Name: determining genome-wide transcript decay rates in proliferating and quiescent human fibroblasts
Uploaded: 2018-01-02T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determining Genome-wide Transcript Decay Rates in Proliferating and Quiescent Human Fibroblasts at JoVE.com

HAC היה המלומד במילטון אי קסל של קרן אלן ריטה (http://www.ritaallenfoundation.org). עבודה זו מומן על ידי מענקים HAC מן המרכז הלאומי הכללי לרפואה למדעי מענק הצטיינות P50 GM071508 (חוקר פרטי דוד בוטשטיין), 2007RSGl9572 גרנט חברת פארמה הקרן, הלאומית למדע קרן OCI גרנט-1047879 דוד לאוגוסט, המכון הלאומי של גנרל רפואי מדעי R01 GM081686, המכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית R01 GM0866465, אלי &#38; אידית במרכז רחבה של רפואה רגנרטיבית &#38; מחקר בתאי גזע CTSI המרכז לבריאות/UCLA NIH של הנשים איריס חזן גרנט UL1TR000124, והחברה לוקמיה לימפומה. מחקר דיווח בפרסום זה נתמך על ידי המכון הלאומי לסרטן של מכוני הבריאות הלאומיים תחת פרס מספר P50CA092131. התורמים שחיים היה אין תפקיד תכנון המחקר, איסוף נתונים, ניתוח, ההחלטה לפרסם או אופן ההכנה של כתב היד. HAC הוא חבר אלי &#38; אידית במרכז רחבה של רפואה רגנרטיבית &#38; מחקר תאי גזע, המכון לביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת UCLA, התוכנית באצירת לביואינפורמטיקה באוניברסיטת UCLA.

כל הניסויים המתוארים אושרו על ידי המוסדיים סקירה קרשים אוניברסיטת פרינסטון, אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס.
1. מכינים את Fibroblasts מתרבים ומגדלי עכבות-קשר לקורס ActD זמן
הערה: פרוטוקול זה משתמש של timecourse עם ארבע timepoints. ניתן לאסוף שלוש דוגמאות ביולוגית עצמאית לכל timep...

<ol>
	<li>Neff, A. T., Lee, J. Y., Wilusz, J., Tian, B., Wilusz, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+analysis+reveals+multiple+pathways+for+unique+regulation+of+mRNA+decay+in+induced+pluripotent+stem+cells.">Global analysis reveals multiple pathways for unique regulation of mRNA decay in induced pluripotent stem cells.</a> Genome Res. 22 (8), 1457-1467 (2012).</li><li>Raghavan, A., Ogilvie, R. L., Reilly, C., Abelson, M. L., Raghavan, S., Vasdewani, J., Krathwohl, M., Bohjanen, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+analysis+of+mRNA+decay+in+resting+and+activated+primary+human+T+lymphocytes.">Genome-wide analysis of mRNA decay in resting and activated primary human T lymphocytes.</a> Nucleic Acids Res. 30 (24), 5529-5538 (2002).</li><li>Cheadle, C., Fan, J., Cho-Chung, Y. S., Werner, T., Ray, J., Do, L., Gorospe, M., Becker, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+gene+expression+during+T+cell+activation:+alternate+regulation+of+mRNA+transcription+and+mRNA+stability.">Control of gene expression during T cell activation: alternate regulation of mRNA transcription and mRNA stability.</a> BMC Genomics. 6, 75 (2005).</li><li>Yang, E., van Nimwegen, E., Zavolan, M., Rajewsky, N., Schroeder, M., Magnasco, M., Darnell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decay+rates+of+human+mRNAs:+correlation+with+functional+characteristics+and+sequence+attributes.">Decay rates of human mRNAs: correlation with functional characteristics and sequence attributes.</a> Genome Res. 13 (8), 1863-1872 (2003).</li><li>Hao, S., Baltimore, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+stability+of+mRNA+influences+the+temporal+order+of+the+induction+of+genes+encoding+inflammatory+molecules.">The stability of mRNA influences the temporal order of the induction of genes encoding inflammatory molecules.</a> Nat Immunol. 10 (3), 281-288 (2009).</li><li>Coller, H. A., Sang, L., Roberts, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+description+of+cellular+quiescence.">A new description of cellular quiescence.</a> PLoS Biol. 4 (3), 83 (2006).</li><li>Wilusz, C. J., Wormington, M., Peltz, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cap-to-tail+guide+to+mRNA+turnover.">The cap-to-tail guide to mRNA turnover.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 2 (4), 237-246 (2001).</li><li>Garneau, N. L., Wilusz, J., Wilusz, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+highways+and+byways+of+mRNA+decay.">The highways and byways of mRNA decay.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 8 (2), 113-126 (2007).</li><li>Suh, E. J., Remillard, M. Y., Legesse-Miller, A., Johnson, E. L., Lemons, J. M., Chapman, T. R., Forman, J. J., Kojima, M., Silberman, E. S., Coller, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microRNA+network+regulates+proliferative+timing+and+extracellular+matrix+synthesis+during+cellular+quiescence+in+fibroblasts.">A microRNA network regulates proliferative timing and extracellular matrix synthesis during cellular quiescence in fibroblasts.</a> Genome Biol. 13 (12), 121 (2012).</li><li>Hoen, P. A., Hirsch, M., de Meijer, E. J., de Menezes, R. X., van Ommen, G. J., den Dunnen, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mRNA+degradation+controls+differentiation+state-dependent+differences+in+transcript+and+splice+variant+abundance.">mRNA degradation controls differentiation state-dependent differences in transcript and splice variant abundance.</a> Nucleic Acids Res. 39 (2), 556-566 (2011).</li><li>Sharova, L. V., Sharov, A. A., Nedorezov, T., Piao, Y., Shaik, N., Ko, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Database+for+mRNA+half-life+of+19+977+genes+obtained+by+DNA+microarray+analysis+of+pluripotent+and+differentiating+mouse+embryonic+stem+cells.">Database for mRNA half-life of 19 977 genes obtained by DNA microarray analysis of pluripotent and differentiating mouse embryonic stem cells.</a> DNA Res. 16 (1), 45-58 (2009).</li><li>Johnson, E. L., Robinson, D. G., Coller, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+changes+in+mRNA+stability+contribute+to+quiescence-specific+gene+expression+patterns+in+a+fibroblast+model+of+quiescence.">Widespread changes in mRNA stability contribute to quiescence-specific gene expression patterns in a fibroblast model of quiescence.</a> BMC Genomics. 18 (1), 123 (2017).</li><li>Legesse-Miller, A., Elemento, O., Pfau, S. J., Forman, J. J., Tavazoie, S., Coller, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=let-7+Overexpression+leads+to+an+increased+fraction+of+cells+in+G2/M,+direct+down-regulation+of+Cdc34,+and+stabilization+of+Wee1+kinase+in+primary+fibroblasts.">let-7 Overexpression leads to an increased fraction of cells in G2/M, direct down-regulation of Cdc34, and stabilization of Wee1 kinase in primary fibroblasts.</a> J Biol Chem. 284 (11), 6605-6609 (2009).</li><li>Jiang, L., Schlesinger, F., Davis, C. A., Zhang, Y., Li, R., Salit, M., Gingeras, T. R., Oliver, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+spike-in+standards+for+RNA-seq+experiments.">Synthetic spike-in standards for RNA-seq experiments.</a> Genome Res. 21 (9), 1543-1551 (2011).</li><li>Tan, P. K., Downey, T. J., Spitznagel, E. L., Xu, P., Fu, D., Dimitrov, D. S., Lempicki, R. A., Raaka, B. M., Cam, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+gene+expression+measurements+from+commercial+microarray+platforms.">Evaluation of gene expression measurements from commercial microarray platforms.</a> Nucleic Acids Res. 31 (19), 5676-5684 (2003).</li><li>Wang, Z., Gerstein, M., Snyder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA-Seq:+a+revolutionary+tool+for+transcriptomics.">RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics.</a> Nat Rev Genet. 10 (1), 57-63 (2009).</li><li>Wong, M. L., Medrano, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+PCR+for+mRNA+quantitation.">Real-time PCR for mRNA quantitation.</a> Biotechniques. 39 (1), 75-85 (2005).</li><li>Streit, S., Michalski, C. W., Erkan, M., Kleeff, J., Friess, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Northern+blot+analysis+for+detection+and+quantification+of+RNA+in+pancreatic+cancer+cells+and+tissues.">Northern blot analysis for detection and quantification of RNA in pancreatic cancer cells and tissues.</a> Nat Protoc. 4 (1), 37-43 (2009).</li><li>Livak, K. J., Schmittgen, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+relative+gene+expression+data+using+real-time+quantitative+PCR+and+the+2(-Delta+Delta+C(T))+Method.">Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method.</a> Methods. 25 (4), 402-408 (2001).</li><li>Anders, S., Reyes, A., Huber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+differential+usage+of+exons+from+RNA-seq+data.">Detecting differential usage of exons from RNA-seq data.</a> Genome Res. 22 (10), 2008-2017 (2012).</li><li>Vandenbroucke, I. I., Vandesompele, J., Paepe, A. D., Messiaen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+splice+variants+using+real-time+PCR.">Quantification of splice variants using real-time PCR.</a> Nucleic Acids Res. 29 (13), 68-68 (2001).</li><li>Hargrove, J. L., Hulsey, M. G., Beale, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+kinetics+of+mammalian+gene+expression.">The kinetics of mammalian gene expression.</a> Bioessays. 13 (12), 667-674 (1991).</li><li>Benjamini, Y., Hochberg, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+false+discovery+rate:+a+practical+and+powerful+approach+to+multiple+testing.">Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing.</a> Journal of the Royal Statistical Society Series B. 57, 289-300 (1995).</li><li>Hwang, H. W., Wentzel, E. A., Mendell, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-cell+contact+globally+activates+microRNA+biogenesis.">Cell-cell contact globally activates microRNA biogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (17), 7016-7021 (2009).</li><li>Friedel, C. C., Dolken, L., Ruzsics, Z., Koszinowski, U. H., Zimmer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conserved+principles+of+mammalian+transcriptional+regulation+revealed+by+RNA+half-life.">Conserved principles of mammalian transcriptional regulation revealed by RNA half-life.</a> Nucleic Acids Res. 37 (17), 115 (2009).</li><li>Soeiro, R., Amos, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mRNA+half-life+measured+by+use+of+actinomycin+D+in+animal+cells+-+A+caution.">mRNA half-life measured by use of actinomycin D in animal cells - A caution.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 129 (2), 406-409 (1966).</li><li>Perez-Ortin, J. E., Alepuz, P., Chavez, S., Choder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eukaryotic+mRNA+decay:+methodologies,+pathways,+and+links+to+other+stages+of+gene+expression.">Eukaryotic mRNA decay: methodologies, pathways, and links to other stages of gene expression.</a> J Mol Biol. 425 (20), 3750-3775 (2013).</li><li>Chen, C. Y., Ezzeddine, N., Shyu, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Messenger+RNA+half-life+measurements+in+mammalian+cells.">Messenger RNA half-life measurements in mammalian cells.</a> Methods Enzymol. 448, 335-357 (2008).</li><li>Gupta, I., Clauder-Munster, S., Klaus, B., Jarvelin, A. I., Aiyar, R. S., Benes, V., Wilkening, S., Huber, W., Pelechano, V., Steinmetz, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+polyadenylation+diversifies+post-transcriptional+regulation+by+selective+RNA-protein+interactions.">Alternative polyadenylation diversifies post-transcriptional regulation by selective RNA-protein interactions.</a> Mol Syst Biol. 10, 719 (2014).</li><li>Geisberg, J. V., Moqtaderi, Z., Fan, X., Ozsolak, F., Struhl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+analysis+of+mRNA+isoform+half-lives+reveals+stabilizing+and+destabilizing+elements+in+yeast.">Global analysis of mRNA isoform half-lives reveals stabilizing and destabilizing elements in yeast.</a> Cell. 156 (4), 812-824 (2014).</li><li>Haruki, H., Nishikawa, J., Laemmli, U. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+anchor-away+technique:+rapid,+conditional+establishment+of+yeast+mutant+phenotypes.">The anchor-away technique: rapid, conditional establishment of yeast mutant phenotypes.</a> Mol Cell. 31 (6), 925-932 (2008).</li><li>Cleary, M. D., Meiering, C. D., Jan, E., Guymon, R., Boothroyd, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosynthetic+labeling+of+RNA+with+uracil+phosphoribosyltransferase+allows+cell-specific+microarray+analysis+of+mRNA+synthesis+and+decay.">Biosynthetic labeling of RNA with uracil phosphoribosyltransferase allows cell-specific microarray analysis of mRNA synthesis and decay.</a> Nat Biotechnol. 23 (2), 232-237 (2005).</li><li>Rabani, M., Levin, J. Z., Fan, L., Adiconis, X., Raychowdhury, R., Garber, M., Gnirke, A., Nusbaum, C., Hacohen, N., Friedman, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+labeling+of+RNA+uncovers+principles+of+RNA+production+and+degradation+dynamics+in+mammalian+cells.">Metabolic labeling of RNA uncovers principles of RNA production and degradation dynamics in mammalian cells.</a> Nat Biotechnol. 29 (5), 436-442 (2011).</li><li>Marzi, M. J., Ghini, F., Cerruti, B., de Pretis, S., Bonetti, P., Giacomelli, C., Gorski, M. M., Kress, T., Pelizzola, M., Muller, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+dynamics+of+microRNAs+revealed+by+a+novel+pulse-chase+approach.">Degradation dynamics of microRNAs revealed by a novel pulse-chase approach.</a> Genome Res. 26 (4), 554-565 (2016).</li></ol>

תרדמה יכולה להיגרם על ידי אותות חיצוניים כולל נסיגה של mitogens או סרום, חוסר הידבקות תאים, וניגוד קשר. סימן דיכוי, אחת השיטות אפשריות מרובים עבור גרימת תרדמה, הוא תהליך מאוד אבולוציונית שנשמרת שבו תאים יציאה מחזור התא proliferative בתגובה מגע לתא. אנו מתמקדים כאן סימן דיכוי כדוגמה שיטה לזירוז תרדמה. ...

רמות מצב יציב של הפרוטוקולים משקפים את התרומה של התעתיק סינתזה ודעיכה תעתיק. מוסדר והוא תעתיק מתואמת דעיכה מנגנון חשוב לשליטה תהליכים ביולוגיים1,2,3,4. לדוגמה, התעתיק הניוון הוכחו לתרום הסדרה הטמפורלי של אירועים בעקבות ההפעלה על-ידי הגידול נקרוזה מקדם ציטוקינים דלקתיים5.
אנחנו הראו בעבר כי המעבר בין התפשטות תרדמה בתוך ראשי fibroblasts האנושי קשורה לשינויים ברמות תעתיק של גנים רבים6. חלק משינויים אלה משקפים הבדלים בפעילות של גורמי שעתוק בין שתי מדינות אלה.
שינוי בקצב של תמליל רדיואקטיבית יכול לתרום גם שינויים ברמת הביטוי של תעתיק שני מצבים שונים7,8. בהתבסס על הממצאים שלנו מוקדם יותר כי המעבר בין התפשטות תרדמה קשורה לשינויים ברמות של מיקרו Rna מספר9, שאלנו יש גם תרומה מהשחתה התעתיק דיפרנציאלית משתנה ב ביטוי גנים ב מתרבים לעומת fibroblasts השבתה הדרגתית.
כדי לעקוב אחר תעתיק יציבות, קבענו שיעור הריקבון של הפרוטוקולים הגנום כולו ב מתרבים לעומת תאים השבתה הדרגתית. כדי להשיג זאת, אנחנו במעקב הניוון ב מתרבים לעומת fibroblasts השבתה הדרגתית על ידי היכרות עם מעכב של שעתוק חדשים וניטור קצב שבו תעתיקים בודדים נעלם עם הזמן. היתרון של גישה זו הוא, לעומת שיטות המפקחים פשוט ביטוי גנים הכוללת, על ידי עיכוב סינתזה חדשה התעתיק, נוכל לקבוע את קצב הדעיכה תחפש ברישומים אלה בנפרד מן הקצב שבו הם עיבד.
טיפול ActD לעכב שעתוק חדשים ולקבוע תעתיק הניוון יושם בהצלחה במחקרים קודמים מרובים. ActD שימש לנתח את חשיבות יציבות הרנ א משתנה בשפע התעתיק הנובעים הטיפול בעזרת ציטוקינים פרו-דלקתיים5. בגישה דומה שימש גם לנתח את ההבדלים התעתיק קצב הדעיכה ב מתרבים לעומת תאים C2C12 כפי הם מאמצים של פנוטיפ של שריר הבדיל10. כדוגמה נוספת, ה-mRNA מחצית החיים הכללית גם זוהתה pluripotent, תאי גזע עובריים בעכבר הבדיל11. בדוגמאות אלה, ריקבון mRNA הוכח להיות חשוב עבור ויסות התעתיק שפע, את המעבר של תאים תאים שונים הברית.
יישום השיטות המתוארות להלן, גילינו לשינויים התעתיק הניוון כ 500 גנים בהשוואת fibroblasts הברית מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית12. בפרט, גילינו כי המטרות של microRNA מיר-29, אשר downregulated בתאים השבתה הדרגתית, התייצבו כאשר תאי מעבר תרדמה. נתאר כאן את המתודולוגיה שהשתמשנו כדי לקבוע הניוון תאים מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית. מתודולוגיה זו שימושית לצורך השוואת הכללית הניוון mRNA בשני נושאים שונים אך דומים לתנאים כאשר מידע אודות במהירות מרקיבים גנים מתבקשת. זה יכול לשמש גם כדי לטפל שאלות אחרות כגון ההשפעה של התא תנאי התרבות על התעתיק ריקבון, למשל, לשניים מימד לעומת שלוש התרבויות תלת-ממדי. הניוון יכול להיות נחוש הגנום כולו עם שיטות כמו מיקרו-מערכים או RNA-תת סעיף. לחילופין, qPCR בזמן אמת או סופג הצפוני יכול לשמש כדי לקבוע את הניוון על בסיס ג'ין-מאת-גן או isoform-על ידי-isoform. המחירים הללו יכולים לשמש לאחר מכן כדי לחשב את זמן מחצית החיים של כל הגן בפיקוח וכדי לזהות גנים עם הניוון השונים של שני תנאים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:809px;" width="809">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Centrifuges for microcentrifuge tubes capable of reaching 12,000 x g and 4&#176;C</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Equipment for running agarose gels</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Sterile tissue culture plates and conical tubes</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium</td>
			<td style="width:163px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">11965-118</td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Fetal bovine serum</td>
			<td style="width:163px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">35-010-CV</td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Sterile serological pipets, pipettors and pipet tips for tissue culture</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:291px;">Individually wrapped, disposable Rnase-free pipettes, pipette tips and tubes for RNA isolation and analysis</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Disposable gloves to be worn when handling reagents and RNA samples</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">RNaseZap</td>
			<td style="width:163px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">AM9780</td>
			<td style="width:237px;">For decontaminating work surfaces from RNase</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">2.0 ml eppendorf tubes</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Trypsin-EDTA&#160; Solution 10X</td>
			<td style="width:163px;">Millipore Sigma</td>
			<td style="width:119px;">9002-07-07</td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:291px;">Sterile PBS</td>
			<td style="width:163px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">14190-250</td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Trizol</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">15596018</td>
			<td style="width:237px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Actinomycin D</td>
			<td style="width:163px;">Millipore Sigma</td>
			<td style="width:119px;">A1410-2 mg</td>
			<td style="width:237px;">inhibits transcription</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Sterile DMSO</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">31-761-00ML</td>
			<td style="width:237px;">solvent for actinomycin D</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Chloroform</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">ICN19400225</td>
			<td style="width:237px;">MP Biomedicals, Inc product</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Isopropanol</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP2618500</td>
			<td style="width:237px;">molecular biology grade</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Ethanol</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP28184</td>
			<td style="width:237px;">molecular biology grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">RNase-free Glycogen (20 mg/ml aqueous solution)</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">R0551</td>
			<td style="width:237px;">carrier for RNA precipitation</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:291px;">TURBO DNA-free Kit</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AM1907</td>
			<td style="width:237px;">removes DNA with DNase, then, in a subsequent step,&#160; inactivates DNA and removes divalent cations</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Agarose</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">ICN820721</td>
			<td style="width:237px;">MP Biomedicals, Inc product</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Loading dye for RNA gel</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">R0641</td>
			<td style="width:237px;">suitable even for denaturing electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Millenium RNA markers</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AM7150</td>
			<td style="width:237px;">RNA ladder</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">One-color RNA Spike-in Kit</td>
			<td style="width:163px;">Agilent Technology</td>
			<td style="width:119px;">5188-5282</td>
			<td style="width:237px;">Example spike-in control for Agient microarray analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Tris base</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP152-1</td>
			<td style="width:237px;">molecular biology grade, for TAE buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Glacial acetic acid</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A38-500</td>
			<td style="width:237px;">for TAE buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">EDTA</td>
			<td style="width:163px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP120-500</td>
			<td style="width:237px;">electrophoresis grade, for gels</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Ethidium bromide</td>
			<td style="width:163px;">Millipore Sigma</td>
			<td style="width:119px;">E7637</td>
			<td style="width:237px;">for molecular biology</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">External RNA Controls Consortium RNA Spike-in Mix</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>4456740</td>
			<td style="width:237px;">Spike-in control for RNA Seq</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">TruSeq Stranded mRNA Library Preparation Kit A (48 samples, 12 indexes)</td>
			<td style="width:163px;">Illumina</td>
			<td style="width:119px;">RS-122-2101</td>
			<td style="width:237px;">for RNA Seq</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">96-well 0.3 ml PCR plate</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AB-0600</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Microseal B adhesive seals</td>
			<td style="width:163px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">MSB1001</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Rnase/Dnase-free Reagent Reservoirs</td>
			<td style="width:163px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">89094-662</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:291px;">Rnase/Dnase-free Eight tube strips and caps</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AM12230</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">SuperScript Reverse Transcriptase</td>
			<td style="width:163px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">18090010</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">AMPure XP Beads</td>
			<td style="width:163px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:119px;">A63880</td>
			<td style="width:237px;">for real-time qPCR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determining genome-wide transcript decay rates in proliferating and quiescent human fibroblasts

תרדמה הוא מצב זמני, הפיכה בה תאים חדלו חלוקת התא, אך לשמר את היכולת להתרבות. מחקרים רבים, כולל שלנו, הראו כי תרדמה קשורה נפוצה שינויים בביטוי הגנים. חלק משינויים אלה להתרחש דרך שינויים ברמה או פעילות של גורמי שעתוק התפשטות-הקשורים, כגון E2F ו- MYC. הראו כי ה-mRNA דעיכה יכול לתרום גם שינויים בביטוי הגנים בין תאים מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית. ב פרוטוקול זה, אנו מתארים הליך הקמת תרבויות מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית של העורלה עורי האנושי fibroblasts. לאחר מכן נתאר את נהלי עיכוב חדש שעתוק בתאים מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית עם ואקטינומיצין D (ActD). טיפול ActD מייצג גישה ישירה, לשחזור בריא שעתוק חדש מהשחתה תעתיק. חיסרון של טיפול ActD היא כי מסלול הזמן חייב להיות מוגבל למסגרת זמן קצר כי ActD משפיע על התא הכדאיות. התעתיק רמות מנוטרים לאורך זמן לקביעת תעתיק הניוון. הליך זה מאפשר הזיהוי של גנים איזופורמים כי התערוכה הריקבון הדיפרנציאלי ב מתרבים לעומת fibroblasts השבתה הדרגתית.

אנחנו דיווחו בעבר כי התוצאות של microarray ניתוחים של התעתיק הניוון ב מתרבים ומגדלי עכבות-קשר fibroblasts אנושי ראשוני על קורס 8 שעות זמן12. רשימת גנים עם שינוי משמעותי ביציבות התעתיק השוואת fibroblasts מתרבים ומגדלי עכבות-קשר הינו מסופק משלים טבלה 1. עוצמות קרינה פל...

Watch this Scientific Journal Video about Determining Genome-wide Transcript Decay Rates in Proliferating and Quiescent Human Fibroblasts at JoVE.com

Determining Genome-wide Transcript Decay Rates in Proliferating and Quiescent Human Fibroblasts

אנו מתארים פרוטוקול מתרבים ביצירת ו fibroblasts השבתה הדרגתית העיקרי עורי אנושי, ניטור התעתיק הניוון ולאחר זיהוי גנים רקובה באופן שונה.

קביעת הגנום כולו התעתיק הניוון ב Fibroblasts האדם מתרבים ומגדלי השבתה הדרגתית

Quiescence is a temporary, reversible state in which cells have ceased cell division, but retain the capacity to proliferate. Multiple studies, including ...

The overall goal of this procedure is to monitor transcript decay rates in proliferating and quiescent fibroblasts. This method can help answer key questions in the molecular biology field such as whether changes in gene expression result from changes in transcript decay rate. The main advantage of this technique is that it provides information on transcript decay rate, not just transcript abundance.To begin the protocol, establish proliferating and quiescent cultures of fibroblasts. Proliferating fibroblasts should be trypsinized regularly. Quiescent cultures can be established by allowing plates to reach confluence with regular medium changes.Add ActD 150 microliters to prewarmed medium 10 milliliters for all biological replicate cell culture plates. Add ActD at a concentration of 15 micrograms per milliliter of medium. Mix the solution well.Aspirate the old medium, and add medium containing ActD to the cells. To collect the zero time point sample, gently aspirate off the ActD medium and pipette between five and 10 milliliters of prewarmed PBS onto a 100-millimeter plate, five milliliters of solution for a 100-millimeter plate, two milliliters for a well of a six-well plate, and one milliliter for a well of a 12-well plate. Gently aspirate the PBS.Then add phenol-guanidine isothiocyanate solution directly to the tissue culture plate. Pipette the phenol-guanidine isothiocyanate solution cell mixture up and down several times to make a homogenous mixture. Collect each time point after the appropriate amount of time has passed, using the method described earlier.Incubate the samples at room temperature for five minutes to ensure the complete dissolution of RNA protein complexes. Next introduce spike-in controlled transcripts that can be detected with the methodology used. Introduce these controls into each sample at a known quantity and concentration.Using a pipette, transfer the phenylguanidine isothiocyanate solution mixture to a 2.0-milliliter microcentrifuge tube. Then add 0.2 milliliters chloroform to the phenylguanidine isothiocyanate solution mixture for every one milliliter of phenylguanidine isothiocyanate solution used. Shake the microcentrifuge tube vigorously for 15 seconds and then incubate the chloroform phenylguanidine isothiocyanate.After incubation, spin the samples at 12, 000 times g for 20 minutes at four degrees Celsius. The sample should separate into three layers. Transfer the aqueous layer to a new 2.0-milliliter microcentrifuge tube using a micropipette and be careful not to disturb the interphase during this process.Discard the interphase and organic fractions. Then add an equal volume of 2-Propanol to the aqueous fraction and invert the tube 10 times. Add up to one microliter of 20 milligram per milliliter aqueous glycogen per 20 microliters of sample, especially if the yield is expected to be low.Incubate the samples at room temperature for 10 minutes. After incubation, spin the samples. Ensure that at the end of the spin, the RNA has precipitated to form a while pellet at the bottom of the tube.With a pipette, remove and discard the supernatant, taking special care not to disturb the white RNA pellet. Add one milliliter of 75%ethanol per one milliliter of phenylguanidine isothiocyanate solution reagent to wash the pellet. Spin the samples at 12, 000 times g for 10 minutes.After removing most of the supernatant, use a pipette to remove as much ethanol as possible but do not disturb the pellet. Spins the samples to pellet all excess ethanol. The RNA pellet is less compact at this step and tends to move.After the spin, remove all excess ethanol from the tube without disturbing the pellet. Allow the RNA pellet to air-dry for five minutes. Add 50 microliters of nuclease-free water to the RNA pellet and resuspend the pellet in nuclease-free water.Treat the samples of one microliter Deanase to remove DNA and then inactivate the Deanase and cations. Store the RNA samples in 2.0-milliliter microcentrifuge tubes at minus 80 degrees Celsius. Quantify the RNA and check the RNA for purity using a spectrophotometer.After checking the purity, analyze the RNA with a 1%agarose gel to visualize the extend of degradation. Two clear bands representing 18S and 28S rRNA should be clearly visible. If these bands are not visible, the RNA may be degraded.Next, monitor the transcript abundance in the collect aliquots of RNA compared with the spiked-in internal standard using Real-Time qPCR. Microarrays, RNA sequencing, or northern blots can also be used. Fluorescence intensities over time correspond to gene expression.While fibroblasts become contact-inhibited, the transcript-encoding Collagen 3A1, a very important gene for creating the extracellular matrix deposited during wound healing becomes more stable and does not decay as rapidly. Don't forget that working with phenol can be extremely hazardous and it is important not to let it touch your skin. After watching this video, you should have a good understanding of how to monitor transcript decay rates in proliferating and quiescent fibroblasts.Changes in transcript decay rate can be an important mechanism of gene triangulation.

Research

JoVE Journal

Genetics

siRNA Transfection and EMSA Analyses on Freshly Isolated Human Villous Cytotrophoblasts

ניתוח Transfection siRNA ו Emsa על Cytotrophoblasts Villous אדם המבודד טרי

Human primary villous cytotrophoblasts are a very useful source of primary cells to study placental functions and regulatory mechanisms, and to comprehend ...

Parallel Measurement of Circadian Clock Gene Expression and Hormone Secretion in Human Primary Cell Cultures

מדידה במקביל של ביטוי גנים השעון הביולוגי ואת הפרשת הורמון בתרביות תאים ראשוניים אדם

Circadian clocks are functional in all light-sensitive organisms, allowing for an adaptation to the external world by anticipating daily environmental ...

Genome-wide Determination of Mammalian Replication Timing by DNA Content Measurement

קביעת הגנום כולו של תזמון שכפול יונק ידי מדידת תוכן DNA

Replication of the genome occurs during S phase of the cell cycle in a highly regulated process that ensures the fidelity of DNA duplication. Each genomic ...

Genome-wide Mapping of Protein-DNA Interactions with ChEC-seq in Saccharomyces cerevisiae

Genome-wide Mapping of Protein-DNA Interactions with ChEC-seq in Saccharomyces cerevisiae

מיפוי רחב של הגנום של אינטראקציות DNA-חלבון עם CHEC-Seq ב<em&gt; Saccharomyces cerevisiae</em

Genome-wide mapping of protein-DNA interactions is critical for understanding gene regulation, chromatin remodeling, and other chromatin-resident ...

Mapping Genome-wide Accessible Chromatin in Primary Human T Lymphocytes by ATAC-Seq

מיפוי הגנום כולו נגיש כרומטין של לימפוציטים מסוג T אנושי ראשוני על ידי האטא ק-Seq

Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high-throughput sequencing (ATAC-seq) is a method used for the identification of open (accessible) regions ...

Generation of Genome-wide Chromatin Conformation Capture Libraries from Tightly Staged Early Drosophila Embryos

Generation of Genome-wide Chromatin Conformation Capture Libraries from Tightly Staged Early Drosophila Embryos

הדור של הגנום כולו כרומטין קונפורמציה לכידת ספריות מעוברים דרוזופילה בחוזקה בשלבים המוקדמים

Investigating the three-dimensional architecture of chromatin offers invaluable insight into the mechanisms of gene regulation. Here, we describe a ...

Promoter Capture Hi-C: High-resolution, Genome-wide Profiling of Promoter Interactions

יזם לכידת שלום-c: ברזולוציה גבוהה, הגנום כולו פרופיל של אינטראקציות יזם

The three-dimensional organization of the genome is linked to its function. For example, regulatory elements such as transcriptional enhancers control the ...

Genome-wide Surveillance of Transcription Errors in Eukaryotic Organisms

מעקב ברמת הגנום של שגיאות תיעתוק היצורים האיקריוטים

Accurate transcription is required for the faithful expression of genetic information. Surprisingly though, little is known about the mechanisms that ...

Determining the Egg Fertilization Rate of Bemisia tabaci Using a Cytogenetic Technique

Determining the Egg Fertilization Rate of Bemisia tabaci Using a Cytogenetic Technique

קביעת שיעור הפריה הביצית של כנימת עש הטבק בטכניקה Cytogenetic

A few species of sap-sucking whiteflies are some of the most damaging terrestrial pests worldwide because of the crop damage they inflict and plant ...

Isolation of Papillary and Reticular Fibroblasts from Human Skin by Fluorescence-activated Cell Sorting

הבידוד של העור האנושי על ידי מיון תאים שהופעלו על ידי קרינה פלואורסצנטית ורשתית

Fibroblasts are a highly heterogeneous cell population implicated in the pathogenesis of many human diseases. In human skin dermis, fibroblasts have ...