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CLIP-qPCR分析lncRNA与RNA结合蛋白作用谱

(2016-05-22 11:22:14)
标签:

clip

qrt-pcr

lncrna

蛋白核酸相互作用

非编码rna

分类: ncRNA
CLIP-qPCR分析lncRNA与RNA结合蛋白作用谱
哺乳动物细胞表达广泛的转录本,一些是编码蛋白的mRNA,还有大量的非编码RNA。长链非编码RNA作为大于200nt的非编码RNA能够调控蛋白的表达模式,调控方式包括基因转录,pre-mRNA剪接,mRNA输出,mRNA降解,蛋白翻译和蛋白的泛素化。越来越多共识表明lncRNA活跃的影响基因表达,增强了对lncRNA表达和调控的机制研究的兴趣。高通量的揭示lncRNA和RNA结合蛋白反应的方法大量被研发,然而最近开发的交联免疫共沉淀和qPCR分析CLIP-qPCR (cross-linking and immunoprecipitation followed by reverse transcription and quantitative PCR)能够鉴定和发现RNA结合蛋白与lncRNA作用谱。

基因表达受到转录水平调控,包括染色质重构以及转录因子的移动;转录后水平调控,包括pre-miRNA剪接,5’加帽,3’多聚腺苷加尾,编辑,mRNA输出,定位和翻译。这些过程受到DNA结合蛋白,RNA结合蛋白,和非编码RNA的控制。最近几年,lncRNA被发现可以作为转录,mRNA代谢以及蛋白稳定性得到重要调控因子。

虽然调控功能是通过与靶标DNA和RNA序列以序列互补的方式进行作用,但是大部分lncRNA功能的发挥是通过与DNA结合蛋白以及RNA结合蛋白进行相互作用来实现。

RNA结合蛋白与RNA复合物可以用很多方法进行研究,例如特定的RNA结合蛋白与特定RNA可以通过传统的核糖核蛋白免疫共沉淀(RIP)复合物,生物素化的RNA pull down复合物,RNA凝胶迁移滞后实验。全局性分析mRNA与RNA结合蛋白相互作用可以通过RIP后cDNA芯片分析,或者RIP后RNA-seq分析。之后,RNA结合蛋白用UVC(254nm)交联后免疫共沉淀(CLIP)方法被研发,开始时候结合Sanger测序,后来使用CLIP cDNA文库的高通量测序方法(RNA-seq)。进一步方法学改进,。光激活核糖核苷增强型CLIP分析,该方法使用核糖核苷模拟物4巯基尿嘧啶(4-SU)或者6巯基鸟嘌呤(6-SG),通过将其暴露在365nm紫外光下来激活。可替代性的方法还包括CLIP,该方法可以做到单核苷精度,用反转录酶,交联,连接以及杂交体测序(CLASH)方法监测RNA与三联复合物的RNA内部的相互作用。

虽然RNA结合蛋白与RNA相互作用检测方法取得了巨大进步,高通量分析需要制备一个小RNA的文库,因此耗费大量的人力,财力,时间和优化过程。除此之外,大量的生物信息学分析来读取序列和鉴定结合位点。因此,开发一种方法结合PAR-CLIP和qPCR方法来获取lncRNA与RNA结合蛋白在100nt间隔精度范围的结合位点的图谱。该方法流程图如下:

1.哺乳动物细胞培养和RNA的4-SU标记
2.UVA紫外交(365nm)联和细胞捕获
3.RNAse T1酶消化和免疫共沉淀
4.反转录和qPCR

方法提示:
1.如果对于常规的RNA结合蛋白与RNA UV暴露交联不成功,可以选择甲醛交联方法

2.RNaseT1酶的量和孵育时间对于本实验最为关键。优化参数是为了获得100-300nt片段(主要是从18S到28S核糖体RNA范围)对于CLIP-qPCR分析是关键步骤。高丰度的RNA(比如MALAT1和NEAT1),大量的RNase以及更长的孵育时间可以尝试。

3.引物设计来说,200nt间隔的RNA片段可以选择1-200,101-300,201-400,301-500。qPCR引物覆盖全长的转录本。如果全长的RNA在公共数据库中没有注释的话,应该用RACE方法获取全长。

------------艾博思原创,转载注明出处!

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