A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
نقدم هنا، وضع بروتوكول لتنفيذ مقايسة الكروماتين ترانسبوساسي موجوداً التسلسل (أتاك-seq) على تنشيط اللمفاويات CD4 + البشرية. لقد تم تعديل البروتوكول للتقليل من تلوث الميتوكوندريا الحمض النووي ما يلي: من 50% إلى 3% من خلال إدخال مخزن مؤقت تحلل الجديدة.
وأصبح أتاك-seq منهجية مستخدمة على نطاق واسع في دراسة التخلق بسبب نهجها سريعة وبسيطة لرسم خرائط الجينوم المنظومة الكروماتين موجوداً. في هذه الورقة نقدم بروتوكولا أتاك-seq محسنة تقلل تلوث الميتوكوندريا الحمض النووي ما يلي:. بينما ناضلت البروتوكولات أتاك-seq السابقة مع يقرأ بمعدل 50% تلويث الحمض النووي، تحلل الأمثل المخزن المؤقت في هذا البروتوكول يقلل من تلوث الحمض النووي mitochondrial إلى متوسط 3%. يسمح هذا البروتوكول أتاك-seq محسنة لتخفيض تكلفة التسلسل قريب 50%. ونحن تثبت كيف يمكن إعداد هذه المكتبات أتاك-seq عالية الجودة من تنشيط خلايا CD4 + الخلايا الليمفاوية، توفير إرشادات خطوة بخطوة من اللمفاويات عزل خلايا CD4 + من الدم كله من خلال تحليل البيانات. هذا البروتوكول أتاك-seq تحسين قد تم التحقق من صحتها في طائفة واسعة من أنواع الخلايا، وسوف يكون للاستخدام الفوري للباحثين الذين يدرسون إمكانية الكروماتين.
سرعان ما أصبحت المقايسة الكروماتين ترانسبوساسي موجوداً التسلسل (أتاك-seq) الأسلوب الرائد لاستجواب العمارة الكروماتين. أتاك-seq يمكن تحديد مناطق الكروماتين موجوداً من خلال عملية تاجمينتيشن، وتفتيت ووضع علامات على الحمض النووي من الإنزيم نفسه، لإنتاج المكتبات التي يمكن تحديد تسلسل الكروماتين إمكانية الوصول عبر جينوم أكمله. هو توسط هذه العملية تاجمينتاتيون ترانسبوساسي Tn5 مفرط، مما يقطع فقط فتح مناطق الكروماتين بسبب عائق الفراغية نوكليوسوميك. كما أنه يخفض، ترانسبوساسي Tn5 أيضا بإدراج تسلسل المحولات التي تسمح ببناء مكتبة السريع ببكر وتسلسل الجيل القادم من الكروماتين موجوداً على نطاق الجينوم1،2.
وقد أصبح أتاك-seq الأسلوب المفضل لتحديد مناطق الكروماتين إمكانية الوصول إلى سبب بروتوكول بسيط وسريع نسبيا، ونوعية ونطاق المعلومات التي يمكن تحديدها من نتائجها، وكمية صغيرة من ابتداء من المواد المطلوبة. مقابل seq الدناز3 (الذي يقيس أيضا إمكانية الحصول على نطاق الجينوم الكروماتين)، seq منسى4 (الذي يحدد مواقف نوكليوسومي في المناطق المفتوحة الجينوم)، وفورمالدهايد بوساطة فير-seq5، أتاك-seq أسرع، أرخص وأكثر استنساخه1. كما أنها أكثر حساسية، العمل مع ابتداء من المواد لعدد قليل من نويات 500، بالمقارنة مع الأنوية 50 مليون المطلوب ل seq الدناز3. وقد أتاك-seq أيضا القدرة على تقديم مزيد من المعلومات حول بنية الكروماتين من الأساليب الأخرى، بما في ذلك مناطق ملزمة عامل النسخ، نوكليوسومي لتحديد المواقع، و مناطق الكروماتين المفتوحة1. تم التحقق من بروتوكولات seq أتاك الفعال، خلية واحدة، تقديم معلومات عن العمارة الكروماتين في خلية واحدة المستوى6،7.
وقد استخدمت أتاك-seq لتوصيف العمارة الكروماتين عبر طائفة واسعة من أنواع البحوث والخلايا، بما في ذلك النباتات8،9من البشر، والعديد من الكائنات الحية الأخرى. كما كان حاسما في تحديد لائحة جينية للمرض الدول7. ومع ذلك، يشمل البروتوكول أتاك-seq الأكثر استخداماً العيب الرئيسي التلوث قراءة تسلسل الحمض النووي. في بعض مجموعات البيانات، ويمكن أن يكون هذا مستوى التلوث تصل إلى 60 في المائة من تسلسل النتائج1. وهناك جهد متضافر في الحقل لتقليل هذه القراءات المتقدرية تلويث بغية السماح للتطبيق أكثر كفاءة من أتاك-seq7،،من1011. هنا نقدم بروتوكولا أتاك-seq محسنة يقلل من معدل التلوث الحمض النووي mitochondrial إلى 3 في المائة فقط، مما يتيح الحد من حوالي 50% في تسلسل تكاليف10. أصبح هذا ممكناً من خلال عملية مبسطة اللمفاويات عزل خلايا CD4 + والتنشيط ومؤقت تحلل تحسن مهم في التقليل من تلوث الحمض النووي mitochondrial.
وقد تم التحقق من صحة هذا البروتوكول seq موديفيداتاك مع مجموعة واسعة نطاق من الخلايا الابتدائية، بما فيها البشرية الدم المحيطي الابتدائي الخلايا وحيدات النوى (ببمكس)10ووحيدات الأساسية البشرية والخلايا الجذعية الماوس (غير منشور). فقد استخدمت أيضا بنجاح استجواب خطوط خلايا سرطان الجلد في شاشة يكرر المتناوب قصير إينتيرسباسيد بانتظام (كريسبر) متفاوت المسافات من العناصر غير الترميز11. بالإضافة إلى ذلك، توفر الحزمة تحليل البيانات المبينة في هذا البروتوكول، وقدمت في GitHub الباحثين الجدد وذوي الخبرة مع أدوات لتحليل البيانات أتاك-seq. أتاك-seq هو التحليل الأكثر فعالية لتعيين الكروماتين إمكانية الوصول عبر جينوم أكمله والتعديلات على البروتوكول القائمة التي يتم إدخالها هنا ستسمح للباحثين لإنتاج بيانات عالية الجودة مع انخفاض التلوث الحمض النووي mitochondrial، تخفيض تكاليف التسلسل وتحسين الإنتاجية أتاك-seq.
يوفر هذا البروتوكول تحسين الإرشادات خطوة بخطوة لأداء أتاك-seq لخلايا CD4 + الخلايا الليمفاوية، من المواد بدءاً من الدم كله من خلال تحليل البيانات (الشكل 1).
1-عزل خلايا CD4 + تي الخلايا من الدم كله
ملاحظة: انطلاق المواد لهذا البروتوكول 15 مل دم كله الطازجة التي تم جمعها باستخدام الإجراءات القياسية، السماح لمصدر المواد البداية ليتم تحديده استناداً إلى متطلبات البحوث. نطاق البروتوكول حسب الحاجة. فوسفات الحارة قبل مخزنة المالحة (PBS) + 2% مصل العجل الجنين (FCS) بدرجة حرارة الغرفة (RT) وضبط أجهزة الطرد المركزي إلى RT قبل بدء الإجراء تخصيب خلية CD4 + T.
2-تفعيل ونق ر خلايا CD4 +
ملاحظة: يتطلب هذا البروتوكول السريع لتفعيل وتنقية خلايا CD4 + T فقط ح 48 والنتائج في 95% قابلة للاستمرار، بتنشيط خلايا CD4 + T. بارد الطرد المركزي إلى 4 درجة مئوية قبل البدء بالبروتوكول.
3-أتاك-seq
ملاحظة: في هذه الخطوة، نواة معزولة من تنشيط خلايا CD4 + T لما يليها أتاك تم تحسين تحلل المخزن المؤقت المستخدم في هذا البروتوكول أن يكون الطف على الأنوية، مما أدى إلى هضم أكثر كفاءة وأعلى جودة النتائج. يتم تنفيذ كافة الخطوات الطرد المركزي في القسم 3 بالطرد مركزي زاوية ثابتة الإبقاء على 4 درجة مئوية. بارد الطرد المركزي قبل البدء بالبروتوكول.
4-أتاك-seq مكتبة نوعية التحليل
ملاحظة: من المهم التحقق من نوعية وكمية من مكتبات seq أتاك قبل تسلسل الجيل القادم. ينبغي إجراء تقييم نوعية وكمية للمكتبات باستخدام أدوات متوفرة تجارياً (انظر الجدول للمواد).
5-تسلسل وتحليل البيانات
ملاحظة: أنابيب تحليل هذا يسمح للمستخدمين بالتحكم في جودة ما يلي: تعيين الإجراء، ضبط إحداثيات للتصميم التجريبي، وتستدعي قمم تحليل المتلقين للمعلومات. فيما يلي بعض أسطر الأوامر وشرح للتنفيذ. تتوفر الحزمة تحليل البيانات (https://github.com/s18692001/bulk_ATAC_seq).
من 15 مل دم كله جديدة، ينشئ هذا البروتوكول في وسط خلايا CD4 + "تي" 1 مليون. وهذه يمكن المجمدة للمعالجة فيما بعد أو استخدامها على الفور. الجدوى لخلايا CD4 + T، طازجة أو المذابة، كان دائماً > 95%. يسمح هذا الأسلوب لعزل خلايا CD4 + T للمرونة في الوقت مصدر المواد وجمع. وتنتج هذا البروتوكول أ...
ينص البروتوكول أتاك-seq المعدلة المقدمة في هذه المقالة النتائج استنساخه مع الحد الأدنى من التلوث الحمض النووي mitochondrial. البروتوكول قد المستخدمة لنجاح تميز الكروماتين العمارة البشرية الأولية ببمكس10، وحيدات البشرية، والخلايا الجذعية الماوس (غير منشور)، وخطوط الخلية الميلانوما ...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن نشكر سيبا اتسيدي للدعم التقني. C.S.C. معتمد من قبل 1R61DA047032 منحة المعاهد الوطنية للصحة.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1X PBS, Sterile | Gibco | 10010023 | Can use other comparable products. |
5810/5810 R Swing Bucket Refrigerated Centrifuge with 50 mL, 15 mL, and 1.5 mL Tube Buckets | Eppendorf | 22625501 | Can use other comparable products. |
96 Well Round Bottom Plate | Thermo Scientific | 163320 | Can use other comparable products. |
Agilent 4200 Tape Station System | Agilent | G2991AA | Suggested for quality assessment. |
Cryotubes | Thermo Scientific | 374081 | Can use other comparable products. |
DMSO | Sigma | D8418 | Can use other comparable products. |
Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28 | Invitrogen Life Technologies | 11131D | Critical Component |
Dynabeads Untouched Human CD4 T Cells Kit | Invitrogen Life Technologies | 11346D | Critical Component |
Dynamagnet | Invitrogen Life Technologies | 12321D | Critical Component |
FCS | Gemini Bio Products | 100-500 | Can use other comparable products. |
High Sensitivity DNA Kit | Agilent | 50674626 | Suggested for quality assessment. |
Magnesium Chloride, Hexahydrate, Molecular Biology Grade | Sigma | M2393 | Can use other comparable products. |
MinElute PCR Purification Kit (Buffer PB, Buffer PE, Elution Buffer) | Qiagen | 28004 | Critical Component |
Mr. Frosty | Thermo Scientific | 5100-0001 | Can use other comparable products. |
NaCl, Molecular Biology Grade | Sigma | S3014 | Can use other comparable products. |
NEBNext High Fidelity 2X PCR Master Mix | New England BioLabs | M0541 | Critical Component |
Nextera DNA Library Preparation Kit (2X TD Buffer, Tn5 Enzyme) | Illumina | FC1211030 | Critical Component |
Nuclease Free Sterile dH20 | Gibco | 10977015 | Can use other comparable products. |
Polysorbate 20 (Tween20) | Sigma | P9416 | Can use other comparable products. |
PowerUp SYBR Green Master Mix | Applied Biosystems | A25780 | Critical Component |
Precision Water Bath | Thermo Scientific | TSGP02 | Can use other comparable products. |
QIAquick PCR Purification Kit | Qiagen | 28104 | Critical Component |
Qubit dsDNA HS Assay Kit | Invitrogen Life Technologies | Q32851 | Suggested for quality assessment. |
Qubit FlouroMeter | Invitrogen Life Technologies | Q33226 | Suggested for quality assessment. |
Rosette Sep Human CD4+ Density Medium | Stem Cell Technologies | 15705 | Critical Component |
Rosette Sep Human CD4+ Enrichment Cocktail | Stem Cell Technologies | 15022 | Critical Component |
RPMI-1640 | Gibco | 11875093 | Can use other comparable products. |
Sterile Resevoir | Thermo Scientific | 8096-11 | Can use other comparable products. |
T100 Thermocycler with Heated Lid | BioRad | 1861096 | Can use other comparable products. |
Tris-HCL | Sigma | T5941 | Can use other comparable products. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved