNA. In conclusion, biolistic bombardment can be an attractive method for the generation of transgenic animals, especially for investigators not interested in investing the time and effort needed to become skilled at microinjection.

Generation of Transgenic C. elegans by Biolistic Transformation

Transgenic worms are commonly used in C. elegans research. Described is a simple, yet effective, protocol to introduce transgenes into worms using biolistic bombardment with DNA-coated gold particles. The effort involved and results of bombardment compare favorably with microinjection for the generation of transgenic animals.

Transgenik, Üretimi C. elegans Biyolistik Dönüşüm

The number of laboratories using the free living nematode C. elegans is rapidly growing. The popularity of this biological model is attributed to a rapid ...

Genomic MRI - a Public Resource for Studying Sequence Patterns within Genomic DNA

Non-coding genomic regions in complex eukaryotes, including intergenic areas, introns, and untranslated segments of exons, are profoundly non-random in their nucleotide composition and consist of a complex mosaic of sequence patterns. These patterns include so-called Mid-Range Inhomogeneity (MRI) regions -- sequences 30-10000 nucleotides in length that are enriched by a particular base or combination of bases (e.g. (G+T)-rich, purine-rich, etc.). MRI regions are associated with unusual (non-B-form) DNA structures that are often involved in regulation of gene expression, recombination, and other genetic processes (Fedorova &amp; Fedorov 2010). The existence of a strong fixation bias within MRI regions against mutations that tend to reduce their sequence inhomogeneity additionally supports the functionality and importance of these genomic sequences (Prakash et al. 2009).
Here we demonstrate a freely available Internet resource -- the Genomic MRI program package -- designed for computational analysis of genomic sequences in order to find and characterize various MRI patterns within them (Bechtel et al. 2008). This package also allows generation of randomized sequences with various properties and level of correspondence to the natural input DNA sequences. The main goal of this resource is to facilitate examination of vast regions of non-coding DNA that are still scarcely investigated and await thorough exploration and recognition.

We present a public computational web site for the analysis of genomic sequences. It detects DNA sequence patterns with various non-random nucleotide compositions. This resource also generates randomized sequences with diverse levels of complexity.

MR Genomik - Sıra Desenler Genomik DNA içinde incelenmesi için Kamu Kaynak

Non-coding genomic regions in complex eukaryotes, including intergenic areas, introns, and untranslated segments of exons, are profoundly non-random in ...

Isolation and Characterization of RNA-Containing Exosomes

The field of exosome research is rapidly expanding, with a dramatic increase in publications in recent years. These small vesicles (30-100 nm) of endocytic origin were first proposed to function as a way for reticulocytes to eradicate the transferrin receptor while maturing into erythrocytes1, and were later named exosomes. Exosomes are formed by inward budding of late endosomes, producing multivesicular bodies (MVBs), and are released into the environment by fusion of the MVBs with the plasma membrane2. Since the first discovery of exosomes, a wide range of cells have been shown to release these vesicles. Exosomes have also been detected in several biological fluids, including plasma, nasal lavage fluid, saliva and breast milk3-6. Furthermore, it has been demonstrated that the content and function of exosomes depends on the originating cell and the conditions under which they are produced. A variety of functions have been demonstrated for exosomes, such as induction of tolerance against allergen7,8, eradication of established tumors in mice9, inhibition and activation of natural killer cells10-12, promotion of differentiation into T regulatory cells13, stimulation of T cell proliferation14 and induction of T cell apoptosis15. Year 2007 we demonstrated that exosomes released from mast cells contain messenger RNA (mRNA) and microRNA (miRNA), and that the RNA can be shuttled from one cell to another via exosomes. In the recipient cells, the mRNA shuttled by exosomes was shown to be translated into protein, suggesting a regulatory function of the transferred RNA16. Further, we have also shown that exosomes derived from cells grown under oxidative stress can induce tolerance against further stress in recipient cells and thus suggest a biological function of the exosomal shuttle RNA17. Cell culture media and biological fluids contain a mixture of vesicles and shed fragments. A high quality isolation method for exosomes, followed by characterization and identification of the exosomes and their content, is therefore crucial to distinguish exosomes from other vesicles and particles. Here, we present a method for the isolation of exosomes from both cell culture medium and body fluids. This isolation method is based on repeated centrifugation and filtration steps, followed by a final ultracentrifugation step in which the exosomes are pelleted. Important methods to identify the exosomes and characterize the exosomal morphology and protein content are highlighted, including electron microscopy, flow cytometry and Western blot. The purification of the total exosomal RNA is based on spin column chromatography and the exosomal RNA yield and size distribution is analyzed using a Bioanalyzer.

This paper demonstrates methods for the isolation, purification and detection of exosomes, as well as techniques for analysis of their molecular content. These methods are adaptable for exosome isolation from both cell culture media and biological fluids, and can beyond analysis of molecular content also be useful in functional studies.

RNA İçeren Exosomes İzolasyonu ve Karakterizasyonu

The field of exosome research is rapidly expanding, with a dramatic increase in publications in recent years. These small vesicles (30-100 nm) of ...

Genomic Transformation of the Picoeukaryote Ostreococcus tauri

Common problems hindering rapid progress in Plant Sciences include cellular, tissue and whole organism complexity, and notably the high level of genomic redundancy affecting simple genetics in higher plants. The novel model organism Ostreococcus tauri is the smallest free-living eukaryote known to date, and possesses a greatly reduced genome size and cellular complexity1,2, manifested by the presence of just one of most organelles (mitochondrion, chloroplast, golgi stack) per cell, and a genome containing only ~8000 genes. Furthermore, the combination of unicellularity and easy culture provides a platform amenable to chemical biology approaches. Recently, Ostreococcus has been successfully employed to study basic mechanisms underlying circadian timekeeping3-6. Results from this model organism have impacted not only plant science, but also mammalian biology7. This example highlights how rapid experimentation in a simple eukaryote from the green lineage can accelerate research in more complex organisms by generating testable hypotheses using methods technically feasible only in this background of reduced complexity. Knowledge of a genome and the possibility to modify genes are essential tools in any model species. Genomic1, Transcriptomic8, and Proteomic9 information for this species is freely available, whereas the previously reported methods6,10 to genetically transform Ostreococcus are known to few laboratories worldwide.
In this article, the experimental methods to genetically transform this novel model organism with an overexpression construct by means of electroporation are outlined in detail, as well as the method of inclusion of transformed cells in low percentage agarose to allow selection of transformed lines originating from a single transformed cell. Following the successful application of Ostreococcus to circadian research, growing interest in Ostreococcus can be expected from diverse research areas within and outside plant sciences, including biotechnological areas. Researchers from a broad range of biological and medical sciences that work on conserved biochemical pathways may consider pursuing research in Ostreococcus, free from the genomic and organismal complexity of larger model species.

Genomic Transformation of the Picoeukaryote Ostreococcus tauri

This article describes genetic transformation of the unicellular marine alga Ostreococcus tauri by electroporation. This eukaryotic organism is an effective model platform for higher plants, possesing greatly reduced genomic and cellular complexity and being readily amenable to both cell culture and chemical biology.

Picoeukaryote genomik Dönüşüm<em&gt; Ostreococcus tauri</em

Common problems hindering rapid progress in Plant Sciences include cellular, tissue and whole organism complexity, and notably the high level of genomic ...

Selective Capture of 5-hydroxymethylcytosine from Genomic DNA

5-methylcytosine (5-mC) constitutes ~2-8% of the total cytosines in human genomic DNA and impacts a broad range of biological functions, including gene expression, maintenance of genome integrity, parental imprinting, X-chromosome inactivation, regulation of development, aging, and cancer1. Recently, the presence of an oxidized 5-mC, 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC), was discovered in mammalian cells, in particular in embryonic stem (ES) cells and neuronal cells2-4. 5-hmC is generated by oxidation of 5-mC catalyzed by TET family iron (II)/&alpha;-ketoglutarate-dependent dioxygenases2, 3. 5-hmC is proposed to be involved in the maintenance of embryonic stem (mES) cell, normal hematopoiesis and malignancies, and zygote development2, 5-10. To better understand the function of 5-hmC, a reliable and straightforward sequencing system is essential. Traditional bisulfite sequencing cannot distinguish 5-hmC from 5-mC11. To unravel the biology of 5-hmC, we have developed a highly efficient and selective chemical approach to label and capture 5-hmC, taking advantage of a bacteriophage enzyme that adds a glucose moiety to 5-hmC specifically12.
Here we describe a straightforward two-step procedure for selective chemical labeling of 5-hmC. In the first labeling step, 5-hmC in genomic DNA is labeled with a 6-azide-glucose catalyzed by &beta;-GT, a glucosyltransferase from T4 bacteriophage, in a way that transfers the 6-azide-glucose to 5-hmC from the modified cofactor, UDP-6-N3-Glc (6-N3UDPG). In the second step, biotinylation, a disulfide biotin linker is attached to the azide group by click chemistry. Both steps are highly specific and efficient, leading to complete labeling regardless of the abundance of 5-hmC in genomic regions and giving extremely low background. Following biotinylation of 5-hmC, the 5-hmC-containing DNA fragments are then selectively captured using streptavidin beads in a density-independent manner. The resulting 5-hmC-enriched DNA fragments could be used for downstream analyses, including next-generation sequencing.
Our selective labeling and capture protocol confers high sensitivity, applicable to any source of genomic DNA with variable/diverse 5-hmC abundances. Although the main purpose of this protocol is its downstream application (i.e., next-generation sequencing to map out the 5-hmC distribution in genome), it is compatible with single-molecule, real-time SMRT (DNA) sequencing, which is capable of delivering single-base resolution sequencing of 5-hmC.

Described is a two-step labeling process using &beta;-glucosyltransferase (&beta;-GT) to transfer an azide-glucose to 5-hmC, followed by click chemistry to transfer a biotin linker for easy and density-independent enrichment. This efficient and specific labeling method enables enrichment of 5-hmC with extremely low background and high-throughput epigenomic mapping via next-generation sequencing.

Genomik DNA 5-hydroxymethylcytosine seçici Yakalama

5-methylcytosine (5-mC) constitutes ~2-8% of the total cytosines in human genomic DNA and impacts a broad range of biological functions, including gene ...

Real-time Imaging of Single Engineered RNA Transcripts in Living Cells Using Ratiometric Bimolecular Beacons

The growing realization that both the temporal and spatial regulation of gene expression can have important consequences on cell function has led to the development of diverse techniques to visualize individual RNA transcripts in single living cells. One promising technique that has recently been described utilizes an oligonucleotide-based optical probe, ratiometric bimolecular beacon (RBMB), to detect RNA transcripts that were engineered to contain at least four tandem repeats of the RBMB target sequence in the 3&#8217;-untranslated region. RBMBs are specifically designed to emit a bright fluorescent signal upon hybridization to complementary RNA, but otherwise remain quenched. The use of a synthetic probe in this approach allows photostable, red-shifted, and highly emissive organic dyes to be used for imaging. Binding of multiple RBMBs to the engineered RNA transcripts results in discrete fluorescence spots when viewed under a wide-field fluorescent microscope. Consequently, the movement of individual RNA transcripts can be readily visualized in real-time by taking a time series of fluorescent images. Here we describe the preparation and purification of RBMBs, delivery into cells by microporation and live-cell imaging of single RNA transcripts.

Ratiometric bimolecular beacons (RBMBs) can be used to image single engineered RNA transcripts in living cells. Here, we describe the preparation and purification of RBMBs, delivery of RBMBs into cells by microporation and fluorescent imaging of single RNA transcripts in real-time.

Oranlı metrik Bimoleküler Fenerleri kullanma Yaşam Hücrelerde Tek Engineered RNA Transkriptlerinin Gerçek zamanlı Görüntüleme

The growing realization that both the temporal and spatial regulation of gene expression can have important consequences on cell function has led to the ...

Generation of Genomic Deletions in Mammalian Cell Lines via CRISPR/Cas9

The prokaryotic clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) 9 system may be re-purposed for site-specific eukaryotic genome engineering. CRISPR/Cas9 is an inexpensive, facile, and efficient genome editing tool that allows genetic perturbation of genes and genetic elements. Here we present a simple methodology for CRISPR design, cloning, and delivery for the production of genomic deletions. In addition, we describe techniques for deletion, identification, and characterization. This strategy relies on cellular delivery of a pair of chimeric single guide RNAs (sgRNAs) to create two double strand breaks (DSBs) at a locus in order to delete the intervening DNA segment by non-homologous end joining (NHEJ) repair. Deletions have potential advantages as compared to single-site small indels given the efficiency of biallelic modification, ease of rapid identification by PCR, predictability of loss-of-function, and utility for the study of non-coding elements. This approach can be used for efficient loss-of-function studies of genes and genetic elements in mammalian cell lines.

CRISPR/Cas9 is a robust system to produce disruption of genes and genetic elements. Here we describe a protocol for the efficient creation of genomic deletions in mammalian cell lines using CRISPR/Cas9.

CRISPR / Cas9 üzerinden Memeli Hücre Hatlarında Genomik Delesyonlar Üretimi

The prokaryotic clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) 9 system may be re-purposed for site-specific ...