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방법 논문

근 적외선 형광 레이블이 DNA 아크릴 아 미드 젤 전기 이동 법으로 시각을 사용 하 여 DNA 중 합 효소 활동 분석 결과

13.6K 조회수

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DOI:

10.3791/56228

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2017년 10월 6일

 , 

이 논문에서

요약

이 프로토콜의 근처-적외선 붙일 레이블된 DNA 젤 전기 이동 법 젤 이미지를 사용 하 여 변경 내용 관찰을 통해 수정 된 DNA의 DNA 중 합 효소 합성의 특성을 설명 합니다. 아크릴 아 미드 젤의 크기에 따라 다른 속도로 이동 하는 짧은 핵 산 분리의 고해상도 이미징에 사용 됩니다.

초록

어떤 효소에 대 한 강력 하 고, 양적 메서드는 네이티브와 조작 효소의 특성에 대 한 필요. DNA polymerases에 대 한 DNA 합성 생체 외에서 DNA 종합 분석 결과 polyacrylamide 젤 전기 이동 법 뒤를 사용 하 여 특징 수 있습니다. 이 분석 결과의 목표 자연 DNA와 수정된 DNA (M-DNA)의 합성을 계량 하는 것입니다. 이러한 접근은 oligonucleotides 단일 뉴클레오티드 분해능, 효소 oligonucleotide 종합 동안 관찰의 개별 단계 사용을 해결 하는 데 특히 유용 합니다. 이러한 메서드는 생화학 및 생물 DNA 종합의 개별 단계, DNA 종합 그리고 DNA 바인딩 선호도의 오류율의 정상 속도 상수 측정 등 속성의 평가에 적용 되었습니다. 사용 하 여 구성 (NTP), M-DNA, 또는 돌연변이 DNA polymerases, 쌍을 효과적으로 평가 수 있는 기판-DNA 중 합 효소의 상대적 유틸리티 포함 하 되이 제한 되지 않고, 수정된 nucleoside 된 수정. 여기, 우리가 분석 결과 자체, 전례 없던 뇌관 DNA 라벨 근처-적외선 붙일 DNA 라는 등 전략에 맞게 만들 수 있어야 합니다 변경 내용을 포함 하 여 선발. 또한, 우리 쏟아져 아크릴 아 미드 젤에 대 한 중요 한 기술 단계 상세는 하 고 실행 하 고, 종종 수 있는 기술적으로 도전.

서론

DNA polymerases 정확 하 고 효율적인 DNA 합성을 수행 하 고 게놈 무결성을 유지 하기 위해 필수적입니다. 오류 없이 수백 초 당 뉴클레오티드를 합성 하는 능력 또한 분자 생물학 및 생명 공학에서 DNA polymerases 필수 도구를 만든다. 그러나, 이러한 속성은 또한 M-DNA 기판;에 대 한 응용 프로그램 제한 일반적으로 말하자면, 자연 DNA polymerases 수 없습니다 음성 합성 많은 잠재적으로 귀중 한 M-DNA 기판, 가능성이 인해 비표준 기판에 vivo에서를 사용 하 여에 대 한 높은 선택적 압력에. 많은 그룹 돌연변이 DNA polymerases M-DNA 합성1,2,3,,45;의 생성을 지시 진화 접근을 개발 했습니다. 이러한 노력은 DNA6,,78의 바이오 유틸리티를 확장 했습니다....

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프로토콜

1. 활동 분석 결과

참고: 특성 DNA polymerases 여기 설명 된 방법을 사용 하 여 자주 실행 되는 분석 실험의 두 가지 일반적인 유형이 있다. 그들은 여부 그들은 질적으로 전반적인 합성 (DNA 종합의 많은 단계를 포함 하는) 특징 또는 여부 그들은 양적 초점을 개별 단계에서 다르다. 아래 필요한 단계 각각에 대 한 설명.
참고: 재료의 조립 시간 민감한 실험에 대 한 상대적으로 복잡 한 있기 때문에 좋습니다 모든 자료 사전 조립. 분석 결과의 모든 중요 한 구성 요소의 조리법은 다음과 같습니다. 상업용 공급 업체 구성 요소에 대 한 재료의 테이블에에서 나열 됩니다.

  1. SF 버퍼 조리법 x 10 (10 x SFB)
    참고: 우리의 분석에서 우리가 일반적으로 사용 하 여 N 맨끝 잘림 DNA 중 합 효소의 Thermus aquaticus, Stoffel로 일반적으로 알려진의 조각 (SF) 16 , 17. 여기 레시피는 SF 3 ,

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결과

안정-상태 활동 (섹션 2.1, 그림 2의 결론에서 참고에서 설명)와 (섹션 2.1, 그림 1에 설명 된) 전체 활동의 질적 특성의 성공적인 polyacrylamide 젤 분석 표시 됩니다. 실패 polyacrylamide 젤 분석 (그림 3) 표시 됩니다.

참고 아무 상업적으로 사용할 수 있는 사다리 또는 분자 마커 사용 됩니다. 때때로,를 사용 하 여 알려진된 중 합 효소-기질 조합을 만드는 분자 마커; 그러나, 다른 수정된 뉴클레오티드 매우 다른 전기 이동 mobilities, 부적절 한 길이가 동일 하지만 서로 다른 염기 구조 oligonucleotides의 비교를 만들기가 중요 하다.

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토론

여기, 우리는 M-DNA의 DNA 중 합 효소 중재 합성 특성 분석 결과 설명 했습니다. 근처-적외선 레이블이 DNA 뇌관을 사용 하 여 다르게 크기 oligonucleotides 해결 하려면 변성 polyacrylamide 젤 전기 이동 법을 사용 하 여 합성의 정확한 측정을 사용 oligonucleotides, 단일 뉴클레오티드 해상도 얻을 수 있습니다 우리. 이러한 접근 하거나 효소 (섹션 2.1)의 전반적인 활동을 측정 하거나 개별 단계 (다음 단계 2.1 참고)의 Michaelis-Menten 매개 변수를 측정에 사용할 수 있습니다. 연구소는 최근 사용이 둘 다 이전 진화 효소9 특성으로 효소10를 합리적으로 설계.

여기에 설명 된 우리의 분석 비 방사성 DNA 라벨의 그들의 사용에서 이전 방법에서 차이가 있습니다. 역사적으로, 방사능 방사성 인 라벨11.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 과학 발전 (Cottrell 대학 학술 상 #22548)에 대 한 연구 corporation 및 TriLink 바이오 (ResearchReward 그랜트 #G139)에 의해 지원 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
트리스 HCl프로메가H5123
트리스 베이스프로메가H5131
MgCl2Fisher ScientificBP214-500
아세틸화 BSA프로메가PR-R3961
KCl시그마P4504
디티오트레이톨(즉, DTT)Research Products InternationalD11000
에틸렌디아민테트라아세트산(즉, EDTA)(0.5M 용액)시그마03690-100mL
글리세롤시그마G5516
포름아미드아크로스AC42374-5000
오렌지 G시그마 알드리치O3756
브로모페놀 블루피셔 사이언티픽50-701-6973
dNTPFisher ScientificFERR0191
M-dNTP (riboNTPs)Fisher Scientific45-001-341 (343, 345, 347)
M-dNTP (기타 모든 변형 NTP)TriLink Biotechnologies모듬
프라이머 1IDT DNA / TriLink Biotechnologies맞춤형 합성우리는 맞춤형 합성으로 구입할 수 있는 IR700 염료를 사용합니다. 우리는 일반적으로 정제된 올리고뉴클레오티드 HPLC를 구매합니다. 서열은 5'-dTAATACGACTCACTATAGGGAGA
템플릿 1IDT DNA / TriLink Biotechnologies맞춤형 합성우리는 일반적으로 정제 된 올리고 뉴클레오티드 HPLC를 구매합니다. 서열은 5'-dCGCTAGGACGGCATTGGATCAGTCTCCCTATAGTGAGTCGTATTA
아크릴아미드연구 제품 국제A1140538.67% 아크릴아미드 및 1.33% 비스-아크릴
아미드 Tris/Borate/EDTA(TBE) 고체연구 제품국제 T22020
요소 초순수연구 제품 국제U20200
젤 테이프CBS 사이언티픽GT-72-10
대형 백색 스프링 클램프 폴리프로필렌CBS ScientificGPC-0001
과황산암모늄(APS)피셔 사이언티픽BP179
테트라메틸에틸렌디아민(TEMED)피셔 사이언티픽BP15020
0.75mm 스페이서CBS 사이언티픽SGS-20-0740A
33x42 노치 유리판 세트CBS 과학적인SGP33-040A
쐐기형 플레이트 분리기CBS ScientificWPS-100
겔 전기영동용 빗CBS ScientificSG33-0734
겔 전기영동 장비CBS ScientificSG-400-33
초순수우리는 Millipore DNA 중합효소의 Milli-Q 시스템을 사용합니다
.우리는 발표된 프로토콜을 사용하여 실험실에서 이를 준비합니다.
입니다.

참고문헌

  1. Ong, J. L., Loakes, D., Jaroslawski, S., Too, K., Holliger, P. Directed evolution of DNA polymerase, RNA polymerase and reverse transcriptase activity in a single polypeptide. J Mol Biol. 361 (3), 537-550 (2006).
  2. Chen, T., Romesberg, F. E. Directed polymerase evolution.

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