التغييرات في هيكل رصد التوازن الحمض النووي الريبي ل 'Peroxidative' و 'مؤكسد' Footprinting الهيدروكسيل
Summary
هذا البروتوكول توضح كيفية قياس المغنيسيوم (II) التي تعتمد على تشكيل بنية الحمض النووي الريبي العالي من قبل اثنين من أساليب footprinting الهيدروكسيل.
Abstract
جزيئات الحمض النووي الريبي تلعب دورا أساسيا في علم الأحياء. بالإضافة إلى نقل المعلومات الوراثية ، يمكن أن الحمض النووي الريبي أضعاف في هياكل التعليم العالي دورا فريدا الوفاء بيولوجية محددة على النحو الموثق ، منظم أو المحفز. معلومات حول تكوين الاتصال العالي ضروري لفهم وظيفة من جزيئات الحمض النووي الريبي. جذور الهيدروكسيل (OH •) هي تحقيقات فريد هيكل الأحماض النووية بسبب التفاعلات عالية وحجم صغير. 1 عندما تستخدم على النحو التحقيق footprinting ، جذور الهيدروكسيل خريطة سطح المذيب يمكن الوصول إليها في العمود الفقري phosphodiester من الحمض النووي الريبي (1) و2 مع غرامة مثل القرار النوكليوتيدات واحد. ويمكن استخدام footprinting الهيدروكسيل لتحديد النيوكليوتيدات داخل سطح التماس بين الجزيئات ، مثل الحمض النووي في البروتين (1) والجيش الملكي النيبالي المجمعات البروتين. ويمكن تحديد التوازن 3 و 4 التحولات الحركية من خلال إجراء footprinting الهيدروكسيل كدالة لsolutiعلى المتغير أو الوقت ، على التوالي. ومن السمات الرئيسية لfootprinting هو أن تقتصر على التعرض لجنة التحقيق (على سبيل المثال ، "واحد من الزلزال حركية') في نتائج موحدة لأخذ العينات من كل من البوليمر النوكليوتيدات 5
في هذه المقالة الفيديو ، ونحن نستخدم المجال P4 – P6 من ribozyme رباعية لتوضيح RNA إعداد وتصميم عينة من الأيسوثرم (II) بوساطة المغنيسيوم للطي. نحن تصف استخدام معروفة الهيدروكسيل بروتوكول footprinting جذرية تتطلب H 2 O 2 (نحن نسمي هذا "peroxidative' البروتوكول) ، وقيمة ، ولكن ليس معروفا على نطاق واسع ، وهذا البديل يا المنحل يستخدم بشكل طبيعي 2 (نحن نسمي هذا "لل التأكسدي 'البروتوكول). ويقدم لمحة عامة عن تقليص البيانات وتحويلها وإجراءات التحليل.
Protocol
Discussion
footprinting الهيدروكسيل هو أداة قيمة لتقييم المذيب مساحة يمكن الوصول إليها من الأحماض النووية. يمكن أن يتبع تشكيل النوعي والكمي لهيكل التعليم العالي 14 بوصفها وظيفة من المعلمات مثل نوع وتركيز أيون ، ودرجة الحموضة ، درجة الحرارة ، والبروتينات ملزمة أو قابلة للطي الع?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل عن طريق المنح المقدمة من المعهد الوطني للصحة RO1 – GM085130 والمؤسسة الوطنية للعلوم MCB0929394. نشكر الدكتور ماريون شميت لضيافتها وعلى السماح لنا الفيلم في مختبرها.
Materials
| Name | Company | Cat# |
|---|---|---|
| Sodium Cacodylate (Caution! Toxic) | Sigma | C4945-25g |
| EDTA (0.5 M) | Ambion | AM9260G |
| DEPC treated water | Ambion | AM9915G |
| Sodium Acetate (3 M) | Ambion | AM9740 |
| MgCl2 (1 M) | Ambion | AM9530G |
| Urea | Ambion | AM9902 |
| Sodium Citrate | Sigma | W302600 |
| tRNA | Sigma | R-7876 |
| Sodium-L-ascorbate | Sigma | A7631-25g |
| Fe(NH4)2(SO4)2 . 6 H2O | Sigma | F1543-500g |
| RNase T1 | Fermentas | EN0541 |
| Hydrogen Peroxide (30%) | Sigma | 349887 |
Referências
- Tullius, T. D., Dombroski, B. A. Hydroxyl radical “footprinting”: high-resolution information about DNA-protein contacts and application to lambda repressor and Cro protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 5469-5473 (1986).
- Celander, D. W., Cech, T. R. Iron(II)-ethylenediaminetetraacetic acid catalyzed cleavage of RNA and DNA oligonucleotides: similar reactivity toward single- and double-stranded forms. Bioquímica. 29, 1355-1361 (1990).
- Celander, D. W., Cech, T. R. Visualizing the higher order folding of a catalytic RNA molecule. Science. 251, 401-407 (1991).
- Sclavi, B., Sullivan, M., Chance, M. R., Brenowitz, M., Woodson, S. A. RNA folding at millisecond intervals by synchrotron hydroxyl radical footprinting. Science. 279, 1940-1943 (1998).
- Tullius, T. D., Dombroski, B. A., Churchill, M., Kam, L. Hydroxyl radical footprinting: a high-resolution method for mapping protein-DNA contacts. Methods. Enzym. 155, 537-558 (1987).
- Milligan, J. F., Groebe, D. R., Witherell, G. W., Uhlenbeck, O. C. Oligoribonucleotide synthesis using T7 RNA polymerase and synthetic DNA templates. Nucleic. Acids. Res. 15, 8783-8798 (1987).
- Schlatterer, J. C., Brenowitz, M. Complementing global measures of RNA folding with local reports of backbone solvent accessibility by time resolved hydroxyl radical footprinting. Methods. 49, 142-147 (2009).
- Sambrook, J., Russell, D. W. . Molecular Cloning: A Laboratory Manual. , (2001).
- Zaug, A. J., Grosshans, C. A., Cech, T. R. Sequence-specific endoribonuclease activity of the Tetrahymena ribozyme: enhanced cleavage of certain oligonucleotide substrates that form mismatched ribozyme-substrate complexes. Bioquímica. 27, 8924-8931 (1988).
- Knapp, G. Enzymatic approaches to probing of RNA secondary and tertiary structure. Methods. Enzym. 180, 192-212 (1989).
- Slatko, B. E., Albright, L. M. Denaturing gel electrophoresis for sequencing. Curr. Protoc. Mol. Biol. Chapter 7, Unit 7.6-Unit 7.6 (2001).
- Das, R., Laederach, A., Pearlman, S. M., Herschlag, D., Altman, R. B. SAFA: semi-automated footprinting analysis software for high-throughput quantification of nucleic acid footprinting experiments. RNA. 11, 344-354 (2005).
- Simmons, K., Martin, J. S., Shcherbakova, I., Laederach, A. Rapid quantification and analysis of kinetic *OH radical footprinting data using SAFA. Methods. Enzym. 468, 47-66 (2009).
- Uchida, T., He, Q., Ralston, C. Y., Brenowitz, M., Chance, M. R. Linkage of monovalent and divalent ion binding in the folding of the P4-P6 domain of the Tetrahymena ribozyme. Bioquímica. 41, 5799-5806 (2002).
- Cate, J. H., Gooding, A. R., Podell, E., Zhou, K., Golden, B. L., Kundrot, C. E., Cech, T. R., Doudna, J. A. Crystal structure of a group I ribozyme domain: principles of RNA packing. Science. 273, 1678-1685 (1996).
- Petri, V., Brenowitz, M. Quantitative nucleic acids footprinting: thermodynamic and kinetic approaches. Curr. Opin. Biotechnol. 8, 36-44 (1997).
- Takamoto, K., Das, R., He, Q., Doniach, S., Brenowitz, M., Herschlag, D., Chance, M. R. Principles of RNA compaction: insights from the equilibrium folding pathway of the P4-P6 RNA domain in monovalent cations. J. Mol. Biol. 343, 1195-1206 (2004).
- Brenowitz, M., Senear, D. F., Shea, M. A., Ackers, G. K. Quantitative DNase footprint titration: a method for studying protein-DNA interactions. Methods. Enzym. 130, 132-181 (1986).
- Shcherbakova, I., Mitra, S. Hydroxyl-radical footprinting to probe equilibrium changes in RNA tertiary structure. Methods. Enzym. 468, 31-46 (2009).
- Howlett, G. J., Minton, A. P., Rivas, G. Analytical ultracentrifugation for the study of protein association and assembly. Curr. Opinion. Chem. Biol. 10, 430-436 (2006).
- McGinnis, J. L., Duncan, C. D., Weeks, K. M. High-throughput SHAPE and hydroxyl radical analysis of RNA structure and ribonucleoprotein assembly. Methods. Enzym. 468, 67-89 (2009).
- Jonikas, M. A., Radmer, R. J., Laederach, A., Das, R., Pearlman, S., Herschlag, D., Altman, R. B. Coarse-grained modeling of large RNA molecules with knowledge-based potentials and structural filters. RNA. 15, 189-199 (2009).
