CN111690673A - 一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法 - Google Patents
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Abstract
一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,属于生物技术领域。利用在线软件ORF Finder预测lncRNA‑BMP4可能存在的开放阅读框并构建原核融合表达载体,通过Western Blot检测获得的诱导蛋白。本方法简单易行,思路清晰,操作可行性高,在普通研究室就能完成。本发明将lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的研究扩展到家禽领域,并准确定位到lncRNA‑BMP4上,刷新了不同物种中lncRNA通过编码小肽形成功能的范畴。
Description
技术领域
本发明涉及一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,属于生物技术领域。
背景技术
自Ingolia 等在2009 年通过 Ribo-seq 高通量测序发现体内候选转录本与核糖体的关联度很高,并且许多研究都报道 lncRNA 与核糖体有很强的相关性,但不是所有的lncRNA都是主动翻译的。目前已发现了许多由lncRNA上的sORFs编码的小肽,但只有少数被描述过生物学功能。这些小肽通常是保守的,并广泛参与了生物学过程。
Huang等报道了lncRNA HOXB-AS3编码产生一个53个氨基酸的保守多肽,该多肽能够抑制结肠癌细胞的生长、克隆形成和侵袭转移,但 lncRNA本身不发挥功能。除此以外,小肽也参与其他生物学过程。在 K562和HEK293T细胞系中,Lima等通过蛋白组学方法鉴定了小肽 NOBODY,该小肽通过与 mRNA 的脱帽蛋白复合物相互作用来调控 P-body mRNA的加工。然而到目前为止,在家禽上未有报道,且仍未找到通过编码小肽参与家禽PGCs生成的关键lncRNA。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术的不足,提供一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法。
本发明的技术方案如下:
利用在线软件 ORF Finder预测lncRNA-BMP4 可能存在的开放阅读框并构建原核融合表达载体,通过 Western Blot 检测获得的诱导蛋白。
进一步的,将 ORF连入 pcDNA-3.1 载体中,构建小肽过表达载体 oeORF;将突变了 ORF 起始密码子的lncRNA-BMP4 连入 pcDNA-3.1 载体中,构建骨架链过表达标签载体oelnc-ORFmut。在ESCs向PGCs诱导过程中通过细胞形态学观察类胚体形成,qRT-PCR 检测PGCs 形成相关基因,间接免疫荧光检测 PGCs 标记蛋白,流式细胞分析检测PGCs 阳性细胞率等方法检测小肽和lncRNA-BMP4 骨架链在PGCs形成过程中的功能。
在 ESCs、PGCs 中转染 oe-ORF,通过Chip实验验证小肽是否作为转录因子结合在BMP4 启动子区域。双荧光素酶验证小肽对 BMP4 启动活性的影响。
本发明的有益效果如下:
本方法简单易行,思路清晰,操作可行性高,在普通研究室就能完成。实验者两个月就能完成。本发明将lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的研究扩展到家禽领域,并准确定位到lncRNA-BMP4上,刷新了不同物种中lncRNA通过编码小肽形成功能的范畴。
具体实施方式
本发明中所需原材料(括号为厂商):
DMEM高糖培养基(Hyclone),FBS(Gibco), 青链霉素(碧云天),KO-DMEM(Gibco),鸡血清(Gibco),非必须氨基酸(sigma),β-巯基乙醇(sigma),hSCF(sigma),bfgf(sigma),Lif(密理博),BMP4(Prospec),Cvh(abcam),TRIzol、反转录试剂盒、荧光定量试剂盒均购自北京天根公司。FuGENE®HD Transfection Reagen 和双荧光素酶报告基因检测系统(Promega),BL 感受态、超级感受态、引物合成及测序均由北京擎科生物公司完成。PET-28a(+)载体由实验室保存。
本发明中所需培养基配方为:
普通培养基配方:90 %高糖 DMEM 培养基中添加 10% FBS,100 U/mL 青霉素和100 U/mL 链霉素。
因子培养基配方:85 % KO-DMEM培养基中添加 10 % FBS,2.5 % 鸡血清,100U/mL青霉素,100 U/mL 链霉素,0.4μmol/L 非必需氨基酸,2 mmol/L 谷氨酰胺,0.1 mmol/L β-巯基乙醇,10 ng/μL 鼠 LIF,10 ng/μL bFGF,5 ng/mL hSCF。
本发明具体步骤为:
1.检测lncRNA-BMP4编码蛋白的能力
利用在线软件ORF Finder预测lncRNA-BMP4 可能存在的开放阅读框。根据预测所得的ORF,设计扩增引物并引入酶切位点EcoRI和Xho I,进行1.5%凝胶电泳扩增,分别将ORF的PCR扩增产物和 PET-28a(+)载体进行连接,转化后测序;
将构建好的融合表达载体,转化进入 BL 感受态中,涂板后挑取固体培养基上出现的单个菌落扩摇,当 OD 值达到 0.6 时,加入 2 mM 的 IPTG 诱导表达。再分别继续 26 ℃摇床培养 3 h,离心去上清后,给菌块称重,加入10 mL/克菌块的蛋白抽提剂 I,漩涡震荡后室温孵育 20 min。再离心收集上清即为诱导获得蛋白,使用 BCA 法测定获得蛋白浓度,Western Blot 检测蛋白表达。
验证小肽和 lncRNA-BMP4 骨架链功能
分离ESCs,在因子培养基中培养24h,待生长状态良好时,进行质粒转染,共分为4组。一组转染lncRNA-BMP4过表达载体,一组转染小肽过表达载体oeORF,一组转染骨架链过表达载体oelnc-ORFmut,还有一组做空白对照。24h后将因子培养基更换为BMP4诱导培养基,更换时记为第0d,在诱导的0、2、4、6d分别取样进行相关实验的检测:
1)在 2、4、6 d 时通过荧光倒置显微镜分别观察各组类胚体出现的数量,并拍照记录。
2)收集诱导的 0、2、4、6 d 细胞,TRIzol 法提取 RNA,反转录为 cDNA,再以 β-actin 为内参,参照天根公司 SuperReal 彩色荧光定量预混试剂(SYBR Green)说明书进行荧光定量检测 PGCs 形成过程中相关基因的表达
3)在 BMP4 诱导的第 4 d,分别对各组进行间接免疫荧光分析,各组细胞分别经过固定、透膜、封闭后,孵育一抗过夜,清洗后换成二抗,最后用 DAPI 复染,在荧光倒置显微镜下观察不同荧光通道并拍照记录。
4)在 BMP4 诱导的第 4 d,分别对各组进行流式细胞分析,各组细胞分别经过固定、透膜、封闭后,孵育一抗过夜,清洗后换成二抗,2 h 后将各组细胞分别上机检测阳性细胞率。
检测小肽对 BMP4 启动子活性的作用
一、Chip 验证小肽结合在 BMP4 启动子区域
(1)交联:分别收集各组细胞,培养基调整至8mL,加入500μL的16%甲醛使工作液浓度为1%,室温孵育10 min。再加入800L 10×甘氨酸,冰上孵育5min后,1000r/min离心5min,弃上清。使用含蛋白酶抑制剂的PBS清洗两遍后以同样转速收集细胞沉淀。加入1mL SDS细胞裂解液重悬细胞,分装成三管保存于-80 ℃。
(2)超声波破碎DNA:将1中分装的细胞裂解液在冰水混合物中准备超声,超声5s,关停10s,共重复五分钟,防止过热。结束后以12000 r/min离心10 min,弃沉淀。取上清100μL进行后续实验。
(3)交联蛋白/DNA:在上一步破碎的IP样品中加入900μL含蛋白酶抑制剂II的稀释缓冲液,然后将其分为IgG组、阳性对照组和目的抗体组。每组加入60μLG琼脂糖蛋白,4℃孵育1h后,5000r/min沉淀琼脂糖。取上清10uL作为Input。收集剩余上清,在IgG组中加入1μg鼠IgG抗体;阳性对照组中加入1μgRNA Polymerase II抗体;目的抗体组加入1μgHis抗体。4℃旋转孵育过夜。第二天将每管加入60μL琼脂糖蛋白,4℃孵育1h后,5000r/min沉淀琼脂糖,弃上清。将沉淀依次经过低盐免疫复合物清洗缓冲液、高盐免疫复合物清洗缓冲液、LicI免疫复合物清洗缓冲液、TE缓冲液各一次。
(4)洗脱DNA:在Input组中加入200μL洗脱缓冲液,其余三个组中先加入100μL洗脱缓冲液,室温孵育15mins,收集上清,再在沉淀中加入100μL洗脱缓冲液,继续收集上清,总共收集200μL。
(5)反向交联:向所有试管(IP和Input)中加入8uL 5M NaCl,65 ℃孵育5h,再加入1μL RNaseA,37 ℃孵育30 mins。再加入4 μL 0.5M EDTA,8μL1M Tris-HCI和1LL蛋白酶K,45 ℃孵育2h。
将收集到的 DNA 检测浓度后进行荧光定量检测 BMP4 启动子的结合,以 β-actin为内参,将 BMP4 启动子全长分为 15 个部分,分别设计 Chip-qPCR 引物。
二、双荧光素酶验证小肽对 BMP4 启动活性的影响
(1)构建缺失小肽结合位点的 BMP4 启动子双荧光素酶重组载
体 BMP4-promoter-mut,将构建成功的载体送公司测序比对,100%正确后用于后续实验。设计以下分组转染 DF-1:(1)BMP4-promoter-wt 与 oe-ORF 共转染;(2)BMP4-promoter-mut 与 oe-ORF 共转染;(3)单转 BMP4-promoter-wt;(4)以单转 pGL3-basic为空白对照,双荧光素酶检测小肽对BMP4 启动活性的影响。
Claims (4)
1.一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,其特征是,利用在线软件 ORFFinder预测lncRNA-BMP4 可能存在的开放阅读框并构建原核融合表达载体,通过 WesternBlot 检测获得的诱导蛋白。
2.如权利要求1所述的一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,其特征是,将 ORF连入 pcDNA-3.1 载体中,构建小肽过表达载体 oeORF;将突变了 ORF 起始密码子的lncRNA-BMP4 连入 pcDNA-3.1 载体中,构建骨架链过表达标签载体 oelnc-ORFmut;
在ESCs向PGCs诱导过程中通过细胞形态学观察类胚体形成,qRT-PCR 检测 PGCs 形成相关基因,间接免疫荧光检测 PGCs 标记蛋白,流式细胞分析检测PGCs 阳性细胞率,以检测小肽和lncRNA-BMP4 骨架链在PGCs形成过程中的功能。
3.如权利要求2所述的一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,其特征是,在 ESCs、PGCs 中转染 oe-ORF,通过Chip实验验证小肽是否作为转录因子结合在 BMP4 启动子区域。
4.如权利要求3所述的一种lncRNA通过编码小肽促进PGCs形成的验证方法,其特征是,采用双荧光素酶验证小肽对 BMP4 启动活性的影响。
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