捕获Hi-C允许以高分辨率破译感兴趣的兆碱基大小基因组区域的3D染色质组织。使用Capture Hi-C,可以实现更高的分辨率和等位基因特异性,同时提高该技术的时间效率和可负担性。将捕获IC应用于健康和病理条件下的不同模型系统,细胞类型和发育调节的染色质景观,可能有助于我们理解基因组拓扑与基因调控之间的相互作用。
首先,使用自动细胞计数器对专门准备用于细胞计数的对照板中的细胞进行胰蛋白酶化和计数。包括活力染色以确定活细胞的百分比。根据该细胞计数,估计准备交联的平板中的细胞总数。
从准备交联的平板中取出培养基,并用固定溶液代替。在室温下在摇床上轻轻混合下固定 10 分钟。通过加入2.5摩尔甘氨酸PBS至终浓度为0.125摩尔来淬灭固定反应。
在10厘米的平板中将530微升2.5摩尔甘氨酸PBS加入10毫升中。在室温下孵育五分钟,在摇床上轻轻混合。将板转移到冰上,在冰上再孵育15分钟,同时在摇床上轻轻混合。
通过将固定溶液倒入烧杯中,从细胞中取出固定溶液,以确保快速处理。用5毫升冷的0.125摩尔甘氨酸PBS快速冲洗10厘米板两次,以洗去碎片和死细胞。通过将液体倒入烧杯中来去除板中的液体,以确保快速处理。
向10厘米板中加入5毫升冷的0.125摩尔甘氨酸PBS。并使用塑料细胞刮刀快速从平板上刮下细胞。使用血清移液器将细胞悬液转移到预冷的50毫升锥形离心管中。
用五毫升冷的0.125摩尔甘氨酸PBS冲洗板两次,并将细胞悬液加入锥形离心管中。在 480 摄氏度下以 480 G 旋转 10 分钟。用台式抽吸系统吸出去除上清液。
重悬细胞并将500微升细胞悬液等分到计算数量的1.5毫升微量离心管中。在 480 摄氏度下以 G 旋转 10 分钟,并将干细胞颗粒储存在 80 摄氏度。对于细胞裂解,将冷冻颗粒在冰上解冻。
在水中制备1.5毫升裂解缓冲液。加入600微升冷裂解缓冲液,并在冰上重悬。在 2, 655 G 下在 4 摄氏度下旋转 5 分钟,并使用台式抽吸系统去除上清液。
重悬于100微升0.5%SDS中。在 62 摄氏度下以 1400 RPM 旋转孵育 10 分钟后,加入 290 微升水加 50 微升 10%Triton X 100,搅拌均匀,避免气泡。在 37 摄氏度下以 1400 RPM 旋转孵育 10 分钟,然后加入 50 微升 10 X DPN 管缓冲液并倒置管混合。
取50微升未消化的DNA进行质量控制,放入单独的试管中。不要忘记取未消化的对照样品。对于DPN2消化,加入10微升高浓度DPN2并通过倒置混合。
将样品和未消化的对照在 37 摄氏度的热混合器中孵育,以每分钟 1400 转的速度旋转四个多小时。对于连接和逆转交联,取50微升连接消化的DNA在单独的管中进行质量控制。将未消化和未连接的对照储存在20摄氏度。
加入800微升结扎鸡尾酒。在 16 摄氏度下孵育,以每分钟 1000 转的速度旋转过夜。对于DNA纯化,将冰上的样品转移到预冷的15毫升锥形离心管中,并加入两毫升水,10.5毫升冰冷乙醇和583微升三摩尔乙酸钠。
将200微升冰冷乙醇,10.8微升乙酸钠和1微升共沉淀剂添加到未消化和连接的质控品中。在零下 80 摄氏度下孵育至少四个小时至过夜。将 15 毫升管以 2200 G 在 4 摄氏度下旋转 45 分钟。
小心地除去乙醇,在室温下风干样品和对照10至15分钟。不要过度干燥。将样品和对照分别重悬于100微升和20微升水中。
对于3C模板制备的质量控制,在1%agros 1XTBE凝胶上加载每个样品和每个对照100至200纳克。然后,为了进行靶标富集以进行末端多重测序,取4微克3C模板,将其重悬于130微升水中进行每次捕获反应。超声处理样品并继续用三微克剪切的DNA制备。
要将制备的DNA样品与靶标特异性RNA探针杂交,请使用最终体积为3.4微升的750纳克DNA样品,初始浓度为每微升221纳克。如果需要,请使用速度真空浓缩以达到3.4微升的最终体积。对于悬浮在 10 微升中的样品,15 到 20 分钟的浓缩就足够了。
根据制造商的说明,将杂交混合物在65摄氏度下用105摄氏度的加热盖孵育16至18小时。为了捕获目标连接片段,将偶联珠中的链霉肽添加到探针杂交样品中。最后,为了制备用于多重测序的样品,请根据本研究中使用的靶标富集系统继续方案,以进行配对和多重测序。
捕获Hi-C相互作用图的分辨率允许识别Tsix-tad中的两个较小的结构域,其中包含Tsix位点的启动子。这在以前是5C无法实现的。此外,从Capture Hi-C数据中可以清楚地看到其他子结构,例如接触环路,例如Xist和FTX之间的环路,以前用Capture C标识,Xist和Xert之间的环路最近使用类似的Capture Hi-C协议识别。
由于Capture Hi-C配置文件的分辨率提高,其他接触也可以更精确地映射,例如在Linx,Chic1和Xite位点之间的Tsix-tad内形成已知接触热点的接触热点。与所示的Hi-C数据相比,捕获Hi-C使分辨率提高了四倍,但只需要四分之一的测序深度。不要忘记取50微升未消化和未连接的DNA样品作为3C模板制备的质量控制,这一点非常重要。