Клонирование и анализ генов легких цепей иммуноглобулинов стерляди

Клонирование и анализ генов легких цепей иммуноглобулинов стерляди

  6-êðàòíûé SSC (0.9 Ì NaCl, 0,09 Ì öèòðàò íàòðèÿ),

  5-êðàòíûé ðàñòâîð Äåíõàðäòà (0,1% áû÷èé ñûâîðîòî÷íûé àëüáóìèí, 0,1% ôèêîë, 0,1% ïîëèâèíèëïèðîëèäîí),

  0,5% SDS,

  10% äåêñòðàí ñóëüôàò,

  500 ìêã äåíàòóðèðèðîâàííîé ÄÍÊ öûïëåíêà,

è èíêóáèðîâàëè 1 ÷àñ ïðè 55îÑ. Ïîñëå ýòîãî äîáàâëÿëè ìå÷åíóþ 32P-äATÔ ÄÍÊ çîíäà è èíêóáèðîâàëè 12-18 ÷àñîâ ïðè 55îÑ ïðè ïîñòîÿííîì ïîêà÷èâàíèè.

          Ïîñëå ãèáðèäèçàöèè ïðîâîäèëè ïðîìûâàíèå ìåìáðàíû äâà ðàçà ïî 10 ìèí â 200 ìë 2-êðàòíîãî SSC + 0,1% SDS ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, 15 ìèí â 1-êðàòíîì SSC + 0,1% SDS% ïðè 55îÑ è äâà ðàçà ïî 10 ìèí â 0,1-êðàòíîì SSC + 0,1% SDS ïðè 55îÑ. Ýêñïîíèðîâàíèå ïðîâîäèëîñü â òå÷åíèå 12 ÷àñîâ ïðè -70îÑ ñ ðåíòãåíîâñêîé ïëåíêîé (Ìàíèàòèñ è äð., 1984).

            ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÍÓÊËÅÎÒÈÄÍÎÉ ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÑÒÈ ÄÍÊ

          Íóêëåîòèäíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ÄÍÊ îïðåäåëÿëè ïî ìåòîäó Ñýíãåðà (Sanger et al., 1977). 5 ìêã ïëàçìèäíîé ÄÍÊ, î÷èùåíîé ãåëü-ôèëüòðàöèåé íà êîëîíêå ñ áèîãåëåì Ï-10, äåíàòóðèðîâàëè â 50 ìêë 0.2 Ì NaOH ïðè 37îÑ â òå÷åíèå 30 ìèí, çàòåì äîáàâëÿëè 5 ìêë 3 Ì NaAc, ðÍ 5,1, äâîéíîé îáúåì ýòàíîëà è èíêóáèðîâàëè 30 ìèí ïðè òåìïåðàòóðå -70îÑ. Ïîñëå ýòîãî îñàæäàëè ÄÍÊ öåíòðèôóãèðîâàíèåì ïðè 12000 g â òå÷åíèå 12 ìèí è ïðîìûâàëè îñàäîê 100 ìêë 80% ýòàíîëà. Îñàäîê ÄÍÊ âûñóøèâàëè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå è ðàñòâîðÿëè â 7,5 ìêë âîäû, äîáàâëÿëè 2 ìêë 5-êðàòíîãî áóôåðà (200 ìÌ òðèñ-HCl, ðÍ 7,5, 100 ìÌ MgCl2, 250 ìÌ NaCl), 0,5 ìêë ïðàéìåðà (50 íã) è èíêóáèðîâàëè 30 ìèí ïðè 37îÑ. Ïîñëå ýòîãî ïðîáèðêó ïîìåùàëè â ëåä è äîáàâëÿëè 1 ìêë 0,1 Ì ÄÒÒ, 2 ìêë 1,5 ìêÌ äÍTÔ áåç äATÔ, 0,5 ìêë ðàñòâîðà 35S-äATÔ è 2 ìêë ÄÍÊ ïîëèìåðàçû ôàãà Ò7 (2,5 å.à./ìêë). Çàòåì èíêóáèðîâàëè 3 ìèí ïðè 20îÑ è ñðàçó îòáèðàëè ïî 3,5 ìêë â ÷åòûðå ïðîáèðêè, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ñîäåðæàëà ïî 2,5 ìêë 80 ìêÌ ñìåñè ÷åòûðåõ äÍTÔ, 50 ìÌ NaCl è 8 ìêÌ îäíîãî èç ääÍTÔ. Èíêóáèðîâàëè 5 ìèí ïðè 37îÑ è äîáàâëÿëè ïî 4 ìêë ñòîï-ðàñòâîðà (95% ôîðìàìèä, 20 ìÌ Na2ÝÄÒÀ, 0,05% áðîìôåíîëîâûé ñèíèé, 0,05% êñèëåí öèàíîë). Ïîëó÷åííûå îáðàçöû èíêóáèðîâàëè 3 ìèí ïðè 100îÑ, áûñòðî îõëàæäàëè äî 0îÑ è îòáèðàëè ïî 2 ìêë äëÿ ýëåêòðîôîðåçà â äåíàòóðèðóþùåì ïîëèàêðèëàìèäíîì ãåëå, èìåþùåì ñîñòàâ:

  6% àêðèëàìèä,

  8 Ì ìî÷åâèíà,

  1-êðàòíûé ãëèöåðèí-òîëåðàíòíûé áóôåð (1,1% òðèñ, 0,36% òàóðèí, 0,02% Na2ÝÄÒÀ).

          Ýëåêòðîôîðåç ïðîâîäèëè ïðè íàïðÿæåíèè 40 Â/ñì. Çàòåì ãåëü âûäåðæèâàëè 30 ìèí â 10% óêñêñíîé êèñëîòå, âûñóøèâàëè è ýêñïîíèðîâàëè 12 ÷àñîâ ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå ñ ðåíòãåíîâñêîé ïëåíêîé (Ìàíèàòèñ è äð., 1984).

            ÑÀÓÇÅÐÍ ÁËÎÒ ÃÈÁÐÈÄÈÇÀÖÈß

          10 ìêã ãåíîìíîé ÄÍÊ, âûäåëåííîé èç ïå÷åíè ñòåðëÿäè, èíêóáèðîâàëè â òå÷åíèå 2 ÷àñîâ ñ ýíäîíóêëåàçàìè ðåñòðèêöèè Pst I è Pvu II (ïî 50 å.à.) ïðè 37îÑ â áóôåðå, ñîäåðæàùåì 100 ìÌ NaCl, 10 ìÌ òðèñ-HCl, ðÍ 7,5, 10 ìÌ MgCl2, 100 ìêã/ìë áû÷èé ñûâîðîòî÷íûé àëüáóìèí, 6 ìÌ 2-ìåðêàïòîýòàíîë. Çàòåì ýêñòðàãèðîâàëè ÄÍÊ ïîñëåäîâàòåëüíî ðàâíûìè îáúåìàìè ôåíîë-õëîðîôîðìà (1:1) è õëîðîôîðìà, îñàæäàëè ÄÍÊ äâóìÿ îáúåìàìè ýòàíîëà, ðàñòâîðÿëè â âîäå è íàíîñèëè íà 1% àãàðîçíûé ãåëü. Ýëåêòðîôîðåç ïðîâîäèëè ïðè íàïðÿæåíèè 1 Â/ñì è òåìïåðàòóðå 12îÑ â òå÷åíèå 12 ÷àñîâ. Çàòåì ãåëü èíêóáèðîâàëè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå 30 ìèí â 0,25 Ì HCl, 30 ìèí â äåíàòóðèðóþùåì ðàñòâîðå (0,5 Ì NaOH, 1,5 M NaCl) è 10-15 ìèí â ðàñòâîðå 1 (0,25 Ì NaOH, 1,5 M NaCl). Ïîñëå ýòîãî ÄÍÊ ïåðåíîñèëè íà íåéëîíîâóþ ìåìáðàíó ìåòîäîì âàêóóìíîãî ïåðåíîñà â ðàñòâîðå 1. Ìåìáðàíó ñïîëàñêèâàëè â 2-êðàòíîì SSC, âûñóøèâàëè è ôèêñèðîâàëè ÄÍÊ â òå÷åíèå 10 ìèí óëüòðàôèîëåòîâûì èçëó÷åíèåì ñ äëèíîé âîëíû 310 íì.

          Ïðåäãèáðèäèçàöèþ ïðîâîäèëè ïðè 55îÑ â òå÷åíèå 1 ÷àñà â ðàñòâîðå 1 (ñì. Ñêðèíèíã áèáëèîòåêè êÄÍÊ). Ãèáðèäèçàöèÿ äëèëàñü 12-16 ÷àñîâ ïðè 55îÑ ñ êîíöåíòðàöèåé çîíäà íå áîëåå 10 íã/ìë.

          Îòìûâêó ïðîâîäèëè äâà ðàçà ïî 10 ìèí â 2-êðàòíîì SSC + 0,1% SDS ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå è îäèí ðàç 15 ìèí â 1-êðàòíîì SSC + 0,1% SDS ïðè 55îÑ. Ýêñïîíèðîâàíèå äëèëîñü 12 ÷àñîâ ïðè -70îÑ (Ìàíèàòèñ è äð., 1984).

ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ

            ÊÎÍÑÒÐÓÈÐÎÂÀÍÈÅ ÁÈÁËÈÎÒÅÊÈ êÄÍÊ È ÅÅ ÑÊÐÈÍÈÍÃ

           êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ìÐÍÊ áðàëè ëåéêîöèòû ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè ñòåðëÿäè. Íà îñíîâå ýòîé ìÐÍÊ ñèíåçèðîâàëè êÄÍÊ. Ïîëó÷åííûå ìîëåêóëû êÄÍÊ êëîíèðîâàëè â ïëàçìèäíîì âåêòîðå pBluescript KS(+), ïîñëå ÷åãî òðàíñôîðìèðîâàëè ýòèì âåêòîðîì êëåòêè E.coli øòàììà XL-1 Blue MRF’.  ðåçóëüòàòå ýòîãî áûëà ïîëó÷åíà áèáëèîòåêà êÄÍÊ ïðåäñòàâèòåëüíîñòüþ 6 ìèëëèîíîâ êëîíîâ. Áèáëèîòåêó àìïëèôèöèðîâàëè äî îáúåìà 5 õ 1011 êëåòîê.

          Cóììàðíóþ ïëàçìèäíóþ ÄÍÊ áèáëèîòåêè âûäåëÿëè è èñïîëüçîâàëè â ÏÖÐ ñ ïàðîé ïðàéìåðîâ, îäèí èç êîòîðûõ ãîìîëîãè÷íåí ó÷àñòêó âåêòîðà âáëèçè ñàéòà êëîíèðîâàíèÿ ìîëåêóëû êÄÍÊ è ðàñïîëàãàåòñÿ â êîäèðóþùåé îðèåíòàöèè. Âòîðîé ïðàéìåð âûðîæäåííûé, ñîîòâåòñòâóþùèé íàèáîëåå êîíñåðâàòèâíîìó ó÷àñòêó ïîñëåäîâàòåëüíîñòè J-ñåãìåíòîâ L-öåïåé Èà ïîçâîíî÷íûõ â íåêîäèðóþùåé îðèåíòàöèè (ðèñ. 10).

          Îäèí èç ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ÏÖÐ, ñîîòâåòñòâîâàë îæèäàåìîìó ðàçìåðó (370 ïí). Ýòîò ôðàãìåíò âûäåëÿëè è ñóáêëîíèðîâàëè â âåêòîðå pBluescript KS(+). Îïðåäåëåíèå íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ýòîãî ôðàãìåíòà ïîêàçàëî, ÷òî îí ãîìîëîãè÷åí ãåíàì V îáëàñòè L-öåïåé Èà (Ðèñ. 11).

          Ýòîò ôðàãìåíò áûë èñïîëüçîâàí â êà÷åñòâå çîíäà äëÿ ñêðèíèíãà áèáëèîòåêè êÄÍÊ ëåéêîöèòîâ ñòåðëÿäè. Ñêðèíèíã 4000 êîëîíèé áèáëèîòåêè êÄÍÊ â ìÿãêèõ óñëîâèÿõ ãèáðèäèçàöèè ïîçâîëèë âûÿâèòü ïÿòü êëîíîâ ñ ðàçìåðîì âñòàâêè êÄÍÊ îò 800 äî 1050 ïí. Äëÿ ÷åòêîãî ðàçäåëåíèÿ êëîíîâ ïðîâîäèëè âòîðè÷íûé ñêðèíèíã áèáëèîòåêè êÄÍÊ, ïîñëå ÷åãî âûäåëåííûå êëîíû àìïëèôèöèðîâàëè.

    ïðàìåð Ò3

5'-GCAATTAACCCTCACTAAAGG-3';

    J-ïðàéìåð

5'-A(G/C)(T/C)(T/C)TGGT(T/G/C)CCTTTTCC(A/G)AA-3’

          Ðèñ. 10. Ñõåìà ÏÖÐ. Ò3 ïðàéìåð ðàñïîëàãàåòñÿ âáëèçè ñàéòà êëîíèðîâàíèÿ ìîëåêóëû êÄÍÊ è êîìïëèìåíòàðåí íåêîäèðóþùåé öåïè, J-ïðàéìåð ãîìîëîãè÷åí ó÷àñòêó êîäèðóþùåé öåïè J-ñåãìåíòà ãåíîâ L-öåïåé Èà ïîçâîíî÷íûõ. Îæèäàåìàÿ äëèíà ïðîäóêòîâ îêîëî 400 ïí.

            ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÏÅÐÂÈ×ÍÎÉ ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ

          Îïðåäåëåíà íóêëåîòèäíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âñòàâêè êÄÍÊ êëîíà Â1. êÄÍÊ êëîíà Â1 ðàçìåðîì 1050 ïí ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé ïîëíîðàçìåðíóþ êîïèþ çðåëîãî ãåíà L-öåïè Èà è ñîäåðæàëà 5’-íåòðàíñëèðóåìóþ îáëàñòü, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êîäèðóþùóþ ëèäåðíûé ïåïòèä, V îáëàñòü, Ñ îáëàñòü, à òàêæå  3’-íåòðàíñëèðóåìóþ îáëàñòü (Ðèñ. 11). Íà îñíîâå ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû êëîíà Â1 ñêîíñòðóèðîâàëè è ñèíòåçèðîâàëè òðè ïðàéìåðà, ñîîòâåòñòâóþùèõ êîíñåðâàòèâíûì ðàéîíàì V è C îáëàñòè è èñïîëüçîâàëè èõ äëÿ îïðåäåëåíèÿ íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êëîíîâ Å4 è Ñ2. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êëîíà Å4 áûëà îïðåäåëåíà òîëüêî â îáëàñòè, ïðèìûêàþùåé ê Ò3 ïðîìîòîðó âåêòîðà. Çà èñêëþ÷åíèåì 2 íóêëåîòèäîâ îíà ïîëíîñòüþ èäåíòè÷íà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè Â1. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êëîíà Ñ2 èìåëà õèìåðíûé õàðàêòåð.  îáëàñòè Ò3 ïðîìîòîðà îíà ñîäåðæàëà ôðàãìåíò ñîîòâåòñòâóþùèé 3’ ÷àñòè Ñ ñåãìåíòà êëîíà B1 ñ çàìåíàìè íåñêîëüêèõ íóêëåîòèäîâ.  òî æå âðåìÿ èñïîëüçîâàíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðàéìåðîâ V è C îáëàñòè ïîêàçàëî, ÷òî ýòà âñòàâêà ñîäåðæèò äîïîëíèòåëüíî ïåðåñòðîåííûé ãåí ëåãêîé öåïè, ñîäåðæàùèé áîëüøóþ ÷àñòü V ñåãìåíòà è âòîðîé Ñ ñåãìåíò, îòëè÷àþùèéñÿ îò ïåðâîãî â îäíîé ïîçèöèè. Ïîñêîëüêó ïîêà íå óäàëîñü îïðåäåëèòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü â îáëàñòè ñòûêà ýòèõ äâóõ ôðàãìåíòîâ âñòàâêè, íåëüçÿ ñêàçàòü, íàõîäÿòñÿ ëè îíè â îäíîé èëè ðàçíûõ îðèåíòàöèÿõ. Ïî-âèäèìîìó, ñõîäíûé õèìåðíûé õàðàêòåð èìååò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êëîíà D2 (äàííûå íå ïîêàçàíû).

            ÑÐÀÂÍÈÒÅËÜÍÛÉ ÀÍÀËÈÇ ÏÅÐÂÈ×ÍÎÉ ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ

          Íóêëåîòèäíóþ è ïðåäñêàçàííûå àìèíîêèñëîòíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êëîíà Â1 ñðàâíèâàëè ñ ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè V è C ãåíîâ L-öåïåé Èà äðóãèõ âèäîâ ïîçâîíî÷íûõ (Ðèñ 12). Íà àìèíîêèñëîòíîì óðîâíå V îáëàñòü èìååò íàèáîëüøåå ñõîäñòâî ñ V-îáëàñòÿìè L-öåïåé êëàññà F è G ïåùåðíîãî ñîìèêà è ñ V-îáëàñòüþ L1 êëàññà Èà ôîðåëè (63-71%). È òå è äðóãèå îòíîñÿòñÿ ê êàïïà-òèïó  L-öåïåé. Ïðè ïîèñêå ãîìîëîãîâ â ïîëíîì áàíêå ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé Èà ìëåêîïèòàþùèõ ïåðâûå 100 ïîçèöèé ñ íàèáîëüøèì ñõîäñòâîì ïðåäñòàâëÿëè ñîáîé òàêæå V êàïïà îáëàñòè.

          Ñ-îáëàñòü êëîíà Â1 èìååò íà àìèíîêèñëîòíîì óðîâíå ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâîå è íå î÷åíü çíà÷èòåëüíîå ñõîäñòâî ñ øèðîêèì ñïåêòðîì Ñ-îáëàñòåé L-öåïåé Èà õðÿùåâûõ è êîñòèñòûõ ðûá (41-44%). Íà íóêëåîòèäíîì óðîâíå íàèáîëåå áëèçêèìè ãîìîëîãàìè Â1Ñ ãåíà ÿâëÿþòñÿ ãåíû III êëàññà õðÿùåâûõ ðûá (65%).

            ÀÍÀËÈÇ ÃÅÍÎÌÍÎÉ ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ

          Ãåíîìíóþ îðãàíèçàöèþ ëîêóñà ãåíîâ L-öåïåé Èà ñòåðëÿäè îöåíèâàëè ìåòîäîì Ñàóçåðí áëîò ãèáðèäèçàöèè. Ãåíîìíóþ ÄÍÊ âûäåëÿëè èç ïå÷åíè ñòåðëÿäè. ÄÍÊ ðàñùåïëÿëè ýíäîíóêëåàçàìè ðåñòðèêöèè Pst I è Pvu II. Ïîñëå ýëåêòðîôîðåòè÷åñêîãî ðàçäåëåíèÿ è ïåðåíîñà ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ íà íèòðîöåëëþëîçíóþ ìåìáðàíó ïðîâîäèëè ãèáðèäèçàöèþ â ìÿãêèõ óñëîâèÿõ.  êà÷åñòâå çîíäà íà V-ãåíû èñïîëüçîâàëè ôðàãìåíò, ïîëó÷åííûé â ðåçóëüòàòå ÏÖÐ (ñì. Êîíñòðóèðîâàíèå áèáëèîòåêè êÄÍÊ è åå ñêðèíèíã).  êà÷åñòâå Ñ-çîíäà èñïîëüçîâàëè ó÷àñòîê êÄÍÊ êëîíà Â1, êîäèðóþùèé CL ñåãìåíò, êîòîðûé âûðåçàëè ïî ñàéòàì ðåñòðèêöèè ýíäîíóêëåàçàìè EcoR V-Xho I.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7