放射性标记的RNA
对于该研究,通过体外转录产生83-nt长标记的RNA分子并通过凝胶电泳分离。它的顺序是:
5'- 32 P-CGCUGUACGCAACACAAGGCUUAUGGUGUAUCCUCCUGGAUCACGUGUGGUACGUACUGUCCGAUUAUUUCUAAUCGGGAUAC-3'。数据表明该RNA可以折叠成棒状的茎环结构,包括由四个茎分开的三个凸起(数据未显示,Biondi等人,在制备中)。
合成矿物样品的制备
通过混合各100μL的100mM溶液制备通过沉淀获得合成矿物质的双重分解反应; 这些合成矿物质用于收集表1中给出的数据。沉淀后(沉淀时间从5分钟变化到几天),通过短暂离心产生沉淀,弃去上清液,并加入50μLRNA≈0.1-0.15nM。将RNA与矿物质一起温育5分钟,然后将样品短暂离心并收集上清液用于闪烁计数器读数。然后,将每个沉淀物用500微升H2O洗涤两次2O,曾经短暂,一夜之间。通过Cherenkov计数在闪烁计数器上读取所有级分。计算吸附百分比除以颗粒中剩余的放射性量除以所有洗涤液中放射性的总和,乘以100。
在另一组实验中,将沉淀物冻干并称重,然后加入标记的RNA(100fmol / mg沉淀的矿物质)。不幸的是,由于两种相反的效果,这种方法在比较目的上并不成功。在某些情况下(特别是碳酸盐),沉淀矿物质重新溶解在RNA水溶液中的设施阻止了任何测量的可能性。在其他情况下,通过干燥表面增加的水溶液的通用吸附允许粉末矿物质保留所有添加的RNA,而不管矿物特异性的相互作用(数据未显示)。
我们还收集了在不同起始pH下形成的沉淀矿物的吸附数据,在混合盐之前,沉淀形成后(上清液的pH)和吸附RNA后(上清液的pH)取得值(数据不是)示出)。观察结果并没有改变本文的结论,因此被省略了。
RNA对天然矿物质的吸附
所有天然矿物质均来自Benner系列(表3)。在RNA吸附之前,用(按此顺序)自来水,ddH 2 O,30%H 2 O 2,ddH 2 O,EtOH 99%洗涤矿物质。然后将矿物质在无菌环境中风干约30分钟。
对于每种矿物质,将含有约100fmol放射性标记的RNA的液滴(2μL)点在表面上并在室温下吸附45分钟。用程序ImageJ(NIH)获得液滴的宏观表面区域。随后,H 2如果点样RNA,则使用增大尺寸的液滴(10μL至100μL)洗涤该区域,直到在洗涤中未检测到放射性。然后在闪烁计数器处读取所有级分,以及最初使用的2μL放射性RNA。通过从原始2μL的cpm减去所有洗涤中的cpm来计算吸附的RNA量。在钒铁矿的情况下,矿物块小到足以直接装入闪烁瓶中,允许直接测量与块相关的放射性。与减法方法相比,后者精确到±5%以内。
RNA在两种竞争矿物上的竞争性吸附
为了获得碳酸盐柱,使用两种方法中的任一种。首先,通过将1mL的1M氯化物水溶液(x = Mg / Ca / Sr / Ba)与1mL的1M Na 2 CO 3混合,分别制备各碳酸盐。然后将两种碳酸盐合并到5mL色谱柱中。在第二种方法中,首先将两种竞争金属物质的氯化物盐混合(各1mL,1mL),然后与2mL 1M Na 2 CO 3反应 ; 在该方法中,两种矿物质共沉淀,允许形成含有两种金属的三元碳酸盐(例如,白云石是众所周知的碳酸镁)。
用任一种方法,在形成沉淀后,向混合物中加入在1mL H 2 O中的约1pmol的5'- 32 P-标记的RNA 。在室温(rt)下翻滚40分钟使RNA与矿物质相互作用。在此之后,将每个柱在未受干扰的环境中竖立约15-20小时,以使不同密度的不同矿物分离。
柱中RNA的放射自显影是通过将磷光成像屏(BioRad)紧紧地靠在其架子中的一排柱上,借助于纸夹和重物,在暗室中放置2小时来获得的。用Personal Molecular Imager(PMI)磷成像仪(BioRad)扫描筛选,并用软件QuantityOne(BioRad)分析。
除去上清液后,然后将碳酸盐柱在液氮中快速冷冻,通过轻敲从塑料容器中挤出,置于无菌标尺上,并快速切成0.5-1cm切片。最后将它们放入干净的试管中,用Cherenkov方法在闪烁计数器上读取每个载玻片中的放射性计数。
Feigl的染色和X射线粉末衍射
Feigl的染色[29]是银和硫酸锰的溶液。在最初的30-60分钟内,污渍颜色为正交和六角形碳酸盐黑色,但不会染色三角形碳酸盐。试剂用1%硫酸银(w / v)和12%硫酸锰的H 2 O溶液制备。在染色实验中,通过混合Na 2CO 3水溶液(200μL,1)进行双分解反应得到样品。M)和CaCl 2(200μL,1M)。沉淀样品,排出上清液,并加入Feigl染色(400μL)并涡旋。
然后将混合物在室温下温育,监测灰色的发展长达3天。变成灰色的样品通常在约20分钟后开始显色,而未染色的样品(白色)在监测期间保持这样。
吸附在文石表面上的RNA的温度稳定性
对于这些实验,使用锤子从原始晶体簇中获得五个小文石簇。用自来水,ddH 2 O,30%H 2 O 2,ddH 2 O,然后EtOH(99%)彻底洗涤它们以除去所有有机物质。然后将样品在盖子下空气干燥约30分钟。
将含有约100fmol放射性标记的RNA的液滴(2μL)点在每个晶体的表面上。使材料在液体蒸发下吸附,并在25,37,55,75或95 ℃下在无菌环境中将矿物块温育2小时。平行地,将相同量的RNA在相同温度下在1.5mL低结合试管中温育。
孵育后,通过用100mM甲酸水溶液(100μL)洗涤表面,释放吸附到文石表面或粘附在管子塑料上的RNA; 释放的RNA在新管中回收。将这些样品进行三个循环的蒸发并在ddH 2 O中再悬浮以除去甲酸。然后将残余物溶于95%甲酰胺凝胶上样缓冲液中,用于变性PAGE分析(18%,7M尿素)。将凝胶在80℃下干燥30分钟,然后暴露于磷光成像仪屏幕以进行定量放射自显影。
用X射线粉末衍射鉴定矿物
用配备有铜靶(X-Pert Powder; Philips Co.)的功率X射线衍射仪进行合成矿物的鉴定。所有衍射轮廓均以0.01°的步长获得,发散和接收狭缝分别为1°和0.3mm。