A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
لائحة ضبط من النسخ الجيني راء الجنينية قرار مصير الخلية. هنا، نحن تصف فحوصات مناعي لونين تستخدم لتحقيق التنظيم جينية من كل من التمايز القلب من الخلايا الجذعية والتنمية القلب من أجنة الفئران.
نسخ جين معين هو عملية بيولوجية الرئيسية التي تكمن وراء خلية قرار مصير أثناء التطور الجنيني. وتوسط في عملية بيولوجية من عوامل النسخ التي تربط المناطق التنظيمية الجينومية بما في ذلك القدرة والمروجين من الجينات المكونة القلب. يتم تغليف الحمض النووي حول الهستونات التي تخضع لتعديلات الكيميائية. يؤدي إدخال تعديلات على الهستونات أيضا على المكبوت، المنشط أو متوازنا النسخ الجيني، وبذلك مستوى آخر من تنظيم ضبط من النسخ الجيني. والخلايا الجذعية الجنينية (الخلايا ES) ألخص داخل هيئات مضغي (أي، وحدات الخلية) أو في الثقافة 2D الخطوات الأولى للتنمية في القلب. أنها توفر من حيث المبدأ ما يكفي من المواد لمناعي لونين (رقاقة)، وهي تقنية تستخدم على نطاق واسع لتحديد المناطق التنظيمية الجين. وعلاوة على ذلك، فإن الخلايا ES الإنسان تمثل نموذجا الخلية البشرية من تخلق القلب. في مراحل لاحقة من التطور، والماوس الأنسجة الجنينية تسمح لالتحقيق المناظر الطبيعية جينية معينة مطلوبة لتحديد هوية الخلية. هنا، نحن تصف بروتوكولات رقاقة، رقاقة متتابعة تليها PCR أو رقاقة التسلسل باستخدام خلايا ES والهيئات مضغي والمناطق الجنينية محددة القلب. تسمح هذه البروتوكولات في التحقيق في تنظيم جينية من النسخ الجيني القلب.
والقلب هو الجهاز الأول إلى أن تتشكل وتصبح وظيفية في الجنين. هو مبني على القلب من العديد من الأنساب الخلايا التي تنشأ عن الأولى والثانية الحقول القلب الجنينية 1. من الكيسة بعد الإخصاب المرحلة حتى على شكل قلب، والخلايا الجنينية وبالتالي إلى جعل العديد من القرارات مصير الخلية. وينظم الجينات النسخ بطريقة زمنية والتي تعتمد على الفضاء وهو عملية بيولوجية الرئيسية التي تكمن وراء خلية قرار مصير أثناء التطور الجنيني. وتتوسط هذه العملية من قبل عوامل النسخ المحددة التي تربط المناطق التنظيمية داخل الجينوم بما في ذلك القدرة والمروجين من الجينات المكونة القلب. يتم تغليف الحمض النووي حول الهستونات التي تخضع لتعديلات مثل أستلة، مثيلة، ubiquitinylation، و / أو الفسفرة. هيستون التعديل يؤدي إلى المكبوت، المنشط أو متوازنا النسخ الجيني يتوقف عليها يسين بقايا هيستون يتم تعديل 2.
تم تعيين jove_content "> لونين مناعي فحص (رقاقة) حتى قبل 3 سنوات ويعمل حاليا في التكنولوجيا الأكثر استخداما على نطاق واسع من أجل تحديد أهداف إما الهستونات تعديل أو عوامل النسخ (4). وبعد مناعي من الهستونات أو عوامل النسخ، يمكن أن الحمض النووي ملزمة أن يكون إما تضخيمها من قبل تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) أو التسلسل. قد تغلب على رقاقة من الناحية الفنية أكثر تحديا المقايسات جل تخلف 5. ومع ذلك الشذرة لا تعني المباشر ملزمة للعامل النسخ على الحمض النووي، والاستفادة من فحص هلام التخلف. من ناحية أخرى، رقاقة جنبا إلى جنب لتسلسل الحمض النووي قد فتح منظور جديد على نطاق الجينوم في تنظيم الجينات.خلايا ES (خلايا ES) ألخص داخل هيئات مضغي (أي.، وحدات الخلية) أو في الثقافة 2D الخطوات الأولى من التنمية القلب (6) وتقدم من حيث المبدأ ما يكفي من المواد لرقاقة. وعلاوة على ذلك، فإن الخلايا ES الإنسان تمثل نموذجا الخلية البشرية من كاليفورنياrdiogenesis على الرغم من إمكاناتها قلبية يعتمد على توقيع جينية من 7. في مراحل لاحقة من التطور، والماوس الأنسجة الجنينية تسمح للتحقيق في المناظر الطبيعية جينية معينة مطلوبة لتحديد هوية الخلية. ومع ذلك، يتم نسخها الجينوم في وقت واحد، وخلية نوع محدد بطريقة 8. تنظيم جينية من النسخ الجيني لابد من دراستها داخل المناطق المحلية. هنا، نحن تصف بروتوكولات رقاقة، رقاقة متتابعة تليها PCR أو التسلسل باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية، والهيئات مضغي والمناطق الجنينية محددة القلب. تسمح هذه البروتوكولات في التحقيق في تنظيم جينية من النسخ الجيني القلب.
1. الحمض النووي والبروتينات عبر ربط
2. تحلل الخلايا والكروماتين تجزئة
عازلة | استخدام | تركيب | المواد | |||
ا | Permeabilization | PB1: 5 ملم أنابيب درجة الحموضة 8؛ 85 مM بوكل. 0.5٪ NP40 | جميع | |||
PB2: 15 ملي HEPES الرقم الهيدروجيني 7.6، 15 ملي كلوريد الصوديوم، 4 مم MgCl2 60 ملي بوكل، 0.5٪ تريتون X-100 | الأنسجة الجنينية | |||||
ب | تحلل / صوتنة | SB1: 1٪ SDS، 10 ملي EDTA. 50 ملي تريس، حمض الهيدروكلوريك درجة الحموضة 8 | زر ESC فى الكيبورد | |||
SB2: 50 ملي HEPES-كوه pH7.9. 140 مم. 1MM EDTA. 0.1٪ deoxycholate. 0.1٪ SDS | EBS | |||||
SB3: 15 ملي HEPES pH7.6، 15 مم كلوريد الصوديوم. 60 ملي بوكل، 1MM EDTA، 0.5 ملي EGTA. 1٪ تريتون-X100، 0 0.1٪ SDS، 0.5٪ laurylsarcosine | الأنسجة الجنينية | |||||
C | العازلة الشذرة | 150 ملي مول كلوريد الصوديوم. 50 ملي تريس، حمض الهيدروكلوريك 7.5 درجة الحموضة. 5 ملي EDTA. 0.5٪ NP40. 1٪ تريتون-X100. | جميع | |||
د | DNA / البروتين شطف | D1: 1٪ SDS، 100مم NaHCO 3 D2: 50 ملي تريس درجة الحموضة 7.6 / 5 ملي EDTA، 15 ملي DTT و 2٪ SDS | ||||
ه | الحمض النووي إعداد حبات ملزمة | E: 20٪ PEG 8000. 2.5 M كلوريد الصوديوم. 10 ملي تريس، حمض الهيدروكلوريك درجة الحموضة 8؛ 1MM EDTA |
الجدول 1. مخازن رقاقة.
مادة | برنامج صوتنة |
الخلايا الجذعية الجنينية | 15 دورات من 30 ثانية ON و OFF 30 ثانية |
الهيئات مضغي | 30 دورات من 30 ثانية ON و OFF 30 ثانية |
الأنسجة الجنينية | 21 دورات من 30 ثانية ON و OFF 30 ثانية |
الجدول 2. برامج صوتنة.
3. مناعي ويغسل
معيار | تركيز (نانوغرام / ميكرولتر) | الحجم (ميكرولتر) | مجموع تركيز الحمض النووي (نغ) |
ا | 10.0 | 1 | 10.0 |
ب | 5.00 | 1 | 5.00 |
C | 2.50 | 1 | 2.50 |
د | 1.25 | 1 | 1.25 |
ه | 0.625 | 1 | 0.625 |
F | 0.3125 | 1 | 00.3125 |
G | 0.156 | 1 | 0.156 |
H | 0.0 | 1 | 0.0 |
الجدول تركيزات 3. المعايير.
4. DNA شطف، الارتباط عبر عكس وبروتين كاف الهضم
SS = "jove_title"> 5. عزل الحمض النووي عن طريق الخرز ملزم الحمض النووي
6. الحمض النووي الكمي باستخدام كشف الإسفار صك
7. PCR
ويوضح الشكل 1A أولا إعداد حبات ملزم الحمض النووي ومراقبة الجودة باستخدام الحمض النووي من مختلف الأحجام (1 كيلوبايت سلم). 0ne، وأضيف 2 و 2.5 مجلدات (1-3) من الخرز إلى حجم واحد من عينة لتنقية شظايا الحمض النووي ارتفاع وانخفاض حجم الجزيئي.
أصبح علم التخلق مجال هام للبحث في علم الأحياء التطوري. كيف يتم تنشيط البرنامج الجيني في الخلايا الجنينية للسماح للخلايا لاكتساب هوية محددة ضمن النسب الجنينية ظلت لفترة طويلة على السؤال الرئيسي لعلماء البيولوجيا التطورية.
وقد اس...
The authors have nothing to disclose.
The authors acknowledge funding agencies, the IMI StemBANCC European community programme, the leducq Foundation (SHAPEHEART) and the Agence Nationale de la Recherche (Genopath)
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Formaldehyde | Sigma | F8775 | Cell Fixation |
Glycine | Sigma | G8898 | Cross-link stop |
Aprotinin | Fluka | 10820 | Proteases inhibitor |
Leupeptin hemisulfate | Sigma | L2882 | Proteases inhibitor |
PMSF | Sigma | P7626 | Proteases inhibitor |
Protein A magnetic beads | Life technologies | 10001D | Immunoprecipitation |
SPRI magnetic beads | Thermo Scientific | 15002-01 | DNA purification |
Proteinase K | Life technologies | 25530-015 | Protein digestion |
DNA BR standard | Life technologies | Q32850 | Calibration range |
Syber green | Molecular Probes | S-11484 | DNA quantification |
TE buffer | Invitrogen | P7589 | DNA quantification |
PBX 1x | Life technologies | 14190-094 | Washing |
DNase RNase free water | Life technologies | 10977-035 | Dilution |
Axygen tube | Axygen | MCT-175-C | ChIP purifiction |
Antibody | Company | Reference | ChIP concentration |
H3K27ac | Abcam | ab4729 | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
H3K4me1 | Diagenode | C15410194 (pAb-194-050) | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
H3K36me3 | Diagenode | C15410058 (pAb-058-050) | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
H3K9me2 | Diagenode | C15410060 (pAb-060-050) | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
H3K4me3 | Diagenode | C15410030 (pAb-030-050) | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
H3K27me3 | Diagenode | C15410069 (pAb-069-050) | 3 µg for ESC and EBs, 1 µg for tissues |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved