Name: improving small rna-seq: less bias and better detection of 2'-o-methyl rnas
Uploaded: 2019-09-16T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Improving Small RNA-seq: Less Bias and Better Detection of 2'-O-Methyl RNAs at JoVE.com

이 작품은 과학 연구를위한 국립 센터에 의해 지원되었다 (CNRS), 프랑스 대안 에너지 및 원자력 위원회 (CEA) 파리 수드 대학. 이 연구를 위한 모든 라이브러리 준비, 일루미나 시퀀싱 및 생물 정보학 분석은 I2BC 차세대 염기서열 분석(NGS) 시설에서 수행되었습니다. I2BC NGS 시설의 구성원은 원고와 유용한 제안의 비판적 독서에 대한 인정된다.

1. 작은 RNA의 격리
<ol><li>페놀 계 시약 또는 다른 방법을 사용하여 총 RNA를 추출합니다. RNA가 좋은 품질인지 확인합니다.</li>
	<li>200 V에서 15 분 동안 15 % TBE 우레아 젤 (재료 표참조)을 미리 실행하십시오.</li>
	<li>겔이 사전 실행되는 동안, 5-15 μL 부피의 포름아미드 로딩 염료(재료 표참조; 95% 탈이온화된 포르마미드, 0.025% 브로모페놀 블루, 0.025% 자일렌 시안올, 5 mM EDTA pH 8)...

<ol>
	<li>Ghildiyal, M., Zamore, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+silencing+RNAs:+an+expanding+universe.">Small silencing RNAs: an expanding universe.</a> Nature Reviews Genetics. 10, 94-108 (2009).</li><li>Chang, T. C., 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=microRNAs+in+vertebrate+physiology+and+human+disease.">microRNAs in vertebrate physiology and human disease.</a> Annual Review of Genomics and Human Genetics. 8, 215-239 (2007).</li><li>Zhuang, F., Fuchs, R. T., Robb, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+RNA+expression+profiling+by+high-throughput+sequencing:+implications+of+enzymatic+manipulation.">Small RNA expression profiling by high-throughput sequencing: implications of enzymatic manipulation.</a> Journal of Nucleic Acids. 2012, 360358 (2012).</li><li>van Dijk, E. L., Jaszczyszyn, Y., Thermes, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Library+preparation+methods+for+next-generation+sequencing:+tone+down+the+bias.">Library preparation methods for next-generation sequencing: tone down the bias.</a> Experimental Cell Research. 322, 12-20 (2014).</li><li>Munafo, D. B., Robb, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+enzymatic+reaction+conditions+for+generating+representative+pools+of+cDNA+from+small+RNA.">Optimization of enzymatic reaction conditions for generating representative pools of cDNA from small RNA.</a> RNA. 16, 2537-2552 (2010).</li><li>Hafner, M., 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=RNA-ligase-dependent+biases+in+miRNA+representation+in+deep-sequenced+small+RNA+cDNA+libraries.">RNA-ligase-dependent biases in miRNA representation in deep-sequenced small RNA cDNA libraries.</a> RNA. 17, 1697-1712 (2011).</li><li>Sorefan, K., 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=Reducing+ligation+bias+of+small+RNAs+in+libraries+for+next+generation+sequencing.">Reducing ligation bias of small RNAs in libraries for next generation sequencing.</a> Silence. 3, 4 (2012).</li><li>Sun, G., 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=A+bias-reducing+strategy+in+profiling+small+RNAs+using+Solexa.">A bias-reducing strategy in profiling small RNAs using Solexa.</a> RNA. 17, 2256-2262 (2011).</li><li>Jayaprakash, A. D., Jabado, O., Brown, B. D., Sachidanandam, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+remediation+of+biases+in+the+activity+of+RNA+ligases+in+small-RNA+deep+sequencing.">Identification and remediation of biases in the activity of RNA ligases in small-RNA deep sequencing.</a> Nucleic Acids Research. 39, 141 (2011).</li><li>Zhuang, F., Fuchs, R. T., Sun, Z., Zheng, Y., Robb, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+bias+in+T4+RNA+ligase-mediated+3'-adapter+ligation.">Structural bias in T4 RNA ligase-mediated 3'-adapter ligation.</a> Nucleic Acids Research. 40, 54 (2012).</li><li>Fuchs, R. T., Sun, Z., Zhuang, F., Robb, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bias+in+ligation-based+small+RNA+sequencing+library+construction+is+determined+by+adaptor+and+RNA+structure.">Bias in ligation-based small RNA sequencing library construction is determined by adaptor and RNA structure.</a> PLoS One. 10, 0126049 (2015).</li><li>Dard-Dascot, C., 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=Systematic+comparison+of+small+RNA+library+preparation+protocols+for+next-generation+sequencing.">Systematic comparison of small RNA library preparation protocols for next-generation sequencing.</a> BMC Genomics. 19, 118 (2018).</li><li>Van Nieuwerburgh, F., 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=Quantitative+bias+in+Illumina+TruSeq+and+a+novel+post+amplification+barcoding+strategy+for+multiplexed+DNA+and+small+RNA+deep+sequencing.">Quantitative bias in Illumina TruSeq and a novel post amplification barcoding strategy for multiplexed DNA and small RNA deep sequencing.</a> PLoS One. 6, 26969 (2011).</li><li>Harrison, B., Zimmerman, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer-stimulated+ligation:+enhanced+ligation+of+oligo-+and+polynucleotides+by+T4+RNA+ligase+in+polymer+solutions.">Polymer-stimulated ligation: enhanced ligation of oligo- and polynucleotides by T4 RNA ligase in polymer solutions.</a> Nucleic Acids Research. 12, 8235-8251 (1984).</li><li>Song, Y., Liu, K. J., Wang, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elimination+of+ligation+dependent+artifacts+in+T4+RNA+ligase+to+achieve+high+efficiency+and+low+bias+microRNA+capture.">Elimination of ligation dependent artifacts in T4 RNA ligase to achieve high efficiency and low bias microRNA capture.</a> PLoS One. 9, 94619 (2014).</li><li>Zhang, Z., Lee, J. E., Riemondy, K., Anderson, E. M., Yi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+RNA+cloning+enables+accurate+quantification+of+miRNA+expression+by+deep+sequencing.">High-efficiency RNA cloning enables accurate quantification of miRNA expression by deep sequencing.</a> Genome Biology. 14, 109 (2013).</li><li>Barberan-Soler, S., 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=Decreasing+miRNA+sequencing+bias+using+a+single+adapter+and+circularization+approach.">Decreasing miRNA sequencing bias using a single adapter and circularization approach.</a> Genome Biology. 19, 105 (2018).</li><li>Chen, Y. R., 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=A+cost-effective+method+for+Illumina+small+RNA-Seq+library+preparation+using+T4+RNA+ligase+1+adenylated+adapters.">A cost-effective method for Illumina small RNA-Seq library preparation using T4 RNA ligase 1 adenylated adapters.</a> Plant Methods. 8, 41 (2012).</li><li>Martin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutadapt+removes+adapter+sequences+from+high-throughput+sequencing+reads.">Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads.</a> EMBnet. , (2011).</li><li>Langmead, B., Trapnell, C., Pop, M., Salzberg, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+and+memory-efficient+alignment+of+short+DNA+sequences+to+the+human+genome.">Ultrafast and memory-efficient alignment of short DNA sequences to the human genome.</a> Genome Biology. 10, 25 (2009).</li><li>Shore, S., 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=Small+RNA+Library+Preparation+Method+for+Next-Generation+Sequencing+Using+Chemical+Modifications+to+Prevent+Adapter+Dimer+Formation.">Small RNA Library Preparation Method for Next-Generation Sequencing Using Chemical Modifications to Prevent Adapter Dimer Formation.</a> PLoS One. 11, 0167009 (2016).</li></ol>

작은 RNA 라이브러리 제제는 주로 어댑터 결찰 단계 동안 도입된 바이어스로 인해 여전히 도전적이다. 식물 miRNAs, 곤충의 piRNA, 선충 및 포유동물의 piRNA, 곤충 및 식물의 작은 간섭 RNA(siRNA)와 같은 3' 말단에서 2'-OMe 변형을 가진 RNA는 2'-OMe 변형이 3' 적응기 결찰을 억제하기 때문에 연구하기가 특히 어렵습니다. sRNA 라이브러리 준비 프로토콜을 개선하기 위해 문헌에서 다수의 솔루션이 제안되었지만,...

작은 RNA (sRNA)는 생물 학적 과정의 다양성의 제어에 관여1. 진핵 조절 sRNA는 전형적으로 20 와 30 nt 크기 사이; 3개의 중요한 모형은 microRNAs (miRNA), piwi 상호 작용하는 RNA (piRNA) 및 작은 간섭 RNA (siRNA)입니다. 비정상적인 miRNA 발현 수준은 다양한 질병2에서연루되어 왔다. 이것은 건강과 질병에 있는 miRNAs의 중요성 및 일반적으로 sRNAs를 검출하기 위하여 정확하고 정량적인 연구 공구를 위한 필요함을 강조합니다.
차세대 염기서열 분석(NGS)은 sRNA를 연구하는 데 널리 사용되는 방법입니다. 정량적 PCR 또는 마이크로어레이 기술(qPCR)과 같은 다른 접근법과 비교하여 NGS의 주요 장점은 sRNA 서열에 대한 사전 지식이 필요하지 않으며 따라서 새로운 RNA를 발견하는 데 사용될 수 있다는 것입니다. 배경 신호 및 채도 효과. 또한, 단일 뉴클레오티드 차이를 검출할 수 있으며 마이크로어레이보다 처리량이 더 높습니다. 그러나 NGS에는 몇 가지 단점이 있습니다. 시퀀싱 실행 비용은 상대적으로 높게 유지되며 시퀀싱을 위해 샘플을 라이브러리로 변환하는 데 필요한 다단계 프로세스가 편향을 유발할 수 있습니다. 전형적인 sRNA 라이브러리 제제 공정에서, 3' 어댑터는 ATP가 없는 경우 RNA 리가제 2(RNL2) 및 프리아베닐화된 3' 어댑터의 잘린 버전을 사용하여sRNA(종종 총 RNA로부터 겔 정제)로 먼저 결찰된다. 이는 sRNA 어댑터 결찰의 효율을 증가시키고 sRNA 순환화 또는 연결화와 같은 측 반응의 형성을 감소시킨다. 이어서, 5' 어댑터는 RNA 리가제 1(RNL1)에 의해 결찰되고, 이어서 역전사(RT) 및 PCR 증폭이 뒤따른다. 이러한 모든 단계는 바이어스3,4를도입 할 수 있습니다 . 따라서 판독값은 인공적인 방법 종속 발현 패턴으로 이어지는 실제 sRNA 발현 수준을 반영하지 않을 수 있습니다. 특정 sRNA는 라이브러리에서 과대 또는 과소 표현될 수 있으며, 강하게 과소 대표되는 sRNA는 탐지를 벗어날 수 있습니다. 상황은 특히 식물 miRNAs, 곤충 및 식물의 siRNAs, 곤충, 선충 및 포유동물의 piRNAs, 있는 3' 말단 뉴클레오티드가 2'-O-Methyl(2'-OMe) 변형1을갖는다. 이 수정은 3' 어댑터 결찰5를강력하게 억제하여 이러한 유형의 RNA에 대한 라이브러리 준비를 어려운 작업으로 만듭니다.
이전 작업은 어댑터 결찰이 RNA 서열 /구조 효과6,7,8,9,10,11로인해 심각한 편향을 도입한다는 것을 입증했다. 역전사 및 PCR과 같은 어댑터 결찰의 하류 단계는 바이어스6,11,12에크게 기여하지 않는다. 결찰 편향은 주어진 서열을 가진 어댑터 분자가 반응 혼합물에서 sRNA 분자와 상호 작용하여 공동 접기를 형성할 것이고, 이는 결찰에 대해 유리하거나 불리한 구성으로 이어질 수 있다는사실(도 2)에기인한다. Sorefan 등의 데이터는 RNL1이 단일 가닥 컨텍스트를 선호하는 반면 RNL2는 결찰을 위한 이중 가닥을 선호한다는 것을 시사합니다. 어댑터/sRNA 코폴드 구조가 특정 어댑터 및 sRNA 서열에 의해 결정된다는 사실은 특정 sRNA가 지정된 어댑터 세트와 과대 또는 과소 대표되는 이유를 설명합니다. 또한 일련의 sRNA 라이브러리를 비교할 때 동일한 어댑터 서열을 사용해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 실제로, 상이한 바코드 서열의 도입에 의해 어댑터를 변경하면 시퀀싱 라이브러리9,13에서miRNA 프로파일이 변경되는 것이 관찰되었다.
결찰 접합 부근의 어댑터 서열의 무작위화는 이러한 바이어스를 감소시킬 가능성이 높습니다. Sorefan 및 동료7그들의 사지에 4 개의 무작위 뉴클레오티드를 가진 어댑터를 사용, 지정된 "고화질" (HD) 어댑터, 이러한 어댑터의 사용은 더 나은 진정한 sRNA 발현 수준을 반영하는 라이브러리로 이어질 것으로 나타났다. 보다 최근의 작업은 이러한 관찰을 확인하고 무작위 영역이 결찰접합부(11)에인접할 필요가 없다는 것을 밝혔다. 이 새로운 유형의 어댑터는 "MidRand" 어댑터로 명명되었습니다. 이러한 결과는 향상된 어댑터 설계가 바이어스를 줄일 수 있음을 보여줍니다.
어댑터를 수정하는 대신 반응 조건의 최적화를 통해 바이어스를 억제할 수 있습니다. 폴리에틸렌 글리콜(PEG)은 결찰효율(14)을증가시키는 것으로 알려진 거대 분자 우향제로서, 바이어스15,16을현저히 감소시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 여러 가지 "낮은 바이어스" 키트가 시장에 나타났습니다. 여기에는 고전적인 어댑터 또는 HD 어댑터와 함께 결찰 반응에서 PEG를 사용하는 키트가 포함됩니다. 다른 키트는 결찰을 완전히 피하고 3' 폴리아데닐레이션 및 템플릿 스위칭을 3' 및 5' 어댑터 추가용으로 각각12개사용합니다. 또 다른 전략에서, 3' 어댑터 결찰은 순환 화 단계 뒤에, 따라서 5' 어댑터결찰(17)을생략한다.
이전 연구에서는 가능한 가장 낮은 수준의 바이어스와 2'-OMe RNA12의최상의 검출을 갖춘 sRNA 라이브러리 준비 프로토콜을 검색했습니다. 우리는 표준 프로토콜 (TS)보다 2'-OMe RNA의 더 나은 검출을 했다 위에서 언급 한 '낮은 바이어스' 키트의 일부를 테스트. 그러나 놀랍게도, 수정시 (무작위 어댑터의 사용, 결찰 반응에서 PEG 및 정제에 의한 초과 3' 어댑터의 제거) 후자는 2'-OMe RNA의 검출을 위한 다른 프로토콜을 능가하였다. 여기서는 2'-OMe RNA의 전체 검출이 가장 좋은 TS 프로토콜인 'TS5'를 기반으로 하는 프로토콜을 자세히 설명합니다. 이 프로토콜은 TS 키트의 시약과 'Nf' 키트의 시약을 사용하거나, 동일한 성능으로 집에서 만든 시약을 사용하여 비용을 절감할 수 있습니다. 우리는 또한 총 RNA에서 sRNA의 정제 및 preadenylated 3' 어댑터의 제조를 위한 상세한 프로토콜을 제공합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:873px;" width="874">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">2100 Bioanalyzer Instrument&#160;</td>
			<td style="width:159px;">Agilent</td>
			<td style="width:169px;">G2939BA</td>
			<td style="width:172px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Acid-Phenol:Chloroform, pH 4.5 (with IAA, 125:24:1)</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">AM9720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Adenosine 5&#39;-Triphosphate (ATP)</td>
			<td style="width:159px;">Nex England Biolabs</td>
			<td style="width:169px;">P0756S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Agencourt AMPure XP beads</td>
			<td style="width:159px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:169px;">A63880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Bioanalyzer High Sensitivity DNA Kit</td>
			<td style="width:159px;">Agilent</td>
			<td style="width:169px;">5067-4626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Bioanalyzer Small RNA Kit</td>
			<td style="width:159px;">Agilent</td>
			<td style="width:169px;">5067-1548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Corning Costar Spin-X centrifuge tube filters</td>
			<td style="width:159px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>CLS8162-96EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Dark Reader transilluminator</td>
			<td style="width:159px;">various suppiers</td>
			<td style="width:169px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">HotStart PCR Kit, with dNTPs</td>
			<td style="width:159px;">Kapa Biosystems</td>
			<td>KK2501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">NEXTflex small RNA-seq V3 kit</td>
			<td style="width:159px;">BIOO Scientific</td>
			<td style="width:169px;">NOVA-5132-05</td>
			<td>optional</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Novex TBE gels 6%</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td>EC6265BOX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Novex TBE Urea gels 15%</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td>EC6885BOX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">QIAquick Nucleotide Removal Kit</td>
			<td style="width:159px;">Qiagen&#160;</td>
			<td style="width:169px;">28304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Qubit 4 Quantitation Starter Kit</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">Q33227</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">Qubit ssDNA Assay Kit</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">Q10212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:374px;">RNA Gel Loading Dye (2X)</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">R0641</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">RNA Gel Loading Dye (2X)</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">R0641</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">RNase Inhibitor, Murine&#160;</td>
			<td style="width:159px;">Nex England Biolabs</td>
			<td style="width:169px;">M0314S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">SuperScript IV Reverse Transcriptase</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">18090200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:28px;width:374px;">SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">S11494</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">T4 RNA Ligase 1 (ssRNA Ligase)</td>
			<td style="width:159px;">Nex England Biolabs</td>
			<td style="width:169px;">M0204S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">T4 RNA Ligase 2, truncated</td>
			<td style="width:159px;">Nex England Biolabs</td>
			<td style="width:169px;">M0242S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TrackIt 50 bp DNA ladder</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">10488043</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">TruSeq Small RNA Library Prep Kit</td>
			<td style="width:159px;">Illumina</td>
			<td>RS-200-0012/24/36/48</td>
			<td>optional</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">UltraPure Glycogen</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td>10814010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">XCell SureLock Mini-Cell</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:169px;">EI0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">XCell SureLock Mini-Cell</td>
			<td style="width:159px;">ThermoFisher</td>
			<td>EI0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;">ZR small RNA ladder</td>
			<td style="width:159px;">Zymo Research</td>
			<td style="width:169px;">R1090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:374px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:169px;"></td>
			<td>the last two numbers correspond to the set of indexes</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

improving small rna-seq: less bias and better detection of 2'-o-methyl rnas

차세대 염기서열 분석(NGS)에 의한 소형 RNA(sRNA)에 대한 연구는 도서관 준비 중 편향문제에 의해 도전받고 있습니다. 식물 microRNAs (miRNAs)와 같은 sRNA의 몇몇 모형은 그들의 3' 말단 뉴클레오티드에서 2'-O-메틸 (2'-OMe) 수정을 전송합니다. 이 수정은 3'어댑터 결찰을 억제하기 때문에 또 다른 어려움을 추가합니다. 이전에는 'TruSeq(TS)' 프로토콜의 수정된 버전이 편향이 적고 2'-OMe RNA의 검출이 개선되었다는 것을 입증했습니다. 여기서는 전체적인 성능을 가장 잘 보여준 프로토콜 'TS5'를 자세히 설명합니다. TS5는 TS 키트의 홈메이드 시약 또는 시약을 사용하여 동일한 성능으로 따를 수 있습니다.

임계 단계는 시작 총 RNA 물질의 작은 RNA 분획의분리(도 3)및 원하는 최종 라이브러리 생성물(도4)이다. 두 단계 모두 폴리아크릴아미드 겔 정제를 포함; 작은 RNA는 15% TBE 우레아 젤에서 분리되고, 최종 라이브러리는 6% 네이티브 TBE 겔로부터 분리된다. 젤로부터 분리된 작은 RNA는 작은 RNA 모세관 전기영동칩(물자표; 그림 3</stro...

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Improving Small RNA-seq: Less Bias and Better Detection of 2'-O-Methyl RNAs

우리는 표준 방법 보다는 더 적은 편견을 가진 상세한 작은 RNA 라이브러리 배상 프로토콜 및 2'-O-메틸 RNA를 위한 증가한 감도를 제시합니다. 이 프로토콜은 비용을 절감하기 위해 수제 시약을 사용하거나 편의를 위해 키트를 사용하여 따를 수 있습니다.

작은 RNA-seq 개선: 2'-O-메틸 RNA의 더 적은 편견 및 더 나은 검출

The study of small RNAs (sRNAs) by next-generation sequencing (NGS) is challenged by bias issues during library preparation. Several types of sRNA such as ...

작은 RNA는 많은 생물학적 과정을 조절합니다. 따라서 민감하고 편견없는 방법을 개발하여 감지하는 것이 중요합니다. 당사의 프로토콜 프로토콜은 이 목표를 향한 단계를 제공합니다.우리의 프로토콜은 고전적인 작은 RNA 라이브러리 수용 방법보다 더 적은 편견 문제로 고통받고 있으며, 중요한 것은 두 갈래 또는 메소 RNA의 보다 민감한 검출을 허용합니다. 식물 마이크로 RNA와 같은. 표준 프로토콜에 따라 총 RNA를 추출한 후.200볼트에서 15%TBE 우레아 젤을 15%로 미리 실행합니다. 그리고 총 RNA의 5~20 마이크로그램을 5~15마이크로리터 부피로 혼합하고, 200 마이크로리터 튜브에 동일한 양의 포름아미드 로딩 염료를 혼합합니다. 섭씨 65도에서 5분 후, 가열된 뚜껑이 있는 열순환기에서 튜브를 얼음에 즉시 놓고 후자를 얼음에 싣고 둘 사이에 적어도 하나의 차선으로 젤에 샘플을 넣습니다.그런 다음 브로모페놀이 젤 길이의 약 3분의 2를 이동할 때까지 200볼트에서 젤을 실행합니다. RNA를 로드하려면 먼저 21 게이지 바늘로 뉴클레아제 무료 0.5 밀리리터 마이크로 원심분리기 튜브의 바닥을 뚫고 뉴클레아제 프리 라운드 하단 2 밀리리터 마이크로 원심분리관에 천공 된 튜브를 배치합니다. 다음으로, 핵산 젤 얼룩을 10분에서 15분 동안 물에 담근 후, 일루미너에서 젤을 볼 수 있다.17과 29 뉴클레오티드 래더 대역 사이의 샘플 RNA를 잘라내고, 겔 조각을 천공 된 튜브로 옮킨다. 2 분 동안 최대 속도로 마이크로 원심 분리기에서 젤을 회전시키고 이제 비어있어야하는 0.5 밀리리터 튜브를 제거하십시오. 300 마이크로리터의 뉴클레아제 프리 0.3 어금니 나트륨염화 나트륨을 분쇄된 젤에 넣고 실온에서 적어도 2시간 동안 회전자에 튜브를 놓습니다.인큐베이션의 끝에, 분쇄 된 젤 조각 서스펜션을 스핀 컬럼으로 옮기고, 원심분리기는 마이크로 원심분리기에서 최대 속도로 2 분 동안 전달합니다. 3개의 프라임 어댑터 제거를 위해, 추출된 RNA 샘플과 10개의 마이크로리터 뉴클레아제 프리 워터를 철저히 혼합하고, 3개의 어료 나트륨 아세테이트의 6마이크로리터를 혼합과 첨가한다. 40 마이크로리터의 자기 정화 비드, 60 마이크로리터의 이소프로판올을 철저히 혼합하여 시료에 넣습니다.그리고 실온에서 5 분 동안 서스펜션을 인큐베이션하십시오. 인큐베이션의 끝에서, 용액이 명확해질 때까지 샘플을 자기 랙에 놓습니다. 투명 상체를 제거하고, 갓 준비된 80% 에탄올 180 마이크로리터를 비드에 넣습니다.30초 후, 에탄올을 제거하고 튜브를 잠시 회전시다. 튜브 의 바닥에 수집 할 수있는 잔류 액체를 제거하고, 10 밀리머 트리의 22 마이크로 리터에서 샘플을 다시 중단하기 전에 구슬이 2 분 동안 건조 할 수 있도록. 2분 후 용액이 명확해질 때까지 샘플을 자화합니다.다음으로, 명확한 초판제 20마이크로리터를 새로운 튜브에 3개의 어금니 나트륨 아세테이트 6마이크로리터와 혼합하고, 40마이크로리터의 마그네틱 비드와 100% 이소프로파놀60 마이크로리터를 추가합니다. 실온에서 5분 후, 상체를 제거하기 전에 용액이 명확해질 때까지 샘플을 자화합니다. 시료를 30초 동안 신선하게 준비한 80%에탄올 180마이크로리터로 샘플을 치료한 후, 에탄올이 시료를 아래로 회전시키고 튜브 바닥에 축적된 잔류 액체를 제거합니다.구슬이 2분 동안 건조되도록 허용한 후, 용액이 명확해질 때까지 시료를 자화하기 전에 2분 동안 10마이크로리터의 뉴클레아제 프리 워터에서 다시 중단합니다. 그런 다음, 새로운 튜브에 슈퍼나탄의 9 마이크로리터를 전송하고 T4 RNA 리게아제 버퍼의 1개의 마이크로리터, 그리고 1개의 물 미저콜리터를 샘플에 추가합니다. 젤 정제를 위해, 약 1 시간 동안 네이티브 6%TBE 젤에 PCR 제품의 5, 10 및 20 마이크로리터를 실행합니다.완성된 젤을 10~15분 동안 물에 핵산 젤 얼룩으로 배양하고, 150개의 베이스 페어 라이브러리 밴드를 추출할 수 있도록 트릴루미너에 겔을 본다. 그들을 대표하는 150 베이스 페어 밴드를 분리하기가 어렵기 때문에, 이들은 밀접하게 마이그레이션 측면 제품의 존재로 인해 매우 신중하게 젤을 잘라해야합니다 우리의 라이브러리입니다. 그런 다음 방금 입증된 대로 RNA를 분리합니다.원시 시퀀스 파일 수정의 경우 시퀀싱 실행 중에 생성된 fastq 시퀀스 파일을 다운로드하고 필요에 따라 bcl2fastq2로 디멀티플렉싱을 수정합니다. cutodapt를 사용하여 어댑터 시퀀스를 제거하고 설명된 대로 명령을 사용합니다. 서열에서 임의뉴클레오티드를 제거하기 위해 지시된 바와 같이 seqtk를 사용하여 읽는다.그런 다음 표시된 대로 awk 명령을 사용하여 10 개 이상의 뉴클레오티드보다 짧은 서열을 폐기한다. 트리밍 된 시퀀스를 매핑하려면 miRBase를 열고 성숙한 FA 파일을 다운로드하십시오. U 잔류물을 T 잔류물로 대체하기 위해 지시된 명령을 사용하여 다양한 유기체에서 유래한 데이터베이스의 모든 마이크로 RNA의 전체 목록을 산출합니다.관심 있는 유기체의 마이크로 RNA 서열을 선택하여 명령과 함께, bowtie2를 사용하여 판독을 파일에 매핑하여 불일치를 허용하지 않습니다. 이 도구를 사용하여 시퀀스가 읽기를 데이터베이스에 정렬하여 읽기가 데이터베이스의 마이크로 RNA에 전적으로 매핑되도록 하고, 표시된 바와 같이 불일치를 제외해야 합니다. 그런 다음 명령을 사용하여 정렬되지 않은 읽기를 삭제합니다.입증된 바와 같이 PCR 증폭 라이브러리의 양을 겔에 적재한 후, 예상 된 크기에 대응하는 제품을 추출할 수 있다. 용출 후, 정제 된 라이브러리는 모세관 젤 전기 포근 칩에 검사 할 수 있습니다. 예상 150개의 염기 쌍 제품 외에도 어댑터 디머에 대응하는 130개의 기본 쌍 종의 비율이 증가하고 있으며, 일반적으로 PCR 제품의 양이 증가함에 따라 적재되는 것으로 관찰된다.유사한 결과는 합성 작은 RNA의 혼합에서 라이브러리가 키트, 또는 다른 공급에서 시약을 사용하여 제조 될 때 얻을 수 있습니다. 비교를 위해, 동일한 작은 RNA 혼합에 대한 이전에 발표된 결과가 표시됩니다. 여기서, 수정되지 않은 인간 및 2개의 프라임 O-methal 수정 식물 마이크로 RNA의 검출을 위한 표준 TS 프로토콜과 프로토콜 TS5의 성능을 비교하는 것이 도시된다.인간 샘플에서 두 개의 프라임 O-methal 수정 된 piRNAs의 검출도 테스트하였다. 관찰된 TS5는 두 개의 프라임 O-methal RNA의 검출을 위해 TS보다 훨씬 더 잘 형성되었지만 수정되지 않은 RNA는 아닙니다. 서로 다른 날짜에 각 샘플에 대한 복제 라이브러리를 준비합니다.일반적으로 동시에 만든 복제중 에는 약간의 변화가 있거나 서로 다른 날짜에 준비된 라이브러리 간에 상당한 변화가 있을 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Genetics

Detection of Copy Number Alterations Using Single Cell Sequencing

단일 셀 시퀀싱을 사용하여 복사 번호 수선의 검출

Detection of genomic changes at single cell resolution is important for characterizing genetic heterogeneity and evolution in normal tissues, cancers, and ...

연구

유전학

Sequence-specific and Selective Recognition of Double-stranded RNAs over Single-stranded RNAs by Chemically Modified Peptide Nucleic Acids

시퀀스 및 선택적 인식 하 여 단일 가닥 RNAs에 더블-좌초 RNAs의 화학적 펩 티 드 핵 산 수정

RNAs are emerging as important biomarkers and therapeutic targets. Thus, there is great potential in developing chemical probes and therapeutic ligands ...

Metabolic Labeling and Profiling of Transfer RNAs Using Macroarrays

신진 대사 라벨 및 Macroarrays를 사용 하 여 전송 RNAs의 프로 파일링

Transfer RNAs (tRNA) are abundant short non-coding RNA species that are typically 76 to 90 nucleotides in length. tRNAs are directly responsible for ...

CRISPR-Mediated Reorganization of Chromatin Loop Structure

Recent studies have clearly shown that long-range, three-dimensional chromatin looping interactions play a significant role in the regulation of gene ...

Rare Event Detection Using Error-corrected DNA and RNA Sequencing

드문 이벤트 감지 오류 수정 DNA와 RNA 시퀀싱을 사용 하 여

Conventional next-generation sequencing techniques (NGS) have allowed for immense genomic characterization for over a decade. Specifically, NGS has been ...

Methodology for Accurate Detection of Mitochondrial DNA Methylation

미토 콘 드리 아 DNA 메 틸 화의 정확한 탐지를 위한 방법론

Quantification of DNA methylation can be achieved using bisulfite sequencing, which takes advantage of the property of sodium bisulfite to convert ...

Single Droplet Digital Polymerase Chain Reaction for Comprehensive and Simultaneous Detection of Mutations in Hotspot Regions

하나의 물방울 디지털 연쇄 반응 핫스팟 지역에서 돌연변이의 포괄적이 고 동시 검색

Droplet digital polymerase chain reaction (ddPCR) is a highly sensitive quantitative polymerase chain reaction (PCR) method based on sample fractionation ...

Cell Based Assays of SINEUP Non-coding RNAs That Can Specifically Enhance mRNA Translation

셀 기반 비 코딩 RNAs 특히 mRNA 번역을 향상 시킬 수 있는 SINEUP의 분석 실험

Targeted-protein enhancement is of importance not only for the study of biological processes but also for therapeutic and biotechnological applications. ...

Using In Vitro and In-cell SHAPE to Investigate Small Molecule Induced Pre-mRNA Structural Changes

작은 분자 조사를 시험관 및 셀 모양을 사용 하 여 사전 mRNA 구조 변화 유도

In the process of drug development of RNA-targeting small molecules, elucidating the structural changes upon their interactions with target RNA sequences ...

Overexpressing Long Noncoding RNAs Using Gene-activating CRISPR

Overexpressing 긴 Noncoding RNAs 유전자 활성화 CRISPR를 사용 하 여

Long noncoding RNA (lncRNA) biology is a new and exciting field of research, with the number of publications from this field growing exponentially since ...