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目前实验室常用的植物rna提取方法(植物miRNA研究-文章5)

目前实验室常用的植物rna提取方法(植物miRNA研究-文章5)我们使用 EvaGreen 和 sRNA 特异性引物(Kramer,2011;补充表 1)进行了 qRT-PCR 。qRT-PCR 对每个样品进行了三个技术重复,每个反应包含相当于 20 ng/μl 初始 RNA 的 cDNA 量。qRT-PCR 程序在 95°C 下进行初始变性 2 min,然后进行 40 个循环的扩增,95°C 12 s,退火 30 s,72°C 15 s。每个循环后,测量 EvaGreen 信号并监测熔解曲线以确认引物特异性。ΔΔCt 方法用于计算针对UBI1看家基因标准化后的表达水平(Habermann 等,2020;Tiwari 等,2020)。psRNATarget:植物小 RNA 目标分析服务器(2017 年更新)用于识别推定的 miRNA 目标(Dai 等人,2018 年)。DE miRNAs 被用作查询拟南芥Araport11 转录本数据库,使用 UPE

Identification of Small RNAs During High Light Acclimation inArabidopsis thaliana(拟南芥强光驯化过程中小 RNA 的鉴定)

目前实验室常用的植物rna提取方法(植物miRNA研究-文章5)(1)

※翻译为google直译,并不严谨

材料和方法植物材料和胁迫处理

种子拟南芥哥伦比亚生态型(Col-0中(NASC;英国)),来自拟南芥诺丁汉保藏中心购买的,在土壤基板上的高密度(大约在9×9厘米盆50个种子)播种和分层4°C 避光放置 2 天。分层后将盆转移到光(LED-41 HIL2 柜,Percival,Perry,美国)中,并在控制条件下用 16 小时光(80 μmol 光子 m –2 s –1; 对应于 18% 的蓝色和红色通道)在 22°C 下,然后在 18°C 下黑暗 8 小时,持续 14 天。用作对照的植物保持在这些条件下,而经过强光处理的植物在 22°C 光照 4 小时后转移,光强度为 450 μmol 光子 m –2 s –1。之前的一项研究报告称,暴露于 450 μmol 光子 m –2 s –1 的植物表现出增强的光抑制。发现这些变化在去驯化阶段是完全可逆的,使这种光强度最适合研究高光驯化相关的变化(Garcia-Molina 等人,2020 年))。我们使用了对照样品和高光处理样品的三个生物学重复,并在 3、6 和 48 小时后收获了它们的地上组织。同时处理所有对照和它们各自的高光处理样品。在具有相同设置的同一室中进行了三个后续生物重复的高光处理。

RNA 分离和测序
  1. 在 3 小时、6 小时和 2 天时间点后获得的未处理对照样品的 mRNA 和 sRNA 测序数据已在我们之前的研究中发表(Tiwari 等,2020)。
  2. 之前已经报道了在 3 小时和 2 天后获得的高光处理生物三次重复的 mRNA 测序数据(Garcia-Molina 等,2020)。
  3. 3 小时、6 小时和 2 天时间点后用于 sRNA 测序的样品一起处理。
  4. 按照制造商的方案,使用TRI-Reagent (Sigma) 分离总RNA。
  5. 根据我们之前的研究 ( Tiwari et al. 2020)进行文库制备和测序)。
  6. 简而言之,mRNA/lncRNA 文库是使用 Next Ultra RNA 文库制备试剂盒 (NEB) 制备的,并在 Illumina HiSeq-2500 平台上对每个文库至少 1500 万个读取对的 150 bp 配对末端进行链特异性测序。
  7. 使用 Illumina 的 NEBNext Multiplex sRNA Library Prep Kit (NEB) 按照制造商的说明从 50 μg 总 RNA 制备 sRNA 文库。sRNA 文库在 Illumina HiSeq 1500 上测序为 50 bp 读长,每个文库至少有 700 万个读长。
转录组的生物信息学分析

对 3 小时、6 小时和 2 天的高光驯化样品及其各自的对照进行测序,并使用基于开放网络的平台 GALAXY 1(Afgan 等人,2016 年)分析 mRNA/lncRNA 测序数据。使用默认参数通过 FASTQ Trimmomatic 工具修剪接头序列。Tophat 工具将原始读数与拟南芥TAIR10 参考基因组2进行映射,最大内含子长度参数为 3 000 nt。编码和非编码 RNA 转录本(≥200 bp)的注释使用 Araport11 注释(Cheng et al. 2017)。FeatureCounts 工具计算映射到参考基因组的读数数量。最终的基因列表是通过 GALAXY 的 DeSeq2 工具使用 FeatureCounts 工具的输出获得的,并使用 Araport11 参考注释3 进行分类。

TAIR10 参考基因组用于使用 Shortstack 软件 ( Axtell 2013 )绘制 sRNA 原始读数。大约 80% 的获得的读取有效地映射到参考。参考注释数据库是从可公开获得的来源,例如miRNA的(miRBase数据库版本22.1),lncRNA(Araport11),创建的反式-顺式NAT-siRNA的,TA-siRNA和phasiRNA(。Howell等人,2007 ; Jin等. 2008 ; Zhang et al. 2012 ; Yuan et al. 2015)。使用这些来源,计算了不同类别 sRNA 的读取计数。随后通过 DeSeq2 工具分析了三份样品的读数计数,并鉴定了 FC ≥ 2 和 ≤ -2(Benjamini-Hochberg 校正的p值≤ 0.05)的差异表达 (DE) sRNA 。

预测假定的 miRNA 目标

psRNATarget:植物小 RNA 目标分析服务器(2017 年更新)用于识别推定的 miRNA 目标(Dai 等人,2018 年)。DE miRNAs 被用作查询拟南芥Araport11 转录本数据库,使用 UPE (25) 和最大期望 (2.5) 变化的默认参数,以确保更严格的预测。

假定 miRNA 靶标的基因本体分析

我们使用 DAVID 生物信息学工具(Jiao 等人,2012 年)进行 GO 分析。提供miRNA靶基因列表作为输入,输出基因列表大致分为生物过程、细胞区室和分子功能。在所有上述类别中都确定了重要的 GO 项(Fisher 检验,Benjamini-Hochberg 校正p值≤ 0.05)。ggplot2 包4用于输出的可视化。

Stem Loop qRT-PCR 的 cDNA 合成

我们使用来自处理和未处理样品的三个生物学重复的 300 ng RNA 作为 cDNA 合成的起始材料。将 DNAse I (2 U NEB) 添加到 RNA 中并在 37°C 下孵育 30 分钟以消除基因组 DNA 污染,然后在 65°C 下灭活 10 分钟。使用 M-MuLV 逆转录酶(200 U,NEB)在 42°C 下将 RNA 逆转录为 cDNA 30 分钟。对 sRNA 特异的茎环引物和通用反向引物用于 cDNA 合成(补充表 1)。我们在逆转录过程中使用了UBI1 ( AT4G36800 ) 特异性反向引物,并通过使用UBI1特异性基因引物通过 RT-PCR 确认了成功的 cDNA 合成。

茎环 qRT-PCR

我们使用 EvaGreen 和 sRNA 特异性引物(Kramer,2011;补充表 1)进行了 qRT-PCR 。qRT-PCR 对每个样品进行了三个技术重复,每个反应包含相当于 20 ng/μl 初始 RNA 的 cDNA 量。qRT-PCR 程序在 95°C 下进行初始变性 2 min,然后进行 40 个循环的扩增,95°C 12 s,退火 30 s,72°C 15 s。每个循环后,测量 EvaGreen 信号并监测熔解曲线以确认引物特异性。ΔΔCt 方法用于计算针对UBI1看家基因标准化后的表达水平(Habermann 等,2020;Tiwari 等,2020)。

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