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Method Article
Se describe un conjunto de ensayos para analizar los niveles de expresión de las histonas H1 enlazador. ARNm de genes H1 individuales se mide cuantitativamente por transcripción inversa aleatoria cebador basado seguido por PCR en tiempo real, mientras que la cuantificación de proteínas de las histonas H1 se logra mediante análisis por HPLC.
Histona H1 vinculador se une a la partícula central del nucleosoma y el ADN enlazador, lo que facilita el plegamiento de la cromatina en la estructura de orden superior. H1 es esencial para el desarrollo de mamíferos 1 y regula la expresión de genes específicos in vivo 2-4. Entre las proteínas histonas altamente conservadas, la familia de las histonas H1 linker es el grupo más heterogéneo. Hay 11 subtipos H1 en los mamíferos que son regulados diferencialmente durante el desarrollo y en diferentes tipos celulares. Estos subtipos H1 H1 somáticas son: 5 (H1a-e), el reemplazo de H1 0, 4 subtipos de células germinales específicos H1, y H1X 5. La presencia de los subtipos H1 múltiples que difieren en su afinidad de unión al ADN y la capacidad de compactación de la cromatina 6.9 proporciona un nivel adicional de modulación de la función de la cromatina. Así, el análisis cuantitativo de expresión de los subtipos H1 individuales, tanto de ARNm y proteínas, es necesario para una mejor comprensión de la regulación de la mayorPara estructura de la cromatina y la función.
Aquí se describe una serie de ensayos diseñados para el análisis de los niveles de expresión de los subtipos H1 individuales (Figura 1). la expresión de mRNA de varios genes H1 variante se mide por un conjunto de alta sensibilidad y cuantitativa de la PCR con transcripción inversa (QRT-PCR), que son más rápidos, más precisos y requieren muestras y mucho menos en comparación con el enfoque alternativo de análisis de Northern blot. A diferencia de la mayoría de los otros mensajes de ARNm celulares, ARNm para genes de la mayoría de las histonas, incluyendo la mayoría de los genes H1, carecen de una larga cola poli, pero contienen una estructura tallo-bucle en la región 3 'no traducida (UTR) 10. Por lo tanto, los ADNc se preparó a partir de ARN total por transcripción inversa usando cebadores al azar en lugar de cebadores oligo-dT. En tiempo real ensayos de PCR con primers específicos para cada uno de los subtipos H1 (Tabla 1) se llevan a cabo para obtener la medición altamente cuantitativa de los niveles de mRNA de subtipo H1 personas. La expresión de los genes de limpieza se analizan como controles para la normalización.
La abundancia relativa de las proteínas de cada subtipo H1 y histonas se obtiene mediante cromatografía líquida en fase inversa de alto rendimiento (CLAR) de análisis de las histonas total extraído de células de mamífero 11-13. El método HPLC y condiciones de elución descrito aquí dan separaciones óptimas de los subtipos H1 del ratón. Al cuantificar el perfil de HPLC, se calcula la proporción relativa de los subtipos H1 H1 individuales dentro de la familia, así como determinar la relación entre nucleosoma H1 en las células.
1. Preparación de la muestra y la extracción de RNA
* Nota: ARN también puede ser extraído por medio de RNAeasy Kit (Qiagen) de acuerdo con el manual de kit, o por el ADN / ARN Kit (Qiagen) si ambos ADN y el ARN se desea.
2. Cuantitativo de transcripción inversa PCR (QRT-PCR)
Subtipos de la histona | Ratón histona nomenclatura | Nomenclatura de las histonas Humanos | ||
Gene el nombre de | No la adhesión. | Gen | No la adhesión. | |
Histona H1a | Hist1h1a | NM_030609 | HIST1H1A (H1.1) | NM_005325 |
H1b histona | Hist1h1b | NM_020034 | HIST1H1B (H1.5) | NM_005322 |
H1c histona | Hist1h1c | NM_015786 | HIST1H1C (H1.2) | NM_005319 |
H1d histona | Hist1h1d | NM_145713 | HIST1H1D (H1.3) | NM_005320 |
H1e histona | Hist1h1e | NM_015787 | HIST1H1E (H1.4) | NM_005321 |
La histona H1 ° | H1f0 | NM_008197 | H1F0 | NM_005318 |
Histona H1oo | H1foo | NM_183811 | H1FOO | NM_153833 |
H1t histona | Hist1h1t | NM_010377 | HIST1H1T | NM_005323 |
H1t2 histona | H1fnt | NM_027304 | H1FNT | NM_181788 |
H1X histona | H1fx | NM_198622 | H1FX | NM_006026 |
Hils1 histonas | Hils1 | NM_081792 | HILS1 | AY286318 |
Tabla 1. Nomenclatura de la histona H1 en el subtipo de ratón y humano.
* Todos los procedimientos deben llevarse a cabo en hielo oa 4 º C.
4. Análisis por HPLC de las histonas del vinculador
Tabla 2. Aumentar gradiente de acetonitrilo en el tiempo.
5. Los resultados representativos
La lista de los subtipos H1 de mamífero, el organigrama general y los resultados representativos de los análisis de expresión de los genes individuales H1 histonas se muestran en la Tabla 1, la Figura 1 y Figura 2-5, respectivamente.Figura 2A muestra curvas típicas de amplificación de H1A reacciones qPCR utilizando ADNc preparado a partir de hígado de ratón y mESCs, mientras que la figura 2B muestra las curvas de fusión derivados de los amplicones correspondientes. La curva de fusión muestra un solo pico característico a temperatura de fusión (Tm) a 86 ° C para la amplificación por PCR H1a, y carece no específicos picos de fondo, lo que sugiere una alta especificidad de H1a ensayo qPCR. Evaluación de la trama de amplificación (Figura 2A) muestra que las reacciones qPCR triplicados de cada muestra dio señales consistentes con los valores de Ct casi idénticas, lo que sugiere una alta reproducibilidad. La falta de amplicones acumulación de RT (-)-qPCR reacciones indica que la contaminación de ADN genómico no estaba presente, o mínima. Utilizando los valores de Ct de genes H1 y genes de limpieza, tales como la GAPDH, los niveles relativos de expresión de ARN de cada gen H1 se calcularon. Ejemplos de los resultados calculados para H1 ° y los genes H1A se muestran en la Figura 3. Los niveles de expresión relativos de ARNm H1a son más altos en comparación con mESCs hígado de ratón, mientras que H1 ° expresión es mucho mayor en el hígado que en mESCs.
La diferencia en la expresión de H1a o ° H1 en el hígado del ratón MESC frente a los adultos también es evidente a partir de perfiles de HPLC de las proteínas histonas (Figura 4). H1 º, el H1 diferenciación específica, se acumula a una gran cantidad de tejidos maduros, lo que representa el 27,2% del total de H1 en el hígado de un adulto (Figura 5). En contraste, H1 ° proteína es casi ausente en mESCs indiferenciados (Figura 4B). Por otro lado, H1a es altamente expresado, tanto en las transcripciones de mRNA y proteínas, en mESCs (Figura 3 y 4B). A través de la cuantificación de los picos de H1 en el perfil de HPLC, la proporción relativa de cada subtipo H1 individuo dentro de la familia H1 se determina (Figura 5). Además, los valores de subtipo H1 individual (oH1 total) por nucleosoma se puede calcular por la relación de la normalizada Un valor de pico de 214 subtipos H1 correspondiente (o suma de H1 total) para una mitad de la normalizada A 214 valores para H2B (Figura 5B).
Figura 1. Esquema general de análisis de expresión de mamíferos enlazador histonas subtipos.
Figura 2. Los resultados representativos de H1a ensayo qPCR. (A) Amplificación parcela de H1a ensayo qPCR. La línea límite y los valores de Ct establecidas por el software del sistema óptico IQ5 se indican. (B) Derivados funden las curvas de productos qPCR se muestra en (A).
Figura 3. QRT-PCR análisis de los niveles de mRNA de H1a y H1 º en mESCs y m para adultosouse hígado. El eje Y representa los niveles relativos de expresión de genes H1 a la de la GAPDH referencia gen. qPCR con RT (-) (muestras de ARN sin transcripción inversa) muestra señales mínimas o ninguna.
Figura 4. El análisis por HPLC de las histonas extraídos de células de mamífero. HPLC en fase inversa análisis de 100 microgramos histonas total extraído de hígado de ratón adulto (A) y CES de ratón (B). Eje X: tiempo de elución. Eje Y: MAU, mili-unidades de absorbencia.
Figura 5. Composición subtipo H1 y H1 por razones de nucleosomas en el hígado de ratón adulto. Los valores de A 214 de la superficie del pico para cada isoforma H1 y H2B se calculan utilizando el software UNICORN 5,11 (GE Healthcare), y normalizado por el número de enlaces peptídicos presentes en la proteína histona correspondiente. La suma de A normalizada214 valores de todos los subtipos H1 se obtiene como el valor de H1 total. El porcentaje de H1 total para cada subtipo H1 (A), así como la relación de H1 a nucleosoma (representado por una mitad de la normalizada A 214 valores de H2B) (B) en el hígado de ratón adulto se calcula a partir del perfil de HPLC muestra en la Figura 4A.
El conjunto de ensayos que aquí se presenta permitir el análisis exhaustivo de los niveles de expresión de mamíferos subtipos de histonas linker. Correctamente diseñados QRT-PCR proporcionar mediciones de alta sensibilidad y precisión de los mensajes de ARN de los genes histona H1 de mamífero. La parte crítica de la QRT-PCR para los genes del subtipo enlazador histonas es la preparación de cDNA utilizando cebadores aleatorios basados en la transcripción inversa. ARNm de genes más histonas, incluyendo lo...
No hay conflictos de interés declarado.
Este trabajo es apoyado por el NIH subvención GM085261 y un Premio de la Coalición de Georgia Cancer Académico Distinguido (a la fiebre amarilla).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del reactivo | Empresa | Número de catálogo | |
RNasa Zap | Applied Biosystems | AM9780 | |
Reactivo Trizol | Invitrogen | 15596-018 | |
SuperScriptIII | Invitrogen | 18080-051 | |
Etanol absoluto | Fisher Scientific | BP2818-4 | |
IQ SYBR Green | Bio-Rad | 170-8880 | |
RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
Desoxirribonucleasa I | Sigma | AMP-D1 | |
Microseal placas de 96 pocillos PCR | Bio-Rad | MSP-9605 | |
Los sellos adhesivos 'B' Microseal | Bio-Rad | MSB-1001 | |
Sacarosa | Agros Organics | AC40594 | |
El fosfato de sodio dibásico heptahidratado (Na 2 HPO 4 · 7H 2 O) | Fisher Scientific | BP332 | |
Cloruro sódico (NaCl) | América Bioanalítica | AB01915 | |
Dihidrógeno de sodio heptahidratado (NaH 2 PO 4 · 7H2O) | Fisher Scientific | BP-330 | |
HEPES | Fisher Scientific | BP310 | |
Completa el inhibidor de la proteasa cóctel mini tablet | Roche Ciencias Aplicadas | 11836153001 | |
EDTA | Sigma | E-5134 | |
Fenilmetanosulfonilo fluoruro (PMSF) | América Bioanalítica | AB01620 | |
Nonidet-40 (NP-40) | América Bioanalítica | AB01425 | |
El cloruro de potasio (KCL) | Fisher Scientific | BP366 | |
Tris [hidroximetil aminometano] | América Bioanalítica | AB02000 | |
Cloruro de magnesio (MgCl2) | Fisher Scientific | BP214 | |
El ácido sulfúrico (H2SO4) | VWR | VW3648-3 | |
De hidróxido de amonio (NH 4 OH) | Agros Organics | AC42330 | |
Bradford ensayo de proteínas | Bio-Rad | 500-0001 | |
Acetonitrilo | EMD | AX0145-1 | |
Ácido trifluoroacético (TFA) | JT Baker | 9470-01 |
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