此方法通过演示如何设计和实施基于测序的工具来评估环境因素对 DNA 甲基化的影响,有助于回答表观基因组学领域的关键问题。与基于阵列的平台相比,该技术的主要优点是,它可以提供一种更全面和定量的方法来评估DNA甲基化水平。该技术的影响延伸到DNA甲基化变化的识别,由于不同类型的生理过程在任何生物体的序列数据可用。
虽然这种方法可以提供对DNA甲基化压力的影响的洞察,但它也可以应用于其他环境因素或生理条件,如高脂肪饮食中接触环境有毒物质以及糖尿病和心血管疾病等疾病。剪切DNA并通过生物分析器验证大小后,在每个样品中加入180微升DNA结合磁珠,并在室温下孵育5分钟。将珠子放在磁性板上,然后取出上一除。
将颗粒重新在 200 微升 70%乙醇中。接下来,使用磁板对珠子进行颗粒,并尽可能多地去除乙醇。在37摄氏度的高温下将珠子干燥3至5分钟。
然后,将颗粒重新在44微升无核糖水中,并收集约42微升的上一液。在连接适配器和通过生物分析器验证结扎后,将样品转移到低DNA结合的微离心管中。然后,使用加热真空浓缩器将样品体积减至 3.4 微升以下。
在此之后,将5.6微升的甲基-Seq块混合添加到每个样品中,并在热循环器中孵育。根据文本协议准备捕获库混合。然后,将捕获库杂交混合的 20 微升添加到每个样品中,并在 65 摄氏度下孵育 16 小时。
在潜伏期接近尾声时,通过将每个样品的50微升链球菌磁珠添加到新的八井条带管中,准备链球菌磁珠。用200微升的甲基-秒装缓冲液清洗珠子。将条管放在磁性板上,然后从磁珠上取下上一除。
然后,在200微升甲基-秒装缓冲液中重新填充珠子。将样品加入洗涤的链球菌珠中,并在室温下在旋转搅拌器上孵育30分钟。当样品混合时,等价200微升的甲基-Seq洗涤缓冲液二成96孔板的三孔,预热至65摄氏度。
样品孵育后,用磁板对磁珠进行颗粒化,然后取出上经剂。然后,在200微升的甲基-Seq洗涤缓冲器一中重新填充珠子。在室温下孵育珠子15分钟,并使用磁板去除上一液。
在此之后,在预热洗涤缓冲器二的200微升中重新填充珠颗粒。然后,在使用磁板对珠子进行颗粒化之前,先在热循环器中孵育珠子。在洗涤的珠子中加入 20 微升甲基 - 洗脱缓冲液,并在室温下孵育 20 分钟。
使用磁板对珠子进行颗粒状,然后将上一液转移到新的条管上。首先,将130微升的二硫酸盐转化试剂添加到先前收集的上流液中。将150微升反应平均分为两个孔。
然后,在热循环器中孵化反应。使用 600 微升装订缓冲器将样品绑定到旋转柱,并使用 100 微升的洗涤缓冲器清洗柱。然后,将柱子离心,并丢弃流经。
在此之后,向列中添加 200 微升脱硫缓冲器。在室温下孵育柱15至20分钟。用 200 微升的洗涤缓冲器清洗柱子两次。
然后,向列中添加 10 微升的"洗脱缓冲区"。在室温下孵育,并离心机。根据文本协议准备 PCR 反应主混合。
然后,将主混合物的82微升添加到每个样品中,并在热循环器中孵育样品。首先,根据文本协议在冰上准备PCR主混合二。然后,在每个样品中,加入25.5微升PCR主混合2和5微升的商业索引底剂,并在热循环器中孵育样品。
利用生物分析器上的高灵敏度DNA检测试剂评估样品的DNA浓度。然后提交甲基-Seq 库,用于下一代测序器的测序。在双硫酸盐转换和PCR放大验证样品后,准备与结合缓冲器、水和链球菌涂层的塞法罗斯珠的主混合。
然后,将主混合物的 75 微升和嵌套 PCR 产品的 5 微升添加到 96 井板中,并在板摇板上摇动板 15 至 60 分钟。当板摇动时,在一个镀光检测板的井中加入12微升的底剂。摇动后,将真空工具放在装满水的槽中,然后将真空工具放在具有结合反应的板中。
接下来,将真空工具淹没在半填充槽中,其中含有70%乙醇、氢氧化钠和三醋酸酯缓冲液。断开真空,将真空工具放在 HS 转印检测板中以转移珠子。将板放在热块上,在 80 摄氏度下孵育两分钟。
最后,让板冷却五分钟,然后开始热气塔程序。在该协议中,对甲基-Seq库的分析提供了压力动物和无压力动物之间的不同甲基化区域(DMR)的排名列表,以及DMR的图形图。 通过双硫化双糖的验证表明,所有CCP的压水动物的甲基化水平都高于未强调动物。
CpG 10 的甲基化水平还与每种动物的三周平均 CORT 水平进行比较。结果表明,内分泌和甲基化数据之间有适度的相关性。在尝试此过程时,必须记住比较 DNA 剪切和适配器结扎步骤之间平均 DNA 大小的增加,并确保在测序之前有足够的库数量。
按照这个程序,可以实施其他类似的方法,以回答新的问题,如环境毒剂对大鼠神经发育的影响。该技术开发后,为表观遗传学领域的研究人员提供了探索基因组全基因组DNA甲基化变化的手段,这些非模型或模型生物体的基因组序列都可用。不要忘记,使用温度敏感的酶需要储存在冰上,而使用和储存在负20度的冰柜。
用于目标捕获的RNA珠需要在使用时解冻和储存在冰上,并长期储存在零下80度的冰柜中。