SU1759873A1 - Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase - Google Patents

Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase Download PDF

Info

Publication number
SU1759873A1
SU1759873A1 SU904859449A SU4859449A SU1759873A1 SU 1759873 A1 SU1759873 A1 SU 1759873A1 SU 904859449 A SU904859449 A SU 904859449A SU 4859449 A SU4859449 A SU 4859449A SU 1759873 A1 SU1759873 A1 SU 1759873A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rna
promoter
polymerase
deoxyribonucleic acid
acid fragment
Prior art date
Application number
SU904859449A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Анатольевна Назаренко
Владимир Викторович Горн
Тамара Павловна Артамонова
Original Assignee
Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола filed Critical Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority to SU904859449A priority Critical patent/SU1759873A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1759873A1 publication Critical patent/SU1759873A1/en

Links

Abstract

Использование: молекул рна  биологи , генетическа  инженери  и биотехнологи . Сущность изобретени : с помощью химического синтеза получен фрагмент ДНК, кодирующий промотор SP6 РНК-пол- имеразы.Uses: molecular biologists, genetic engineers and biotechnologists. Summary of the Invention: Using chemical synthesis, a DNA fragment encoding the SP6 promoter of the RNA polymerase was obtained.

Description

Изобретение относитс  к молекул рной биологии, генетической инженерии и биотехнологии , и может быть использовано в указанных област х науки дл  получени  РНК в качестве субстрата дл  изучени  и моделировани  основных биологических процессов, протекающих в клетке, а функциональные РНК и олигорибонуклеотиды крайне необходимы также дл  решени  целого р да задач прикладного характера, таких как медицинска  диагностика и искусственный синтез белка.The invention relates to molecular biology, genetic engineering, and biotechnology, and can be used in these areas of science to produce RNA as a substrate for studying and modeling basic biological processes occurring in a cell, and functional RNA and oligoribonucleotides are also essential for solving the whole a number of tasks of an applied nature, such as medical diagnostics and artificial protein synthesis.

Известны природные промоторы дл  РНК-полимеразы SP6 со следующей структурой:Natural promoters for RNA polymerase SP6 are known with the following structure:

-15 -10-5-1 +1-15 -10-5-1 +1

ATTTAGGTGACACTATAGAAGGG, о.ftaaATTTAGGTGACACTATAGAAGGG, o.ftaa

где А - аденин; Т - тимин; G - гуанин: С - цитидин, а, г, д, с - возможные замены, обнаруженные ь промоторах SP6. Синтез РНК.начинаетс  с +1 позиции-сайта инициации транскрипции.where a is adenine; T - thymine; G - guanine: C - cytidine, a, g, d, c - possible substitutions found in the SP6 promoters. Synthesis of RNA. Starting from the +1 position of the transcription initiation site.

Один из природных промоторов (SP6 4) был,использован дл  создани  вектора, обеспечивающего эффективную транскрипцию в системе in vitro. Дл  этого фрагментOne of the natural promoters (SP6 4) was used to create a vector that provides efficient transcription in the in vitro system. For this fragment

ДНК фага SP6, содержащий промотор, был клонирован в высокоскопийной плазмиде (риС12 или риС 13), котора  содержит полилинкер , узнаваемый р дом эндонуклеаз рестрикции. Полученные векторы получили название pSP6 4 и pSP6 5. Схема получени  РНК с помощью этих векторов состоит в клонировании заданного фрагмента ДНК по полилинкеру, расщеплении плазмиды ре- стриктазой дл  обеспечени  терминации транскрипции и синтеза РНК в присутствии РНК-полимеразы SP6.The phage SP6 DNA containing the promoter was cloned into a high-copy plasmid (Figure 12 or Figure 13), which contains a polylinker recognized by a number of restriction endonucleases. The resulting vectors are called pSP6 4 and pSP6 5. The scheme for obtaining RNA using these vectors consists in cloning a given DNA fragment along a polylinker, splitting the plasmid with a restriction enzyme to ensure termination of transcription and RNA synthesis in the presence of SP6 RNA polymerase.

Недостатки прототипа заключаютс  в том, что при синтезе РНК невозможно получить молекулу, строго соответствующую заданной структуре, так как она всегда будет содержать от 5 до 10 избыточных нуклео- тидов на 5 -конце. Это происходит из-за того , что клонирование ДНК-матрицы происходит по полилинкеру, удаленному от сайта инициации промотора Поэтому транскрибируетс  +1 +6-фрагмент промотора и последовательность сайта рестрикции, по которому шла встройка.The disadvantages of the prototype are that during the synthesis of RNA, it is impossible to obtain a molecule that strictly corresponds to a given structure, since it will always contain from 5 to 10 excess nucleotides at the 5-terminus. This is due to the fact that the cloning of the DNA template occurs along the polylinker removed from the promoter initiation site. Therefore, the +1 + 6 promoter fragment is transcribed and the sequence of the restriction site along which it was inserted.

Цель изобретени  - получение фрагмента дезоксирибонуклеиновой кислоты. кодирующего промотор SP6, который послThe purpose of the invention is to obtain a deoxyribonucleic acid fragment. coding promoter SP6, which is

сwith

XJXj

сл юthe next

00 VI00 VI

соwith

звол л бы встраивать фрагмент ДНК непосредственно к сайту инициации транскрипции , синтезировать РНК, не содержащие избыточной последовательности на 5 -кон- це, что позволило бы получить молекулу, строго соответствующую заданной структуре , при сохранении высокой промоторной активности.it would be possible to embed a DNA fragment directly to the transcription initiation site, to synthesize RNA that does not contain an excess sequence at the 5-terminus, which would make it possible to obtain a molecule that strictly corresponds to a given structure, while maintaining a high promoter activity.

Свойствами, обеспечивающими достижение цели мог бы обладать олигодезокси- нуклеотид, содержащий сайт рестрикции, позвол ющий расщепить ДНК с образованием тупого конца непосредственно перед сайтом инициации транскрипции. Очевидно, что РНК, синтезируема  под таким промотором будет строго соответствовать ДНК-матрице, т.е. не будет содержать избыточных 5 -нуклеотидных остатков.Properties that achieve the goal could have an oligodeoxy nucleotide containing a restriction site that allows DNA to be cleaved to form a blunt end just before the site of transcription initiation. It is obvious that RNA synthesized under such a promoter will strictly comply with the DNA template, i.e. will not contain excess 5-nucleotide residues.

Синтезированный олигодезоксинуклео- тид (искусственный промотор), где N - нук- леотидные остатки, были подобраны так, что стала возможной рестрикци  с образованием тупого конца в непосредственной близости от сайта инициации, с одновременной высокой транскрипционной активностью олигодезоксинуклеотида Синтезированный двухцепочечный олигодезокси- нуклеотид имеет следующую структуру:The synthesized oligodeoxynucleotide (artificial promoter), where N is nucleotide residues, was chosen so that restriction with the formation of a blunt end in the immediate vicinity of the initiation site was made, with simultaneous high transcription activity of the oligodeoxynucleotide Synthesized double-stranded oligodeoxy nucleotides :

иand

AATTCGATTTAGOTGACACTATAATTCGATTTAGOTGACACTAT

(EcoRI) GCTAAATCCACTGTGATA(EcoRI) GCTAAATCCACTGTGATA

G (Barn H I) CCTAG-5 ,G (Barn H I) CCTAG-5,

где в скобках указаны липкие концы дл  клонировани  олигонуклеотида по указанным сайтам рестрикции, а в рамку вз т сайт узнавани  рестриктазой Alul, котора  при расщеплении дает тупой конец: , EcTCfGAwhere the brackets indicate the sticky ends for the cloning of the oligonucleotide at the indicated restriction sites, and the recognition site for the restriction enzyme Alul, which gives a blunt end when cleaved:, EcTCfGA

ли сравнивать синтезированный олигонук- леотид со структурой природного SP6-npo- мотора, то видно, что дл  получени  Alul-сайта необходимо ввести замены в +2 и +3 позиции. Дл  доказательства того, что такой измененный олигонуклеотид сохран ет промоторную активность, химически синтезированный олигонуклеотид встраивали в плазмиду pTTQ 19 no EcoR 1 - Bam H (-сайтам . Полученную плазмиду назвали pTTQ 19-SP6 и испытывали на способность инициировать синтез РНК в системе in vitro в присутствии РНК-полимеразы SP6. Эффективность сравнивали с эффективностью транскрипции на природном промоторе в плазмиде pSP6 A.If one compares the synthesized oligonucleotide with the structure of the natural SP6-motor, it is clear that in order to obtain the Alul site, it is necessary to introduce substitutions in +2 and +3 positions. To prove that such a modified oligonucleotide retains promoter activity, a chemically synthesized oligonucleotide was inserted into the plasmid pTTQ 19 no EcoR 1 - Bam H (-sites. The resulting plasmid was named pTTQ 19-SP6 and tested for the ability to initiate RNA synthesis in the in vitro system in the presence of SP6 RNA polymerase. The efficiency was compared with the transcription efficiency on the natural promoter in plasmid pSP6 A.

Пример. Получение 8Р6-лромотора, содержащего Alu 1-сайт в-1+2 позиции и проверка его промоторной активности.Example. Obtaining 8P6-lomotor containing Alu 1-site in -1 + 2 positions and checking its promoter activity.

Синтез олигодезоксирибонуклеотидоь проводили на серийном Отечественном синтезаторе Виктори -5М производстваThe synthesis of oligodeoxyribonucleotides was carried out on the serial domestic synthesizer Victory-5M production

0 0

СКТБ спецэлектроники и аналитического приборостроени  СО АН СССР с использованием фосфитамидного метода по стандартным программам. В реакторSKTB special electronics and analytical instrumentation of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences using the phosphitamide method according to standard programs. To the reactor

синтезатора помещали 30 мг полимера CPG-500, Fluca, с присоединенными через остаток  нтарной кислоты первым звеном - 5-диметокситритилнуклеозидом. Диметок- ситритильную группу удал ли 1,5% трифто0 руксусной кислотой в абс. CHaCIa в течение 30 с. После промывки реактора абсолютным ацетонитрилом в реактор подавали смесь мономера - 5 -0-диметокситритил-М-ацил- дезоксинуклеозид-3 (Р-метил, диизопропи5 ламидо)-фосфита (200 мкл 0,1 М раствора в абсолютном ацетонитриле) и активирующего агента - тетразола (200 мкл 0,45 М раствора в абсолютном ацетонитриле). Врем  конденсации 80 с. Остаток непрореагиро0 вавшего гидрокомпонента ацилировали 2 мин смесью: уксусный ангидрид-триэтила- м и н-N -метил им ид азол-ацето нитрил (4,5:4,5:1:30). Затем фосфидную группу окисл ли 0,1 М йодом в смеси: пиридин-ук5 сусна  кислота (9:1) и промывали полимер ацетонитрилом.the synthesizer was placed 30 mg of the polymer CPG-500, Fluca, with the first unit, 5-dimethoxytrityl nucleoside, attached via the succinic acid residue. The dimethoxytrityl group was removed with 1.5% trifluoroacetic acid in abs. CHaCIa for 30 s. After washing the reactor with absolute acetonitrile, a mixture of monomer, 5 -0-dimethoxytrityl-M-acyl-deoxynucleoside-3 (R-methyl, diisopropyl lamido) phosphite (200 μl of a 0.1 M solution in absolute acetonitrile) and an activating agent, was introduced into the reactor. tetrazole (200 μl of a 0.45 M solution in absolute acetonitrile). The condensation time is 80 s. The residue of unreacted hydrocomponent was acylated for 2 min with a mixture of acetic anhydride-triethylam and nN-methyl and azol-aceto nitrile (4.5: 4.5: 1: 30). Then, the phosphide group was oxidized with 0.1 M iodine in a mixture: pyridine-AC5 succinic acid (9: 1) and the polymer was washed with acetonitrile.

После завершени  синтеза олигонукле- отиды, присоединенные к полимерному носителю , обрабатывали смесью диоксан-три- этиламин тиофенол (2:1:1) в течение 1 ч дл  удалени  межнуклеотидных метильных групп, затем - концентрированным аммиаком в течение 1 ч при 20°С дл  удалени  нуклеотидного материала с полимера и вAfter completion of the synthesis, oligonucleotides attached to the polymer carrier were treated with a mixture of dioxane-triethylamine thiophenol (2: 1: 1) for 1 h to remove the internucleotide methyl groups, then with concentrated ammonia for 1 h at 20 ° C for removing the nucleotide material from the polymer and

5 течение 15-16 ч при 50°С дл  деблокировани  гетероциклических оснований. Аммиачный раствор упаривали, остаток растворили в 0,1 М трис-буфере (рН 9,0) и выдел ли олигонуклеотид с 5 -концевой диметоксит0 ритильной группой, обращенно-фазовой хроматографией на колонке с Lichrosorb RP- 18(Мегск. ФРГ)в градиенте концентраций ацетонитрила 0-30% в 0,05 М LI.-CI04. Нужный пик, элюирующийс  при 12-15% ацето5 нитрила, собирали, упаривали, удал ли диметокситритильную группу 80% уксусной кислотой (15 мин при 20rfC), раствор упаривали и остаток рехроматографировали на той же колонке в приведенных выше усло0 ви х.5 for 15-16 hours at 50 ° C to unlock the heterocyclic bases. The ammonia solution was evaporated, the residue was dissolved in 0.1 M Tris buffer (pH 9.0), and an oligonucleotide with a 5-terminal dimethoxytrityl group was isolated, reverse phase chromatography on a column with Lichrosorb RP-18 (Meg. HGF) in a gradient concentrations of acetonitrile 0-30% in 0.05 M LI.-CI04. The desired peak, eluted at 12-15% aceto5 nitrile, was collected, evaporated, the dimethoxytrityl group was removed with 80% acetic acid (15 min at 20 ° C), the solution was evaporated and the residue was rechromatographed on the same column under the above conditions.

Клонирование двухцепочечного олигонуклеотида в pTTQ 19. Данный плазмидный вектор содержит уникальные сайты дл  ре- стриктаэ BamHI и EcoRI. 10 мг плазмиды вCloning of a double-stranded oligonucleotide into pTTQ 19. This plasmid vector contains unique sites for the restriction of BamHI and EcoRI. 10 mg of plasmid in

55 500 мкл 10 мМ трис-НС1-буфера (рН 7,5), содержащего 10 мМ MgCIa, 10 мМД-меркап- тоэтанола и 50 мМ NaCI (буфер А), обрабатывали 10 ед. акт. BamHI и EcoRI в течение 1 ч при 37°С. Больший BamHI и EcoRI фрагмент выдел ли препаративным гель-электрофорезом в 4% полиакриламиде (ПААГ) в трис-боратном буфере (рН 8.3) при напр жении 100 В. Фрагмент из гел  извлекали методом электроэлюции.55 500 μl of 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 10 mM MgCl, 10 mMD-mercaptoethanol and 50 mM NaCl (buffer A) were treated with 10 units. Act. BamHI and EcoRI for 1 h at 37 ° C. A larger BamHI and EcoRI fragment was isolated by preparative gel electrophoresis in 4% polyacrylamide (PAAG) in tris-borate buffer (pH 8.3) at a voltage of 100 V. A fragment of the gel was removed by electroelution.

2 мкг полученного вектора смешивали со 100 пмол ми химически синтезированных олигодезоксинуклеотидов, осаждали этанолом, раствор ли в 25 мкл 10 М трис- НОбуфера рН 7.5-1 мМ ЭДТА (ТЕ-буфер), добавл ли 3 мкл 10-кратного буфера А и 3-5 ед. акт. ДНК-лигазы Т4. Инкубировали 12- 14ч при 10°С. Реакционную смесь осаждали этанолом, раствор ли в стерильном ТЕ-бу- фере и трансформировали в EcoLIC600. Наличие встрбйки в выросших клонах подтверждали рестрикционным анализом. ДНК выдел ли методом щелочного лизиса.2 µg of the obtained vector was mixed with 100 pmol of chemically synthesized oligodeoxynucleotides, precipitated with ethanol, dissolved in 25 µl of 10 M Tris-H buffer pH 7.5-1 mM EDTA (TE buffer), 3 µl of 10-fold buffer A and 3 5 items Act. T4 DNA ligase. Incubated for 12-14 hours at 10 ° C. The reaction mixture was precipitated with ethanol, dissolved in sterile TE buffer and transformed into EcoLIC600. The presence of the in-clones in the grown clones was confirmed by restriction analysis. DNA was isolated by alkaline lysis.

Первичную структуру клонированного промотора анализировали методом Макса- ма-Гилберта. Из анализа п ти клонов видно , что 2-й и 5-й клоны имеют искомую первичную структуруThe primary structure of the cloned promoter was analyzed by the Max-Gilbert method. From the analysis of the five clones, it is clear that the 2nd and 5th clones have the desired primary structure

-15 Ю & f-15 Yu & f

AATTCG ATTAGGGGACACTATAGCTG 6 A.AATTCG ATTAGGGGACACTATAGCTG 6 A.

Проверка промоторной активности (синтез РНК в системе In vitro). 0,2 мкг плаз- миды, содержащей промотор, инкубировали в 50 мкл реакционной смеси, содержащей 40 мМ трис-HCI, рН 7,5, 6 мМ MgClz, 2 мМ спермидина, 10 мМ дитиотрептол . 0.4мМ VTP, GTP и СТР. 0.4 мМ 3H-ATP(t КЮ/ммоль) при 37°С в присутствии 1-2 ед. акт. РНК-полимеразы SP6. Синтезированную РНК определ ли в 10 мкл смеси поChecking promoter activity (RNA synthesis in the In vitro system). 0.2 μg of the plasmid containing the promoter were incubated in 50 μl of the reaction mixture containing 40 mM Tris-HCl, pH 7.5, 6 mM MgClz, 2 mM spermidine, 10 mM dithiotreptol. 0.4mM VTP, GTP and PAGE 0.4 mm 3H-ATP (t KU / mmol) at 37 ° C in the presence of 1-2 units. Act. RNA polymerase SP6. Synthesized RNA was determined in 10 µl of the mixture according to

радиоактивному кислотонерастворимому продукту на счетчике Магк-МГ.radioactive acid-insoluble product on the counter MAGK-MG.

Результаты синтеза на природном и синтезированном промоторе представлены на чертеже, где дана зависимость включени  радиоактивных мононуклеотидов в лотонерастворимый продукт от времени. Видно, что начальные скорости одинаковы. Это свидетельствует о равной эффективности обоих промоторов (у природногоThe results of the synthesis on the natural and synthesized promoter are shown in the drawing, where the dependence of the incorporation of radioactive mononucleotides into the lot-insoluble product on time is given. It is seen that the initial speeds are the same. This indicates the equal efficiency of both promoters (in natural

нач.скорость 100% ±10%, у искусственного 105 ±10%).initial speed 100% ± 10%, with artificial 105 ± 10%).

Таким образом, синтезированный олм- годезоксинуклеотид отвечает поставленной цели: содержит сайт рестрикции дл  Aful,Thus, the synthesized olme-deoxynucleotide meets the goal: it contains a restriction site for Aful,

Claims (1)

 вл етс  истинным промотором, чь  активность сравнима с активность природного. Формула изобретени  Фрагмент дезоксирибонуклеиновой кислоты, кодирующий промотор SP6 РНКполимеразы с нуклеотидной последовательностьюis a true promoter whose activity is comparable to that of natural. Claims of deoxyribonucleic acid encoding the SP6 promoter of the RNA polymerase with a nucleotide sequence 30thirty 5 -AATTCGATTTAGGTGACACTATAGCTGGA-3 . полученный с помощью химичзского синтеза .5 -AATTCGATTTAGGTGACACTATAGCTGGA-3. obtained by chemical synthesis. I cp/nxfOI cp / nxfO -J-J 4four
SU904859449A 1990-08-14 1990-08-14 Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase SU1759873A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904859449A SU1759873A1 (en) 1990-08-14 1990-08-14 Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904859449A SU1759873A1 (en) 1990-08-14 1990-08-14 Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1759873A1 true SU1759873A1 (en) 1992-09-07

Family

ID=21532244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904859449A SU1759873A1 (en) 1990-08-14 1990-08-14 Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1759873A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nucl. Acids Res, 1984. v.12, Nfe 18. p.7035. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Flamme et al. Chemical methods for the modification of RNA
DOlinnaya et al. Oligonucleotide circularization by template-directed chemical ligation
Khorana Nucleic acid synthesis
JP2693643B2 (en) Oligonucleotide with chiral phosphorus bond
Gentz et al. Promoters recognized by Escherichia coli RNA polymerase selected by function: highly efficient promoters from bacteriophage T5
Ma et al. Design and synthesis of RNA miniduplexes via a synthetic linker approach
US7667031B2 (en) Nucleic acid base pair
US5798210A (en) Derivatives utilizable in nucleic acid sequencing
US8153365B2 (en) Oligonucleotide analogues
IL185570A (en) Method of using an oligomer to isolate, purify, amplify, detect, identify, quantify or capture a natural or synthetic nucleic acid, a kit comprising the same and a method of making an oligomer
US5405775A (en) Retrons coding for hybrid DNA/RNA molecules
Rommens et al. Gene expression: chemical synthesis and molecular cloning of a bacteriophage T5 (T5P25) early promoter
Padmanabhan et al. Chemical synthesis of a primer and its use in the sequence analysis of the lysozyme gene of bacteriophage T4
US5434070A (en) Reverse transcriptases from Escherichia coli and Myxococcus xanthus
US4842996A (en) Probes comprising modified adenine groups, their preparation and their uses
Caruthers et al. Chemical and biochemical studies with dithioate DNA
US5864031A (en) Process for preparing 5-dithio-modified oligonucleotides
SU1759873A1 (en) Deoxyribonucleic acid fragment coding promotor of sp6 rna-polymerase
McLean et al. Echinomycin-induced hypersensitivity to osmium tetroxide of DNA fragments incapable of forming Hoogsteen base pairs.
Yang et al. Synthesis of nucleoside and oligonucleoside dithiophosphates
CN113372402A (en) 3' -O-reversibly blocked nucleotides and their use in template-free enzymatic nucleic acid synthesis
DE602005003374T2 (en) Method for the determination of an unknown PNS sequence and its uses
US5688940A (en) Linker for immobilization, modification and subsequent release of oligomers with a terminal hydroxyl group
US6153742A (en) General process for the preparation of cyclic oligonucleotides
US6258567B1 (en) Preparation of 13C/15N-labeled oligomers using the polymerase chain reaction