Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

בידוד של תמצית גרעינית פעילה של Caenorhabditis elegans ו reconstitution עבור תמלול במבחנה

Published: August 11, 2021 doi: 10.3791/62723

Summary

כאן, אנו מתארים פרוטוקול מפורט לבידוד תמצית גרעינית פעילה משלב זחל 4 C. elegans והדמיה של פעילות שעתוק במערכת במבחנה .

Abstract

Caenorhabditis elegans היה מערכת מודל חשוב למחקר ביולוגי מאז הוצג בשנת 1963. עם זאת, C. elegans לא נוצל באופן מלא במחקר הביוכימי של תגובות ביולוגיות באמצעות תמציות גרעיניות שלה כגון תמלול במבחנה ושכפול DNA. משוכה משמעותית לשימוש C. elegans במחקרים ביוכימיים היא לשבש את החתך החיצוני העבה של הנמטודה מבלי להקריב את הפעילות של התמצית הגרעינית. בעוד מספר שיטות משמשות כדי לשבור את הקיטור, כגון הומוגניזציה Dounce או sonication, הם לעתים קרובות להוביל חוסר יציבות חלבון. אין פרוטוקולים מבוססים לבידוד חלבונים גרעיניים פעילים מזחלים או C. elegans למבוגרים לתגובות במבחנה . כאן, הפרוטוקול מתאר בפירוט את ההומוגניזציה של שלב זחל 4 C. elegans באמצעות הומוגניזר Balch. ההומוגניזר הבלץ' משתמש בלחץ כדי לאלץ את בעלי החיים באיטיות לעבור פער צר ששובר את הקיטור בתהליך. העיצוב האחיד והעיצוב המדויק של ההומוגניזר בלך מאפשרים שחיקה עקבית של בעלי חיים בין ניסויים. פירוק ההומוגנית המתקבלת מההומוגניזר Balch מניבה תמצית גרעינית פעילה מבחינה תפקודית שניתן להשתמש בה בשיטת מבחנה לבדיקת פעילות שעתוק של C. elegans.

Introduction

הנמטודה הקטנה, החיה החופשית Caenorhabditis elegans הוא אורגניזם מודל פשוט אך רב עוצמה לטיפול במגוון רחב של שאלות ביולוגיות. מאז הצגתו בשנת 1963, הנמטודות היו יקרות ערך לענות על שאלות נוירוביולוגיה, חילוף החומרים, הזדקנות, התפתחות, חסינות, וגנטיקה1. חלק מהמאפיינים הרבים של החיה שהופכים אותו לאורגניזם מודל אידיאלי כוללים זמן דור קצר, האפקטיביות של הפרעות RNA, גוף שקוף, ואת המפות הושלמו של שושלת התאים שלה ומערכת העצבים.

בעוד שתרומת הנמטודה למדע היא עצומה, הם נוצלו פחות כדי להדגיש את מערכת התמלול האוקריוטית, כאשר רוב הבנתנו לגבי מנגנונים אלה מגיעה ממחקרים המשתמשים בתמצית גרעינית של שמרים, זבובי פירות ותרבות תאי יונקים2. המשוכה הגדולה ביותר שמניאת את החוקרים מחילוצת תמצית גרעינית תפקודית היא הגוון החיצוני הקשוח של הנמטודה. שלד חיצוני זה כולל קולגנים מקושרים, חותך, גליקופרוטאין ושומנים, מה שהופך את C. elegans משלב הזחל לבגרות עמידים להפקת חלבונים באמצעות כוחות כימיים או מכניים3. מערכת תמלול במבחנה באמצעות תמצית גרעינית C. elegans פותחה בעבר אך לא אומצה באופן נרחב בשל ההיקף המוגבל של המערכת, והשימוש בהומוגניזר Dounce להכנת התמצית עלול להוביל לחוסר יציבות בחלבון4,5.

שלא כמו הפרוטוקול הקודם לבידוד תמצית גרעינית אשר השתמש homogenizer Dounce לשבור C. elegans, פרוטוקול זה משתמש homogenizer Balch. ההומוגניזר Balch מורכב משני מרכיבים עיקריים: כדור קרביד טונגסטן ובלוק נירוסטה עם ערוץ משועמם דרך מקצה לקצה. ההומוג'ייזר Balch טעון עם כדור קרביד טונגסטן וכתרים משני הצדדים כדי לאטום את תא הטחינה. מזרקים ניתן לטעון על שתי היציאות האנכיות המובילות לתא הטחינה. כאשר החומר מועבר ממזרק אחד לשני דרך תא הטחינה, הלחץ מהמזרקים מאלץ את החומר דרך רווח צר בין הכדור לקיר התא. לחץ איטי וקבוע זה שובר את החומר עד שהוא מגיע לגודל עקבי המסוגל לעבור דרך הפער הצר בקלות. אילוץ C. elegans דרך הפער הצר באמצעות לחץ מתמיד אך עדין שובר את בעלי החיים פתוח, שחרור התוכן שלהם לתוך חוצץ שמסביב. החלפת גדלי הכדור מהדקת עוד יותר את הפער, שוברת את התאים החדשים ששוחררו ומשחררת את הגרעינים לתוך המאגר. מקרים מרובים של צנטריפוגה מפרידים את הגרעינים משאר פסולת התא, ומאפשרים איסוף של תמצית גרעינית נקייה. הומוגניזר Balch מועדף על פני homogenizer Dounce מכמה סיבות: המערכת יכולה להתמודד עם מספר רב של בעלי חיים, מה שמאפשר לחלץ כמות גבוהה של חלבונים פעילים בניסיון אחד; עיבוד מדויק של הכדורים ואת בלוק הפלדה מאפשר שחיקה עקבית בין דגימות מרובות; בלוק הפלדה הכבדה משמש ככיור חום, מושך חום באופן אחיד מתא הטחינה, ומונע דנטורינג.

לאחר הבידוד, יש לאמת את פעילות התמלול של התמלול של התמליל של התמצית הגרעינית לפני השימוש בניסויים ביוכימיים כלשהם. באופן מסורתי, פעילות שעתוק נמדדה באמצעות נוקלאוטידים עם תווית רדיו כדי לעקוב ולדמיין את הרנ"א המסונתז החדש. עם זאת, תיוג רדיואקטיבי יכול להיות מעיק כפי שהוא דורש זהירות במהלך השימוש וסילוק6. ההתקדמות הטכנולוגית מאפשרת לחוקרים כיום להשתמש בשיטות הרבה פחות מזיקות או בעייתיות כדי למדוד אפילו כמויות RNA קטנות באמצעות טכניקות כגון PCR כמותי בזמן אמת (qRT-PCR)7. כאן, הפרוטוקול מתאר שיטה לבודד תמצית גרעינית פעילה משלב זחל 4 (L4) C. elegans ולדמיין פעילות שעתוק במערכת במבחנה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנות לתקשורת

  1. הכן צלחות אגר ציר ליסוגניים סטריליות (LB) ומדיה נוזלית בהתאם להוראות היצרן.
  2. פס Escherichia coli (E. coli) זן OP50 על צלחת אגר LB. לדגור את פס החיידקים ב 37 °C (50 °F) לילה.
  3. אחסן את צלחת פס E. coli OP50 ב 4 °C (7 °F) לאחר הדגירה. צלחת E. coli OP50 ניתן לאחסן בבטחה ב 4 °C (70 °F) במשך 2 שבועות אם עטוף parafilm כדי למנוע אובדן לחות.
  4. הכן 2 L של נמטודה צמיחה מדיה (NGM) באמצעות המתכון בטבלה 1.
    הערה: Nystatin הוא אופציונלי. Nystatin מסייע במניעת עובש, ומזהמים פטרייתיים אחרים מגידול על לוחות NGM. לוחות גדולים בקוטר 150 מ"מ יש סיכוי גבוה יותר לתפוס נבגים פטרייתיים כאשר המכסה מוסר לשפוך וזריעה E. coli OP50. Nystatin ניתן לרכוש מראש מעורבב פתרון סטרילי מספקים ב 10,000 יחידות / מ"ל או ניתן לרכוש כמו אבקה סטרילית מעורבב עם מים סטריליים. Nystatin לא יכול להיות autoclaved, וגם זה לא יכול להיות מסנן ביעילות מעוקר. תשומת לב לטכניקה אספטית היא חיונית תוך ערבוב פתרון של nystatin במעבדה. Autoclave 1 M CaCl2, 1 M KPO4 pH 6.0, ו 1 M MgSO4 ב 121 °C (70 °F) במשך 15 דקות. מסנן לעקר כולסטרול באמצעות מסנן 0.22 מיקרומטר לאחר מומס 95% אתנול.
  5. לאחר הוספת ריאגנטים לתקשורת, לשפוך NGM לתוך ארבעים מנות פטרי 150 מ"מ. כל מנה 150 מ"מ דורשת 50 מ"ל כדי למלא. תן לצלחות ה-NGM להתקרר בלילה בטמפרטורת החדר.
  6. לחסן שני צינורות חרוט 50 מ"ל המכילים 25 מ"ל של LB סטרילי עם E. coli OP50 מצלחת הרצף הקודם. לדגור את המרק ב 37 °C (55 °F) במשך 24 שעות באינקובטור רועד נשמר ב 200 סל"ד.
    הערה: עבור עקביות, לחסן את שני הצינורות עם אותה מושבה אחת מצלחת הפס. אם זה מוכיח קשה, לחסן 5 מ"ל של LB סטרילי עם מושבה אחת בצינור חרוט 50 מ"ל ולדגירה את התרבות במשך 16 שעות ב 37 °C בחממה רועדת נשמר ב 200 סל"ד יום לפני הכנת לוחות NGM. לאחסן את התרבות הנוזלית הטרייה ב 4 °C (5 °F) עד יומיים. לחסן את שני 25 מ"ל של מרק עם 25 μL של תרבות נוזלית ודגרה באותם תנאים כאמור לעיל.
  7. זרע לוחות NGM טריים עם 1 מ"ל של תרבית נוזלית E . coli OP50 טרי להתפשט עם מפזר מעוקר להבה באופן שווה על פני השטח של הצלחת asepticly כדי ליצור מדשאת חיידקים גדולה המכסה את רוב הצלחת, דואג לא להפיץ את החיידקים מקצה לקצה. אפשר E. coli OP50 לגדול בטמפרטורת החדר עבור 72-96 שעות או עד דשא עבה בעליל מופיע.
    הערה: לאחר 24 שעות, להעביר את צלחות NGM זרע טרי למיכל מכוסה כדי להפחית את אובדן לחות ולהאריך את חיי הצלחות.

2. הכנות לבעלי חיים וסנכרון אקונומיקה

  1. העבירו 5 אלגנים בוגרים מאכילים היטב, מסוג בר וgravid C. elegans לכל אחד מ-10 לוחות ה-NGM הטריים המוזרעים ב-E . coli OP50, בסך הכל 50 בעלי חיים.
  2. אפשר לבעלי החיים להטיל ביצים. תן לצאצאים לגדול ב 20 °C (50 °F) עד שהם מגיעים לשלב המבוגרים gravid.
  3. השתמש 15 מ"ל של חוצץ M9 (טבלה 2) כדי לאסוף את החדש מוזן היטב סוג בר, מבוגרים gravid מתוך עשר לוחות תחזוקה ולהעביר את החיות לצינור חרוטי 15 מ"ל שכותרתו.
  4. צנטריפוגות בעלי החיים ב 1,000 x g במשך 3 דקות כדי גלולה כל בעלי החיים בתחתית הצינור.
  5. בצינור חרוט נפרד, המסומן בתווית של 15 מ"ל, יש לערבב 2 מ"ל של אקונומיקה עם 5 מ"ל של 1 N NaOH לסנכרון אקונומיקה. מערבולת הפתרון לערבב ביסודיות.
    הערה: השתמש בפתרון אקונומיקה + NaOH באותו יום שהוא מוכן להיות יעיל.
  6. הסר בעדינות את supernatant מן החיות הצנטריפוגה באמצעות פיפטה סטרילית 10 מ"ל. נסה להסיר כמה שיותר חוצץ M9 כדי לשפר את שבירת בעלי החיים.
  7. הוסף 500 μL של אקונומיקה + פתרון NaOH לכדור בעלי חיים ולהתחיל טייסר במשך 4 דקות.
  8. או ביד או באמצעות רוקר, בעדינות לטלטל את הצינור כדי לשבור את הכדור החייתי לחלוטין ולתת לבעלי החיים לנוע בחופשיות בתמיסת אקונומיקה + NaOH. המשך לטלטל את הצינור במשך כל 4 דקות.
    הערה: כמות אקונומיקה + פתרון NaOH הדרוש יכול להשתנות בהתאם לגודל של גלולה בעלי חיים להיות מסונכרן. מטב טכניקה זו מראש עם כמויות שונות של בעלי חיים ופתרון אקונומיקה + NaOH.
  9. לאחר 4 דקות, בדוק את יעילות שבירה תחת מיקרוסקופ ניתוח. ודא שרוב בעלי החיים הבוגרים ההובשים שבורים, ותכולתם הפנימית משוחררת, כולל הביצים.
  10. אם בעלי החיים אינם מפוצלים, מערבולת קצרה הצינור במהירות המרבית, ולאחר מכן לבדוק שוב תחת המיקרוסקופ.
    הערה: בעוד הביצים עמידות בפני אקונומיקה + פתרון NaOH, הם אינם אטום. ביצים אסור לחשוף את הפתרון אקונומיקה + NaOH יותר מהנדרש. השתהות זמן רב מדי במהלך שלב שבירת בעלי החיים יכולה להוביל לבעיות התפתחותיות עבור צאצאים.
  11. הוסף 10 מ"ל של מאגר M9 לפתרון בעלי החיים השבורים.
  12. צנטריפוגות הביצים והשרידים ב 1,000 x גרם במשך 3 דקות.
  13. פיפטה את supernatant משם, הקפדה לא לגעת הכדור החדש המכיל את כל הביצים בתחתית הצינור.
  14. הוסף עוד 10 מ"ל של חוצץ M9 וצנטריפוגה שוב במשך 3 דקות ב 1,000 x g.
  15. חזור על שלבים 2.13-2.14 פעמיים נוספות כדי להבטיח שאף אחד מפתרון המלבין + NaOH לא יישאר.
  16. לאחר שטיפת החיץ השלישית של M9, הסר את supernatant ולהוסיף 10 מ"ל של חוצץ S-basal (טבלה 2).
  17. הפוך את הצינור כדי לשבור את הכדור בתחתית כדי להשעות את הביצים באופן שווה במאגר.
  18. מניחים את הצינור על נדנדה בעדינות לטלטל את הצינור במשך 22 שעות ב 20 °C (70 °F) כדי לאפשר את הביצים לבקוע ולהגיע זחל שלב 1 (L1) מעצר.
  19. לאחר 22 שעות, צנטריפוגה הצינור המכיל בעלי חיים L1 מסונכרנים במשך 3 דקות ב 1000 x גרם.
  20. פיפטה ולהשליך את supernatant משאיר כ 1 מ"ל של חוצץ בצינור.
  21. באמצעות מיקרופיט, להפריע גלולה בעלי חיים לעשות השעיה הומוגנית של בעלי חיים L1 במאגר הנותר.
  22. העבר טיפה אחת של ההשעיה ההומוגנית של בעלי חיים L1 לצלחת NGM 150 מ"מ שזרעה עם E. coli OP50.
  23. חשב את צפיפות בעלי החיים לכל טיפה על ידי ספירה חזותית של מספר בעלי החיים L1 לכל טיפה באמצעות מיקרוסקופ ניתוח. צלחת NGM 150 מ"מ עם דשא בוגר של E. coli OP50 יכול לתמוך עד 500 בעלי חיים של שלב L1 כדי להגיע לשלב המבוגרים gravid.
  24. העבר את בעלי החיים L1 לשש לוחות NGM 150 מ"מ עם E. coli OP50. הקפד לא להעמיס על הצלחת.
    הערה: אם לא ברור אם לבעלי החיים יהיה מספיק מזון להתפתחות בין L1 למבוגר gravid, להוסיף פחות בעלי חיים לכל צלחת ולהשתמש יותר צלחות.
  25. אפשר לבעלי החיים לגדול במשך 72 שעות ב 20 °C (70 °F) עד שהם מגיעים לשלב המבוגר gravid ולהתחיל להטיל ביצים.
  26. בצעו סיבוב שני של סנכרון אקונומיקה על בעלי החיים הבוגרים המסונכרנים והמוזנים היטב.
  27. מניחים את בעלי החיים המסונכרנים L1 על עשר לוחות NGM 150 מ"מ זרעים עם E. coli OP50, עם כ 1,000 בעלי חיים לכל צלחת.
  28. אפשר לבעלי החיים המסונכרנים החדשים L1 לגדול במשך 48 שעות ב 20 °C (70 °F) עד שהם מגיעים לשלב L4.
    הערה: המטרה היא להשיג כ 700 - 800 כדורי μL של בעלי חיים L4. יותר מדי בעלי חיים יכולים להקשות על השימוש בהומוגניזר בלך; זה יכול להוביל למתח שרירים בעת הפעלת homogenizer ודליפה אפשרית מן המזרקים בשל הלחץ המוגבר.

3. הכנת הומוגניזר בלך

  1. הכן מאגרים היפוטוניים והיפרטוניים כפי שצוין בטבלה 3 ובטבלה 4.
    הערה: המאגרים ההיפוטוניים וההיפרטוניים ניתן להכין מראש ולאחסן בבטחה ב 4 °C (70 °F).
  2. נקה את homogenizer Balch על ידי הצפת תא הטחינה עם 70% אתנול, ולאחר מכן לשטוף את התא עם מים deionized כדי להסיר אתנול עודף.
    הערה: הימנע משימוש בסוכנים קאוסטית לניקוי ההומוגניזר Balch. שטיפה יסודית עם אתנול ומים דה-יונום צריכה להספיק כדי לנקות אותו.
  3. הכנס את כדור קרביד 7.9820 מ"מ (18 מיקרומטר מרווח) כדור קרביד טונגסטן לתוך תא הטחינה.
  4. מכסים כל קצה של הקנה של הומוגניזר Balch ולאבטח את הכובעים עם thumbscrews שסופקו.
  5. הכן 5 מ"ל של 'חיץ היפוטוני מלא' לכל דגימה: הוסף 5 μL של 1 M DTT (ריכוז סופי: 1 mM DTT) ו 100 μL של מעכב פרוטאז 100x, קוקטייל חד פעמי (ריכוז סופי: 2x). שמור את המאגר על קרח.
  6. הכן 5 מ"ל של 'חיץ היפרטוני מלא' לכל דגימה: הוסף 5 μL של 1 M DTT (ריכוז סופי: 1 mM DTT) ו 100 μL של מעכב פרוטאז 100x, קוקטייל חד פעמי (ריכוז סופי: 2x). שמור את המאגר על קרח.
    הערה: השתמש במאגר ההיפוטוני וההיפרטוני המלא באותו יום של הכנה. אין לאחסן אותו לשימוש מאוחר יותר. אחסן 1 M DTT כ- aliquots לשימוש יחיד ב - 20 °C (70 °F). יש לאחסן את מעכב הפרוטאז לשימוש חד פעמי ב-4 מעלות צלזיוס.
  7. מלא מזרק סטרילי 2 מ"ל עם 1 מ"ל של "חוצץ היפוטוני מלא" ולשטוף בעדינות את תא הטחינה של homogenizer Balch. השאירו כ 500 μL של "חיץ היפוטוני מלא" בתא.
  8. לאחסן את homogenizer סמוק על קרח ולתת לו להתקרר במשך 30 דקות.
    הערה: ההומוגניזר חייב להיות קר כקרח לפני שחיקת בעלי החיים. תהליך הטחינה יכול לייצר חום עקב חיכוך ולהכתים את החלבונים הגרעיניים. ודא כי homogenizer מתכת הוא קר כקרח כדי לעזור למנוע את זה מלקרות. הקפידו להימנע ממים מהקרח שמסביב מלהיכנס להומוגניזר. השתמש בשני מזרקים סטריליים כדי לסתום את החורים בהומוגניזר ולחסום כל נוזלים לא מכוונים מלהיכנס לתא הטחינה.

4. אוסף בעלי חיים

הערה: מדריך לעיון מהיר מסופק, המסמן את השלבים העיקריים לאיסוף, שיבושים ופירוק של בעלי החיים (איור 1).

  1. לאסוף את בעלי החיים L4 מוזן היטב עם חוצץ M9 בצינור חרוט 15 מ"ל צנטריפוגות בעלי החיים ב 1000 x גרם במשך 3 דקות. הסר את supernatant ולהמשיך לשטוף את גלולה בעלי חיים עד supernatant הוא ברור.
  2. לשטוף את החיות עם 3 מ"ל של 4 °C חיץ היפוטוני וצנטריפוגה שוב ב 1000 x גרם במשך 3 דקות.
    הערה: במהלך השטיפה הסופית עם חיץ היפוטוני 4 °C, בעלי החיים עשויים להיצמד לצד הצינור. זה נורמלי ועלול לגרום לאובדן קטן של בעלי חיים במהלך הסרת supernatant.
  3. הסר את המאגר ההיפוטוני ולהוסיף 1 מ"ל של "חוצץ היפוטוני מלא" לכדור החיה. העבר את ההשעיה של החיה למזרק סטרילי חדש של 2 מ"ל.
    הערה: בעת העברת בעלי החיים למזרק באמצעות מיקרופיפט, בעדינות pipette פתרון סטרילי 0.1% Tween20 כדי לצפות את החלק הפנימי של קצה פיפטה כדי להפחית את מספר בעלי החיים שאבדו עקב היצמדות לקירות קצה פיפטה.

5. שבר

  1. על הקרח, הומוגניזציה של בעלי החיים על ידי דחיפת בעלי החיים בעדינות דרך תא הטחינה של הומוגניזר Balch טעון עם כדור 7.9820 מ"מ לתוך מזרק סטרילי חדש. חוזר דוחף את החיות דרך תא הטחינה במשך 30 מחזורים שלמים.
    הערה: 'מחזור שלם' מוגדר כתנועה מלאה למעלה ולמטה של בוכנה של מזרק.
    שלב שחיקה זה משתמש בכדור 7.9820 מ"מ (18 מיקרומטר מיסבים כדוריים).
  2. לאחר 30 מחזורים, להסיר כמה שיותר של השעיית בעלי חיים ככל האפשר מן homogenizer Balch ולאחסן את המזרק, טיפ למטה ב microtube 1.7 מ"ל.
  3. מוציאים את כדור ה-7.9820 מ"מ מתא הטחינה ומנקים אותו במים מתובלים. יבש ולהחזיר את הכדור לצינור המסומן שלו.
  4. הכנס את הכדור 7.9880 מ"מ (12 מיקרומטר מרווח) לתוך תא הטחינה וסגור מחדש את homogenizer.
  5. לשטוף את תא הטחינה שוב עם 1 מ"ל של קרח קר "חיץ היפוטוני מלא".
  6. טוחנים את ההשעיה במשך 25 מחזורים שלמים.
  7. לאחר 25 מחזורים, להסיר את ההשעיה החיה מן homogenizer Balch, להעביר את ההשעיה לתוך microtube נקי 1.7 מ"ל, ולאחסן אותו על קרח.
    הערה: לפרק ולנקות את homogenizer Balch עם 70% אתנול ומים deionized. הקפידו להחזיר את כדור ה-7.9880 מ"מ לצינור המתאים לו.
  8. גלולה את גופם של בעלי החיים ואת הפסולת על ידי צנטריפוגת ההשעיה ב 500 x g, 4 °C (5 דקות).
  9. Pipette 40 μL של supernatant לצינור שכותרתו "שבר קלט" ולאחסן אותו על קרח.
    הערה: כתוב את כל התוויות עם עט חסין אלכוהול כדי להימנע ממרוח אותן מאוחר יותר.
  10. העבר את supernatant הנותרים צינור חדש 1.7 מ"ל, דואג להימנע מלגעת בכדור בתחתית הצינור ולאחר מכן להשליך את הכדור.
  11. צנטריפוגות supernatant כדי גלולה הגרעינים ב 4,000 x גרם, 4 °C (5 דקות).
  12. העבר את supernatant, זהיר לא להפריע גרעינים גלולה, לצינור חדש 1.7 מ"ל ולתייג את הצינור כמו "שבר ציטוטוסולי".
    הערה: צנטריפוגה השבר הציטוטוסולי עוד יותר ב 17,000 x גרם, 4 °C במשך 30 דקות כדי להסיר כל חומר מסיס שנותר, ולהשתמש בו כשליטה שלילית עבור כתמים מערביים (במיוחד עבור חלבונים גרעיניים).
  13. לשטוף את גלולה גרעינים עם 500 μL של "חוצץ היפוטוני מלא" ולהעביר את הכדור לצינור חדש 1.7 מ"ל. צנטריפוגות הכדור מושעה ב 4,000 x גרם, 4 °C (5 דקות).
  14. להשליך את supernatant ולהוסיף 500 μL של טרי "חוצץ היפוטוני מלא" לכדור הגרעיני ולהעביר את ההשעיה לצינור חדש 1.7 מ"ל. צנטריפוגה הדגימה שוב ב 4,000 x גרם, 4 °C (5 דקות).
  15. הסר את supernatant ולהמיס את הכדור ב 40 μL של "חוצץ היפרטוני מלא". העבר את המתלים הגרעיניים החדשים לצינור חדש של 1.7 מ"ל, תייג את הצינור כ"שבר גרעיני", ואחסן אותו על קרח.
  16. קבעו את ריכוז החלבון של שלושת השברים באמצעות ערכת כימות פלואורסצנטית.
    הערה: כמות החלבון הגרעיני שנרכשה משיטת זה יכולה לנוע בין 1-2 מיקרוגרם / μL.
  17. Aliquot שברים גרעיניים לתוך צינורות חד פעמיים המכילים 6 מיקרוגרם של חלבון גרעיני ולהישבר בקרח יבש ואמבט אתנול. יש לאחסן ב-80 °C (70°F) עד לשימוש נוסף.

6. תעתיק

  1. להפעיל ולחמם מראש בלוק חום ל 30 °C (50 °F).
  2. הסר את הדברים הבאים ממערכת התמלול של Nulcear במערכת תמלול במבחנה : 50 מ"מ MgCl2, חיץ תמלול 1x תמצית גרעינית, 100 mM rATP, 100 mM rGTP, 100 mM rUTP ותבנית השליטה החיובית של מקדם CMV. להפשיר על קרח.
    הערה: להגביר את תבנית ה- DNA שליטה חיובית באמצעות פולימראז בעל נאמנות גבוהה ולאחסן אותו כאליקוטים חד-פעמיים מנורמלים.
  3. מערבבים וצנטריפוגות את rNTPs מופשר לפני הכנת פתרון עבודה 10 mM.
    הערה: הוסף 2 μL של כל rATP, rCTP, rGTP ו- rUTP ל- 12 μL של H2O כדי להשיג 10 mM של כל rNTP. הרכב זה ניתן להגדיל במידת הצורך.
  4. Aliquot תערובת rNTP לתווית צינורות חד פעמיים ולאחסן ב -20 °C (70 °F) לשימוש עתידי.
  5. בצינור 1.5 מ"ל טרי שכותרתו "Mastermix" להוסיף את הריאגנטים לכל תגובה כאמור בטבלה 5
  6. העבר 14 μL של Mastermix לכל צינור תגובה
  7. הוסף 11 μL מינוס (נפח עבור 5 מיקרוגרם של התמצית הגרעינית) של 1x חיץ שעתוק לכל צינור תגובה.
  8. הוסף 5 מיקרוגרם של התמצית הגרעינית לכל צינור תגובה.
  9. הקש בעדינות על צינור התגובה כדי לערבב את התוכן בפנים ואת צנטריפוגות הדופק את הצינורות לאחר ערבוב כדי להבטיח שום חומר תגובה תקוע לקיר הצינורות.
  10. לדגור על התגובות ב 30 °C (50 °F) במשך 30 דקות.
  11. הפסק מיד את התגובה על-ידי הוספת 400 μL של מאגר RLT המסופק על-ידי ערכת החילוץ של ה- RNA.
    הערה: בשלב זה, זה בטוח לעצור. ניתן לאחסן דגימות ב-80 °C (80 °F) עד לניקוי נוסף עם ערכת החילוץ של הרנ"א.

7. ניקוי RNA

  1. הכן פתרון מלאי DNase I באמצעות ערכת DNase ללא RNase המסופקת בערכת החילוץ של ה- RNA. להמיס את DNase ליופילי I ב 550 μL של מים ללא RNase. מערבבים בעדינות את התמיסה. אל תמערבולת. Aliquot פתרון DNase I לתוך 10 צינורות חד פעמיים μL ולאחסן את aliquots ב -20 °C (50 °F).
  2. הכן 70% ו 80% אתנול באמצעות אתנול מולקולרי ומים ללא RNase.
  3. העבר את הדגימות והריגנטים לסביבת עבודה ללא RNase לפני תחילת הניקוי.
  4. מוסיפים 400 μL של 70% אתנול לכל דגימה בעדינות פיפטה לערבב היטב.
  5. העבר 400 μL של המדגם לעמוד ספין חילוץ RNA שכותרתו עם צינור איסוף 2 מ"ל וצנטריפוגה המדגם ב 8,500 x גרם עבור 30 s. זרוק את הזרימה דרך.
  6. חזור על שלב 7.5 עם המדגם הנותר ומחק את הזרימה דרכה.
  7. הוסף 350 μL של מאגר RW1 (ערכת חילוץ RNA) לכל עמודה. צנטריפוגה העמודות ב 8,500 x g עבור 30 s. זרוק את הזרימה דרך.
  8. הוסף 70 μL של מאגר RDD (ערכת החילוץ RNA) כדי 10 μL aliquot יחיד של פתרון מלאי DNase I ולערבב בעדינות. אל תמערבולת.
  9. מוסיפים את תערובת הדגירה DNase I (80 μL) ישירות לקרום עמוד הספין. לדגור על העמודים בטמפרטורת החדר במשך 15 דקות.
    הערה: הקפד להוסיף את פתרון DNase I לממברנה. הימנע מאובדן חלק מהפתרון לקיר העמודה או לטבעת O.
  10. לאחר 15 דקות, הוסף 350 μL של מאגר RW1 לעמודות. צנטריפוגה ל-30 s ב-8,500 x גרם. זרוק את הזרימה דרך.
  11. מקם את העמודות בצינורות איסוף חדשים של 2 מ"ל. הוסף 500 μL של מאגר RPE (ערכת חילוץ RNA) לעמודת הסיבוב. צנטריפוגות העמודים ב 8,500 x g עבור 30 s לשטוף את הממברנה. זרוק את הזרימה דרך.
  12. הוסף 500 μL של 80% אתנול לכל עמודה וצנטריפוגה העמודות ב 8,500 x g עבור 30 s. זרוק את הזרימה דרך.
  13. מקם את העמודות בצינורות איסוף חדשים של 2 מ"ל. השאר את מכסי העמודות פתוחים, צנטריפוגה העמודות ב 17,900 x g במשך 5 דקות. זרוק את הזרימה דרך.
  14. מקם את העמודות לתוך תוויות 1.7 mL צינורות. הוסף 17 μL של מים ללא RNase ישירות למרכז קרום עמוד ספין. תן לעמודים לנוח בטמפרטורת החדר במשך דקה אחת. צנטריפוגות העמודות ב 17,900 x g במשך 1 דקות.
  15. השלך את העמודה ולשמור את צינור 1.7 מ"ל עם דגימת RNA מטוהרת טרי.

8. עיכול DNA

  1. מחממים שני גושי חום ב-37 °C (65 °F) ו-65 °C (65 °F).
  2. הוסף 2 μL של מאגר תגובה 10x לכל מדגם.
  3. הוסף 1 μL (1 MBU) של DNase לכל מדגם.
  4. הגדר פיפטה ל 10 μL ו pipette הפתרון החדש למעלה ולמטה לערבב בעדינות. אל תמערבולת.
  5. לדגור על דגימות RNA ב 37 °C (37 °F) במשך 30 דקות כדי לעכל את כל ה- DNA הנותר.
  6. לנטרל את DNase על ידי דגירה הדגימות על בלוק החום ב 65 °C (65 °F) במשך 10 דקות.
    הערה: זה בטוח לעצור בשלב זה ולאחסן את RNA ב -80 °C (80 °F) כדי לבצע תמלול הפוך מאוחר יותר.

9. תמלול הפוך

  1. בעת תכנות התרמוציקלר, להוסיף עוד 1 שעות, 37 °C צעד לפני הדגירה לחמם מראש את התרמוציקלר. הפעל את התוכנית עם 'שלב לחמם מראש' תוך הכנת הדגימות ולתת התרמוציקלר להגיע 37 °C (50 °F). כאשר הדגימות עבור תמלול הפוך מוכנות, דלג על שלב התחממות מראש של 37 °C והמשיך לשלב הדגירה בפועל (טבלה 6). אם התרמו-מחזור אין תכונה לדלג, להוסיף 1 דקות 37 °C צעד לפני הדגירה. אפשר התרמוציקלר לחמם לטמפרטורה הנכונה לפני השהייה של המערכת והוספת הדגימות המוכנות.
  2. הכן פתרון עבודה של 10 מיקרומטר של פריימר הפוך תמלול ב- H2O ללא RNase ולאחסן אותו על קרח.
  3. הפשרה על קרח, חיץ פי 10 מערכת התמלול ההפוכה, תערובת dNTP (5 מ"מ כל dNTP), מעכב RNase והתמלול ההפוך.
  4. הכן Mastermix (לכל תגובה) על-ידי הוספת המרכיבים המוזכרים בטבלה 7 לצינור PCR נקי של 0.2 מ"ל.
  5. Aliquot 18 μL של Mastermix לתוך צינורות PCR חדשים 0.2 מ"ל עבור כל מדגם.
  6. הוסף 2 μL של RNA מטופל DNase עבור כל מדגם לתוך הצינורות שלהם בהתאמה מסומנת.
  7. לדגור על הדגימות ב 37 °C (55 °F) במשך 1 שעות תרמוציקלר מחומם מראש.
  8. העבר את הדגימות אל -20 °C לאחסון לאחר תמלול הפוך או המשך ישירות לשלב הבא.
    הערה: זה בטוח לעצור בשלב זה; לאחסן את cDNA ב -20 °C (50 °F) לשימוש מאוחר יותר.

10. הגברת מוצר ספציפית

  1. הפשרה על קרח: cDNA, 10 μM שעתוק קדימה 10 μM תמלול הפריימרים הפוכים, ואת PCR 2x Premix A.
    הערה: Aliquot ה- PCR 2x Premix A לאמצעי אחסון קטנים יותר כדי לקצר את זמן ההפשרה.
  2. צור Mastermix (לכל תגובה) על-ידי הוספת המרכיבים המוזכרים בטבלה 8 לצינור PCR נקי של 0.2 מ"ל.
  3. Aliquot 24 μL של Mastermix עבור כל מדגם לתוך נקי שכותרתו 0.2 מ"ל PCR צינורות.
  4. הוסף 1 μL של cDNA של כל דגימה לתוך הצינורות המתאימים שלהם.
  5. לדגור על הדגימות בתרמוציקלר באמצעות תנאי התוכנית המוזכרים בטבלה 9
  6. לאחר הדגירה, לאחסן את מוצרי PCR ב 4 °C (5 °F) או -20 °C (50 °F) לאחסון לטווח ארוך יותר.

11. ניתוח ג'ל

  1. השתמש במאגר 1x TAE להכנת ג'ל המכיל 2% w /v של אגרוז וכתם ג'ל 1x.
  2. הפעל את מוצרי PCR ב 50 V ו 300 mA עבור 1 שעה או עד שיש הפרדת פס ברורה.
  3. צלם את הג'ל באמצעות תוכנת החשיפה האוטומטית שנטענה מראש בדימוי הג'ל.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בעקבות הצעדים המתוארים אמור להניב תמצית גרעינית תפקודית (איור 1),סטייה בשלבי השחיקה או הכביסה עלולה להוביל לפעילות לקויה או לתפוקות נמוכות. אם תתקבל תמצית גרעינית פונקציונלית C. elegans , זה יהיה לתמלל את האזור במורד הזרם של מקדם CMV על תבנית ה- DNA כאשר נוסף במבחנה שתוארה בעבר במבחנה. ניתן לטהר את תעתיק הרנ"א שנוצר מחלבונים גרעיניים ומתבנית DNA בשיטות קונבנציונליות. ללא ה- DNA של התבנית, שעתוק הפוך ומוצר PCR עוקב יכולים להיות רק תוצאה של ה- RNA המתומלל על ידי התמצית הגרעינית. ניתן לדמיין את מוצרי ה- PCR על ג'ל אגרוז, עוצמת רצועת ה- DNA יכולה להצביע על איכות החלבון הגרעיני ובידוד הרנ"א. עוצמת רצועה חלשה יכולה להיגרם על ידי חוסר הפעילות של התמצית הגרעינית או על ידי חום או הכנת חיץ לקויה. עוצמת רצועה חזקה מדי יכולה להיות תוצאה של זיהום DNA או עקב טיהור RNA לקוי או עיכול DNase לא תקין. בידודים גרעיניים עקביים ומוצלחים ייצרו רצועות בעוצמות דומות, ולבקרות שליליות של שעתוק ו-PCR לא אמור להיות מוצר PCR גלוי (איור 2).

Figure 1
איור 1. מתווה של בידוד תמצית גרעינית. תרשים הזרימה מתאר את הצעדים העיקריים לבידוד תמצית גרעינית מ C. elegans. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2. ג. תמצית גרעינית אלגנס שומרת על פעילותה. תמונת הג'ל מציגה את מוצרי התמלול של תמצית גרעינית זחלי L4 C. elegans באמצעות תבנית ה- DNA של מקדם CMV. בידוד מוצלח של חלבונים גרעיניים פעילים יגרום למוצר PCR של 132 bp לאחר תמלול במבחנה , כפי שניתן לראות בנתיבים 1 ו -2. בידוד לא מוצלח יגרום לפס חלש או להיעדר מוצר PCR הדומה לנתיב 3. הדמיה זו של פעילות התמלול באמצעות הגברת PCR היא דרך פשוטה להעריך את איכות בידוד החילוץ הגרעיני. פקד ה- PCR החיובי מיוצר על-ידי הוספת תבנית ה- DNA של מקדם CMV לתגובת ה- PCR, והשליטה השלילית חסרה את ה- DNA של התבנית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

לוחות מדיה של צמיחת נמטודה
אגר 20.4 גרם
נתרן כלורי 2.8 גרם
פפטון בקטו 2.3 גרם
dH2O 975 מ"ל
הפעלה אוטומטית ב-121 °C (70 °F) למשך 30 דקות
אפשר למדיה להתקרר ל- 50 °C (50 °F) לפני הוספת הדברים הבאים
1 M CaCl2 (סטרילי) 1 מ"ל
1 M MgSO4 (סטרילי) 1 מ"ל
10,000 יחידות/מ"ל ניסטטין (סטרילי) 3 מ"ל
5 מ"ג/מ"ל כולסטרול ב-95% אתנול (מסנן מעוקר) 1 מ"ל
1M KPO4 pH 6.0 (סטרילי) 25 מ"ל

טבלה 1.

מאגר M9
KH2PO4 3 גרם
Na2HPO4 6 גר'
NaCl 5 גר'
dH2O 1,000 מ"ל
הפעלה אוטומטית ב-121 °C (70°F) למשך 15 דקות
1 M MgSO4 (סטרילי) 1 מ"ל (הוספה לאחר שעבוד אוטומטי)
חוצץ S-בז"ל
KH2PO4 6 גר'
K2HPO4 1 גרם
NaCl 5.85 גרם
dH2O 1,000 מ"ל
הפעלה אוטומטית ב-121 °C (70°F) למשך 15 דקות
כולסטרול 5 מ"ג/מ"ל (סטרילי) 1 מ"ל (הוספה לאחר שעבוד אוטומטי)

טבלה 2.

מאגר היפוטוני
פתרון מניות נפח ריכוז סופי
1 מ' HEPES KOH pH 7.6 7.5 מ"ל 15 מ"ר
1 מ' KCl 5.0 מ"ל 10 מ"ר
1 מ"ג-קל2 2.5 מ"ל 5 מ"ר
0.5 מ' EDTA 0.1 מ"ל 0.1 מ"מ
1 M סוכרוז 175 מ"ל 350 מ"ר
dH2O 309.9 מ"ל
עיקור מסנן

טבלה 3.

מאגר היפרטוני
פתרון מניות נפח ריכוז סופי
1 מ' HEPES KOH pH 7.6 7.5 מ"ל 15 מ"ר
1 מ' KCl 200 מ"ל 400 מ"ר
1 מ"ג-קל2 2.5 מ"ל 5 מ"ר
0.5 מ' EDTA 0.1 מ"ל 0.1 מ"מ
10% טווין 20 5 מ"ל 0.10%
50% גליצריל 100 מ"ל 10%
dH2O 184.9 מ"ל
עיקור מסנן

טבלה 4.

MgCl2, 50 מ"ר 1.5 μL
תערובת rNTP, 10 מ"ר כל אחד 1.0 μL
DNA תבנית, 25 ננוגרם /μL 4.0 μL
H2O ללא RNase 7.5 μL

שולחן 5.

צעד טמפ זמן מספר מחזור
מחממים מראש 37 °C (77 °F) 60 דק' 1x
תמלול הפוך 37 °C (77 °F) 60 דק' 1x
אחז 10 °C (70 °F) 1x

שולחן 6.

מאגר תמלול הפוך פי 10 2.0 μL
תערובת dNTP (5 מ"מ כל dNTP) 2.0 μL
תמלול פריימר הפוך (10 מיקרומטר) 2.0 μL
מעכב RNase 1.0 μL
תמלול הפוך של Sensiscript 1.0 μL
H2O ללא RNase 10.0 μL

טבלה 7.

H2O ללא Rnase 6.25 μL
תמלול קדימה פריימר (10 מיקרומטר) 2.5 μL
תמלול פריימר הפוך (10 מיקרומטר) 2.5 μL
PCR 2X פרמיקס A 12.5 μL
תערובת אנזימי PCR 0.25 μL

טבלה 8.

צעד טמפ זמן מספר מחזור
דנטורה ראשונית 92 °C (77 °F) שנות ה-60 1x
דנטורה 92 °C (77 °F) שנות ה-30
אנאל 59 °C (77 °F) שנות ה-30 35x
סיומת 72 °C (72 °F) שנות ה-30
אחז 10 °C (70 °F) 1x

טבלה 9.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

C. elegans הוא אורגניזם מודל מושך ללמוד את מערכת התמלול האוקריוטית בגלל התחזוקה הזולה שלה ואת הקלות של מניפולציה גנטית. כאן פרוטוקול לבידוד עקבי של תמצית גרעינית פעילה מבחינה תפקודית מ L4 C. elegans מתואר. למרות שפרוטוקול זה התמקד בהדמיית פעילות התמלול, ניתן לכמת את ה- cDNA שהופק לאחר שעתוק באמצעות RT-qPCR כדי לקבל מדידה מדויקת יותר של פעילות התמלול8. שיטה זו של בידוד חלבונים גרעיניים מ C. elegans יכול לעזור להרחיב את המחקר של מכונות שעתוק אאוקריוטי. מאז C. elegans אינו תרבות של תאים בצלחת או מושבה של שמרים אלא חיה נדידה חופשית, בידוד ומחקר התמצית הגרעינית שלה עשוי לתת תובנה ברורה יותר כיצד מכונות התמלול עשויות להשתנות לאורך זמן או בסביבות שונות. זה מאפשר לחוקרים לנצל את עלות נמוכה C. elegans עלות נמוכה וחוסן. C. elegans, בניגוד אורגניזמים מודל אחרים או תרביות תאים, הוא הרבה יותר סלחני כאשר זיהום חיידקים או שמרים מופיע. אוכלוסייה של C. elegans ניתן לנקות בקלות של זיהום באמצעות פרוטוקולים הוקמה, חיסכון בזמן ומאמץ כאשר זיהום מתרחש9. בסך הכל, שימוש בתמצית גרעינית מ C. elegans לבדיקות ביוכימיות יכול להיות אפשרות זולה וגמישה יותר בהשוואה לרכישת תמצית גרעינית מספק או התמודדות עם אורגניזמים מודל סלחני פחות.

בעוד פרוטוקול זה הוא פשוט יחסית, ישנם עדיין צעדים קריטיים הדורשים תשומת לב מיוחדת לבידוד מוצלח של תמצית הגרעין. חשוב כי במהלך הכנת המאגרים ההיפוטוניים וההיפרטוניים המלאים, שני הפתרונות מסומנים בבירור ומופרדים. אם המאגרים מתחלפים בשלב כלשהו במהלך הבידוד, זה עלול להוביל לאי-השבתה של החלבונים הגרעיניים או לפירוק לקוי של החלבונים הציטוטוסוליים מהחלבונים הגרעיניים. חלבונים גרעיניים מבודדים צריכים גם, במידת הצורך, להיות מדוללים במאגר היפרטוני, לא מים או כל פתרון אחר. ריכוז המלח הגבוה מסייע לשמר את פעילות החלבונים, ופתרון היפוטוני יכול להרוג פעילות זו10.

אתגר נוסף שעלול להתעורר במהלך החלק השחזה של פרוטוקול זה מגיע מפסולת דבקה על פני השטח של כדורי טונגסטן. אמנם נאמר כי הכדורים צריכים להיות שטף מיובש לאחר כל מחזור שחיקה, החומר יתחבר למשטח החלק של הכדורים. חומר זה מופיע בדרך כלל כטבעות בצבע חלודה סביב היקף הכדורים והוא עבה מספיק כדי לחסום את הפער בין הכדור לקיר של תא הטחינה. חסימה זו מורגשת ככל שהיא הופכת להיות יותר ויותר קשה לדחוף את בעלי החיים דרך המטחנה, אשר בסופו של דבר יכול להוביל לפציעה בשרירים או קרע של המזרק. אם כדורי טונגסטן מתחילים להראות שינוי צבע, להשרות אותם במים חמים במשך 5 דקות ולאחר מכן לנקות את פני השטח עם כרית scouring חדש. יש להימנע משימוש בפתרונות ניקוי חומציים או בסיסיים. לאחר ליטוש עדין, כדורי טונגסטן צריך לחזור לזרוח המקורי שלהם, וזה יהיה קל יותר באופן ניכר לטחון דגימות.

פרוטוקול זה נועד לבודד תמצית גרעינית שלמה מ C. elegans. זה לא נבדק לשימוש על אורגניזמים מודל אחרים. תמצית גרעינית מאורגניזמים אחרים עשויה לדרוש מאגרים שונים, ומקדם CMV לא יכול להיות מספיק כדי להניע שעתוק בדגימות אחרות שאינן יונקים. התמצית הגרעינית שנאספה בשיטה זו אינה גם רקמה או תא ספציפי; כל פעילות שעתוק הנמדדת בשיטה זו מסתכלת על בעלי החיים בכללותם אשר עשוי להסתיר את השינויים העדינים בין רקמות.

שימושים עתידיים בפרוטוקול זה יכולים להיות מדידת תיקון DNA או מכונות שכפול של C. elegans לאחר נזק DNA. ניתן להשתמש בשבר הציטוסולי שנאסף במהלך תהליך הבידוד כדי למדוד את כמות החלבונים המסיסים ולכמת את הפעילות של חלבונים אלה באופן דומה למדידת שעתוק.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין אינטרסים מתחרים לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מענק NIH MIRA (R35GM124678 ל- J. S. ).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Consumables and reagents
0.2 mL 8-Strip Tubes & Flat Strip Caps, Clear Genesee Scientific  24-706
0.2 mL Individual PCR tubes Genesee Scientific  24-153G
1.7 mL sterile microtubes Genesee Scientific 24-282S
100% absolute molecular grade ethanol Fisher Scientific  BP2818
100% ethanol, Koptec Decon Labs  V1001
10 mL serological pipet VWR international  89130-898
150 mm petri plates Tritech Research  T3325
15 mL conical centrifuge tubes Genesee Scientific  28-103
20 mL plastic syringes Fisher Scientific 14955460
2 mL Norm-Ject syringes Henke-Sass Wolf GmbH 4020
500 mL vacuum filter cup 0.22 µm PES, Stericup Millipore Express Plus Millipore Sigma SCGPU10RE
50 mL conical centrifuge tubes ThermoFisher Scientific 339652
50 mL serological pipet VWR international  89130-902
5 mL serological pipet VWR international  89130-896
Agar, Criterion VWR International  C7432
Agarose Denville Scientific  CA3510-6
Alcohol proof marker VWR International  52877-310
Bacto peptone VWR International  90000-264
Caenorhabditis elegans CGC N2
Calcium dichloride Millipore Sigma  C4901
Cholesterol Millipore Sigma  C8667
Control DNA temple cloning primers, Forward 5’- ctc atg ttt gac agc tta tcg atc cgg gc -3’
Control DNA temple cloning primers, Forward 5’- aca gga cgg gtg tgg tcg cca tga t -3’
Deionized water
Dithiothreitol Invitrogen  15508-013
DNA gel stain, SYBR safe Invitrogen  S33102
DNA ladder mix, O’gene ruler Fisher Scientific  SM1173
DNA Loading Dye, 6x TriTrack Fisher Scientific  FERR1161
DNase, Baseline-ZERO Lucigen  DB0715K
Dry ice
Escherichia coli OP50 strain CGC OP50
Glacial acetic acid Fisher Scientific  A38
Glycerol Millipore Sigma  G6279
HeLa nuclear extract in vitro transcription system, HeLaScribe Promega  E3110
Hepes Solution, 1 M Gibco Millipore Sigma 15630080
Hydrochloric acid 37% Millipore Sigma  P0662
Hypochlorite bleach Clorox
LB Broth Millipore Sigma  L3022
Magnesium dichloride Millipore Sigma  M8266
Magnesium Sulfate Millipore Sigma  M7506
Medium weigh dishes Fisher Scientific  02-202-101
microscope slides, Vista vision VWR International 16004-368
molecular grade water, Hypure Hyclone Laboratories  SH30538
Nystatin Millipore Sigma  N1638
PCR system, FailSafe with premix A Lucigen  FS99100
Potassium chloride Millipore Sigma  P39111
Potassium phosphate dibasic Millipore Sigma  P3786
Potassium phosphate monobasic Millipore Sigma  P0662
Protease inhibitor, Halt single use cocktail 100x ThermoFisher Scientific 78430
protein assay kit, Qubit ThermoFisher Scientific  Q33211
reverse transcription kit, Sensiscript Qiagen 205211
RNA extraction kit RNeasy micro kit Qiagen 74004
RNase Inhibitor Applied Biosystems  N8080119
Sodium Chloride VWR International  BDH9286-12KG
Sodium hydroxide Millipore Sigma  1-09137
Sterile syringe filter with 0.2 µm Polyethersulfone membrane VWR international 28145-501
Sucrose VWR International  200-334-9
transcription primers, Forward 5’- gcc ggg cct ctt gcg gga tat -3’
transcription primers, Reverse 5’- cgg cca aag cgg tcg gac agt-3’
Tris-Base Fisher Scientific  BP152
Tween20 Millipore Sigma  P2287
Equipment
-20 °C incubator ThermoFisher Scientific
20 °C incubator ThermoFisher Scientific
37 °C incubator Forma Scientific
4 °C refrigerator ThermoFisher Scientific
-80 °C freezer Eppendorf
Autoclave Sanyo
Balch homogenizer, isobiotec cell homogenizer Isobiotec
Benchtop Vortexer Fisher Scientific 2215365
Centrifuge, Eppendorf 5418 R Eppendorf 5401000013
Centrifuge, VWR Clinical 50 VWR International 82013-800
Dissection microscope, Leica M80 Leica Microsystems
Fluorometer, Qubit 2.0 Invitrogen Q32866
Gel imaging system, iBright FL1500 ThermoFisher Scientific  A44241
Gel system ThermoFisher Scientific
Heat block VWR International 12621-048
Microcentrifuges, Eppendorf 5424 Eppendorf 22620401
PIPETBOY acu 2 Integra 155017
Pipette L-1000 XLS+, Pipet-Lite LTS Rainin 17014382
Pipette L-10 XLS+, Pipet-Lite LTS Rainin 17014388
Pipette L-200 XLS+, Pipet-Lite LTS Rainin 17014391
Pipette L-20 XLS+, Pipet-Lite LTS Rainin 17014392
Rocking platform VWR International
Thermocycler, Eppendorf Mastercycler Pro Eppendorf 950030010

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Corsi, A. K., Wightman, B., Chalfie, M. A Transparent window into biology: A on Caenorhabditis elegans. Genetics. 200 (2), 387-407 (2015).
  2. Blackwell, T. K., Walker, A. K. Transcription mechanisms. WormBook: The Online Review of C. elegans Biology. , Pasadena, CA. 1-16 (2006).
  3. Page, A. P., Johnstone, I. L. The cuticle. WormBook: The Online Review of C. elegans Biology. , Pasadena, CA. 1-15 (2007).
  4. Lichtsteiner, S., Tjian, R. Cloning and properties of the Caenorhabditis elegans TATA-box-binding protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (20), 9673-9677 (1993).
  5. Lichtsteiner, S., Tjian, R. Synergistic activation of transcription by UNC-86 and MEC-3 in Caenorhabditis elegans embryo extracts. EMBO Journal. 14 (16), 3937-3945 (1995).
  6. Shan, G., et al. Isotope-labeled immunoassays without radiation waste. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (6), 2445-2449 (2000).
  7. Voss, C., et al. A novel, non-radioactive eukaryotic in vitro transcription assay for sensitive quantification of RNA polymerase II activity. BMC Molecular Biology. 15, 7 (2014).
  8. Wibisono, P., Liu, Y., Sun, J. A novel in vitro Caenorhabditis elegans transcription system. BMC Molecular and Cell Biology. 21 (1), 87 (2020).
  9. Stiernagle, T. Maintenance of C. elegans. WormBook: The Online Review of C. elegans Biology. , Pasadena, CA. 1-11 (2006).
  10. Zbacnik, T. J., et al. Role of buffers in protein formulations. Journal of Pharmaceutical Sciences. 106 (3), 713-733 (2017).

Tags

ביוכימיה גיליון 174 C. elegans תמצית גרעינית תמלול במבחנה הומוגניזר Balch זיהוי לא רדיואקטיבי
בידוד של תמצית גרעינית <em>פעילה של Caenorhabditis elegans</em> ו reconstitution עבור <em>תמלול במבחנה</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wibisono, P., Sun, J. Isolation ofMore

Wibisono, P., Sun, J. Isolation of Active Caenorhabditis elegans Nuclear Extract and Reconstitution for In Vitro Transcription. J. Vis. Exp. (174), e62723, doi:10.3791/62723 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter