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Artículo de método

Protocolo para la síntesis en fase sólida de oligómeros de ARN que contiene un 2'-

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DOI:

10.3791/56189

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28 de julio de 2017

 , 

En este artículo

Resumen

Este artículo proporciona un procedimiento detallado sobre la síntesis en fase sólida, purificación y caracterización de dodecámeros de ARN modificado en la posición C2'- O . Los análisis fotométricos del dicroísmo UV-vis y circular se usan para cuantificar y caracterizar aspectos estructurales, es decir , hebras simples o dobles.

Resumen

La síntesis en fase sólida se ha utilizado para obtener polímeros canónicos y modificados de ácidos nucleicos, específicamente de ADN o ARN, lo que la ha convertido en una metodología popular para aplicaciones en diversos campos y para diferentes propósitos de investigación. El procedimiento descrito en este documento se centra en la síntesis, purificación y caracterización de dodecámeros de ARN 5 '- [CUA CGG AAU CAU] -3' que contiene cero, una o dos modificaciones situadas en la posición C2'- O . Las sondas se basan en grupos 2-tiofenilmetilo, incorporados en nucleótidos de ARN mediante síntesis orgánica estándar y se introducen en los oligonucleótidos correspondientes a través de sus respectivas fosforamiditas. Este informe hace uso de la química de la fosforamidita mediante las cuatro nucleobases canónicas (uridina (U), citosina (C), guanosina (G), la adenosina (A)), así como 2-tiofenilmetilo nucleótidos funcionalizados modificados en la 2'- O - posición; Sin embargo, la metodología es susceptible para una var grandeUna serie de modificaciones que se han ido desarrollando a lo largo de los años. Los oligonucleótidos se sintetizaron sobre un soporte de vidrio de poro controlado (CPG) seguido por escisión de la resina y desprotección bajo condiciones estándar, es decir , una mezcla de amoníaco y metilamina (AMA) seguida de fluoruro de hidrógeno / trietilamina / N-metilpirrolidinona. Los oligonucleótidos correspondientes fueron purificados mediante electroforesis de poliacrilamida (20% de desnaturalización) seguido de la elución, la desalinización, y el aislamiento a través de cromatografía de fase inversa (Sep-pak, C 18 -column). La cuantificación y los parámetros estructurales se evaluaron mediante el análisis fotométrico del dicroísmo (UV) y del dicroísmo circular (CD), respectivamente. Este informe pretende servir como un recurso y una guía para los investigadores principiantes y expertos interesados ​​en embarcarse en este campo. Se espera que sirva como un trabajo en progreso a medida que se desarrollan nuevas tecnologías y metodologías. La descripción de las metodologías y técnicas dentro deS documento corresponden a un ADN / ARN sintetizador (renovado y comprado en 2013) que utiliza phosphoramidite química.

Introducción

La síntesis en fase sólida para obtener oligonucleótidos de ADN / ARN es una poderosa herramienta que ha servido a varias aplicaciones en diversos campos desde los años setenta 1 , 2 , 3 utilizando bloques de construcción de fosforamidita 4 . Ejemplos de su amplia influencia son: su impacto en el etiquetado (a través de las reacciones químicas) 5 , el sondeo estructural 6 y las tecnologías antisentido 7 , así como su elucidación de los mecanismos biológicos

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Protocolo

1. Síntesis en fase sólida de los oligonucleótidos de ARN

  1. Preparación de soluciones que contienen cada fosforamidita (Tabla 1).
    1. Contar el número de nucleótidos y ajustar en la ecuación n + 1 (donde n = número de nucleótidos) correspondiente a cada base y rellenar la tabla con los valores faltantes. Volumen = 0,15 ml por nucleótido a una concentración de 0,1 M, disuelto en acetonitrilo anhidro.
    2. Pesar cada fosforamidita en botellas ámbar de 10 ml secadas en horno (Septum Top Amber 394 Amidite 13 mm DI x 20 mm OD Top) y colocar inmediatamente bajo vacío usando un desecador que contenga un agente de secado.
    3. Llenar ....

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Resultados

La síntesis de dodecámeros de ARN que contienen cero, uno o dos modificaciones de 2-tiofenilmetilo en la posición C2'- O se describe junto con su correspondiente purificación y caracterización. Además, se incluye una descripción detallada del análisis estructural que se llevó a cabo a través de CD.

Las cuatro cadenas de ARN (incluyendo una cadena con una secuencia complementaria) se obtuvieron mediante síntesis en.......

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Discusión

La intención de este manuscrito es servir de guía a los investigadores en el campo, principiante o experto, para lograr con éxito o mejorar la síntesis de oligonucleótidos de ADN o ARN. La metodología descrita se centra en el uso de síntesis en fase sólida utilizando un sintetizador de ADN / ARN automatizado a través de la química estándar de fosforamidita. El informe describe una descripción paso a paso de la síntesis, purificación y caracterización de dodecámeros de ARN. Además, se utiliza el uso de CD para identifica.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Preparación de este manuscrito fue apoyado a través de fondos de puesta en marcha de la Universidad de Colorado Denver (JMRE). AF quiere agradecer el apoyo de un premio de Investigación y Actividades Creativas (RaCAS, CU Denver). Se reconoce la financiación de la Oficina de Servicios de Investigación de la Universidad de Colorado Denver para cubrir los gastos de publicación. Nos gustaría agradecer a los miembros del laboratorio, la Sra. Cassandra Herbert y el Sr. Yannick K. Dzowo por sus contribuciones en la parte de video.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
AbsolveTMPerkinElmer6NE9711
Acetonitrilo 99.9%, Grado de HPLCFisher Scientific75-05-8
Acetonitrilo 99.9%, anhidro para secuenciación de ADNFisher BioReagents75-05-8
Acrilamida, 99+%ACROS Organics164850025 Cloruro
de amonio 98+%Alfa Aesar12125-02-9
Citrato de amonio, dibásico 98%Sigma Aldrich3012-65-5
Fluoruro de amonio  98.0%, grado ACSAlfa Aesar12125-01-8
Hidróxido de amonio 28 - 30% en agua, ACS PlusFisher Chemical1336-21-6
Persulfato de amonioACROS Organics1444
Argón-pureza ultra alta  Airgas7440-37-1
Bis-acrilamida Ácido bórico ultrapuroVWR-Amresco172
Fisher ScientificA73-1
Pirocarbonato de dietilo, 97 %ACROS Organics
Etanol, anhidro, grado histológicoFisher Chemical64-17-5
Ácido etilendiamina tetraacético, sal disódica deshidratar 100.2%Fisher Chemical6381-92-6
Formamida Thermo Scientific75-12-7
Ácido clorhídrico, 36,5 - 38,0%, Certificado ACS PlusFisher Chemical7647-01-0
Cloruro de magnesio hexahidratado, 99%Fisher Scientific7786-30-3
Metanol, 99,9 %,  Grado de HPLCFisher Chemical67-56-1
Metilamina 40% en aguaSigma Aldrich74-89-5
1-Metil-2-pirrolidinona, andhidra, 99.5%Aldrich872-50-4
Opti-TOFTM 96 Inserto de pozo (123 x 81 mm) MDS SCIEX1020157
RNasa AwayMolecular BioProducts7005-11
Acetato de sodio, anhidro 99,2%, Certificado ACSFisher Chemical127-09-3
Cloruro de sodio, 100,5%, Certificado ACSFisher Chemical7647-14-5
Fosfato de sodio monobásico dihidratado 99.0%Sigma13472-35-0
2',4' Trietilamina, 99+%Alfa Aesar121-44-8
TEMEDAmresco761
Trihidrofluoruro de trietilamina, 98%Aldrich73602-61-6
Ácido trifluoroacético, 99%Alfa Aesar76-05-1
6'-Trihidroxiacetofenona monohidrato 98%Sigma Aldrich480-66-0
Tris BaseFisher ScientificBP154-3
UreaFisher ScientificU15-3
Reactivos para la síntesis de ARN:
desbloqueante fuerte, ácido tricloroacético al 3% en diclorometanoGlen Research  40-4140-57
Mezcla de tapas A, THF/Piridina/Anhídrido acéticoGlen Research40-4110-52
tapas B, 10% 1-metilimidazol en THFGlen Research40-4120-52
Activador, 0,25 M 5-etiltio-1H-tetrazol en acetonitrilo anhidroGlen Research  30-3140-52
Solución oxidante, 0,02 M de yodo en THF/Piridina/AguaGlen Research40-4330-52
U-RNA-CPGGlen Research20-3330-xx
Ac-G-RNA-CPG Glen Research20-3324-xx
Ac-G-CE Fosforamidita Glen Research10-3025-xx
U-CE FosforamiditaGlen Research10-3030-xx
Ac-C-CE FosforamiditaGlen Research10-3015-xx
Bz-A-CE Fosforamidita Glen Investigación10-3003-xx
A0368487 Mezcla de

Referencias

  1. Matteucci, M. D., Caruthers, M. H. The synthesis of oligodeoxypyrimidines on a polymer support. Tetrahedron Lett. 21 (8), 719-722 (1980).
  2. Beaucage, S. L., Caruthers, M. H. Deoxynucleoside phosphoramidites-A new class of key intermediates for deoxypolynucleotides. Tetrahedron Lett. 22 (20), 1859-1862 (1981).
  3. Caruthers, M. H.

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Reimpresiones y permisos

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