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Method Article
Este trabajo describe un optimizado metil-CpG vinculante dominio de secuenciación de protocolo y una tubería computacional para identificar diferencial metilado CpG-ricos en regiones crónicas linfocítica leucemia (CLL) pacientes.
El papel de los ARNs no codificantes largos (lncRNAs) en el cáncer está llegando a la vanguardia debido al interés creciente en la comprensión de sus funciones mecánicas durante el desarrollo y la progresión del cáncer. A pesar de ello, la regulación epigenética global de lncRNAs y secuencias repetitivas en el cáncer no ha sido bien investigado, en particular en la leucemia linfocítica crónica (CLL). Este estudio se centra en un enfoque único: la inmunoprecipitación de captura de doble hundidos, metilado ADN fragmentos utilizando metil-binding domain (MBD) proteínas, seguido por la próxima generación de secuenciación (MBD-seq). CLL muestras de pacientes pertenecientes a dos subgrupos de pronóstico (5 IGVH mutado muestras + 5 IGVH unmutated muestras) se utilizaron en este estudio. El análisis reveló 5.800 genes hipermetilados y 12.570 hipometilados CLL específicos diferencialmente metilados (cllDMGs) en comparación con los controles sanos normales. Es importante destacar que estos resultados identificaron varios LncRNA específicos CLL, diferencialmente metilados, reY los genes codificadores de proteínas con un posible valor pronóstico. Este trabajo esboza un protocolo detallado para un MBD seq y bioinformática pipeline desarrollado para el análisis exhaustivo de la metilación global perfiles en altamente CpG regiones ricas utilizando CLL muestras de pacientes. Por último, un gen de codificación de proteínas y un lncRNA fueron validados mediante pirosequencing, que es un método altamente cuantitativo para analizar los niveles de metilación CpG para corroborar aún más los hallazgos del protocolo MBD-seq.
El uso de técnicas de secuenciación de próxima generación para analizar los perfiles globales de metilación del ADN ha sido cada vez más popular en los últimos años. Se desarrollaron ensayos de metilación en todo el genoma, incluyendo métodos basados en microarrays y no microarrays, basados en lo siguiente: la conversión de bisulfito de ADN genómico, digesiones de enzimas de restricción sensibles a la metilación y la inmunoprecipitación de ADN metilado usando anticuerpos específicos de metil CpG .
La metilación aberrante del ADN es una de las características de la leucemia y de los linfomas, incluida la leucemia linfocítica crónica (CLL). Anteriormente, varios grupos, incluidos los nuestros, caracterizaron los perfiles de metilación del ADN de diferentes subgrupos de pronóstico CLL y controles de células B normales y sanos utilizando la conversión de bisulfito de ADN genómico, seguido de métodos basados en micro-matriz o secuenciación de todo el genoma 1 , 2 , 3 , 4. La conversión de bisulfito de ADN genómico conduce a la desaminación de citosinas no modificadas a uracilo, dejando las citosinas metiladas modificadas en el genoma. Una vez convertido, el estado de metilación del ADN puede determinarse mediante amplificación y secuenciación por PCR utilizando diferentes métodos cuantitativos o cualitativos, tales como la secuenciación de bisulfito de todo el genoma o de micro-matriz o WGBS. Aunque los métodos basados en conversión de bisulfito tienen muchas ventajas y se usan ampliamente en diferentes tipos de cáncer para analizar los niveles de metilación del ADN, hay algunos inconvenientes asociados con esta técnica. La secuenciación WGBS permite una resolución de un par de bases con menores cantidades de ADN y es la mejor opción para analizar un gran número de muestras. Sin embargo, este método no logra diferenciar las modificaciones entre los niveles de 5 mC y 5 hmC en el genoma 5 , 6 . Además, los métodos basados en microarrays no ofrecen completas cExceso del genoma.
En un estudio reciente de nuestro laboratorio 7 , los métodos basados en la inmunoprecipitación, en lugar de la conversión de bisulfito, se utilizaron para identificar regiones altamente metiladas, ricas en CpG, a escala global en pacientes con CLL y controles sanos normales. Inmetil-CpG-dominio de unión (MBD) de próxima generación de secuenciación (MBD-seq), el enriquecimiento de doble hilado de ADN fragmentado depende del grado de metilación CpG. Este método puede superar los inconvenientes del método de conversión de bisulfito y también puede proporcionar cobertura genómica de la metilación de CpG de una manera imparcial y independiente de la PCR. Además, a diferencia de los métodos de microarrays basados en conversión de bisulfito, MBD-seq se puede utilizar para analizar el estado de metilación de elementos repetitivos, tales como elementos nucleares intercalados largos (LINEs), elementos nucleares intercalados cortos (SINEs), repeticiones terminales largas (LTRS) Etc. Sin embargo, en comparación con los métodos de conversión de bisulfito,Un protocolo MBD-seq requiere una cantidad relativamente grande de ADN de entrada. Además, la calidad de las lecturas de secuenciación y los datos dependen de la especificidad, afinidad y calidad de los anticuerpos utilizados.
El presente estudio explica un detallado MBD-seq protocolo para enriquecer el ADN metilado para la próxima generación de secuenciación. Utiliza un kit comercial de enriquecimiento de ADN metilado (listado en la Tabla de Materiales ), así como un oleoducto computacional para visualizar e interpretar los datos de secuenciación de metilación para identificar regiones hiper y hipometiladas específicas de CLL en comparación con los controles sanos normales. Básicamente, este método hace uso de la capacidad de la MBD de la interacción de la proteína MBD2 humana con CpGs metiladas para extraer el ADN enriquecido con CpGs metiladas, y esto es seguido por la secuenciación de alto rendimiento del ADN metilado.
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La aprobación ética para la recolección de muestras CLL es del 2007-05-21, con el siguiente número de registro: EPN Gbg dnr 239/07. Todos los pacientes con CLL fueron diagnosticados de acuerdo con criterios recientemente revisados 8 , y las muestras fueron recolectadas en el momento del diagnóstico. Los pacientes en el estudio se incluyeron de diferentes departamentos de hematología en la parte occidental de Suecia, después de haber obtenido el consentimiento por escrito. Sólo se seleccionaron en este estudio muestras de células mononucleares de sangre periférica de CLL (PBMC) con un porcentaje tumoral de células leucémicas ≥ 70%.
1. Preparaciones
2. Extracción y Sonicación de ADN Genómico
3. Preparación del cordón antes de la unión con la proteína MBD-biotina
4. Vinculación de la proteína MBD-biotina a los granos lavados
5. Encuadernación de perlas de MBD-biotina con ADN genómico fragmentado
6. Eliminación del ADN no unido y elución del ADN metilado de las perlas
7. Precipitación de etanol y el enriquecimiento de ADN metilado
8. Análisis de la bioinformática Método 1: Identificación de las regiones diferenciadamente metiladas asociadas a CLL (cllDMR)
9. Análisis de Bioinformática Método 2: Identificación de CLL asociada significativamente DiffRegiones altamente metiladas (cll sigDMR's)
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MBD-seq se realizó recientemente en CLL pacientes y controles igualados, normales, sanos para identificar CLL específicos hipertensos y hypomethylated genes [ 7] . La tubería experimental y bioinformática utilizados para analizar los datos generados a partir de CLL y muestras sanas normales se muestran en la Figura 1A y 1B . Estos análisis identificaron varias regiones diferenciadamente metiladas CLL-específicas...
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MBD-seq es una técnica rentable basada en inmunoprecipitación que se puede utilizar para estudiar los patrones de metilación con una cobertura completa del genoma. Tanto MeDIP seq (inmunoprecipitación de ADN metilado seguido de secuenciación) como MBD-seq resultan en el enriquecimiento de ADN metilado rico en CpG. Sin embargo, MBD-seq muestra más afinidad hacia la unión a regiones altamente ricas en CpG cuando se compara con MeDIP seq 19 . Usando un kit de enriquecimiento de unión a metil...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Este estudio fue apoyado por el Consejo Sueco de Investigación, la Sociedad de Cáncer de Suecia, Knut y la Fundación Alice Wallenberg (KAW), y FoU VästraGötalandsregionen.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dneasy Blood and tissue kit | Qaigen | 69504 | |
Lymphoprep solution | A X I S-S H I E L D | 1114544 | |
Nano drop 2000 | Thermo Fischersceintific | ||
TE buffer pH 8 | Sigma aldrich | 93283 | |
Bioruptor standard sonication device | Diagenode | UCD-200 | |
TPX bioruptor tubes 1.5 mL | Diagenode | C30010010-300 | |
3 M Sodium acetate | Diagenode | C03030002 | |
E-gel iBase safe imager combo kit | Thermo Fischersceintific | G6465EU | |
E-gel 2% Agarose gels | Thermo Fischersceintific | G441002 | |
Methylminer Methylated DNA enrichment kit | Thermo Fischersceintific | ME10025 | |
Labquake Tube Shaker/Rotators | Thermo Fischersceintific | 415110 | |
Dynal MPC-S | Thermo Fischersceintific | A13346 | |
Vortex mixer | VWR | 12620-848 | |
Absolute Ethanol | Any company | ||
70% Ethanool | Any company | ||
DNAse free water | Milli Q | ||
DNA precipitant (3M sodium acetate) | Diagenode | C03030002 | |
Safe seal 1.5 mL eppendorf tubes | Eppendorf | 4036-3204 | |
Qubit dsDNA HS Assay Kit | Thermo Fischersceintific | Q32851 | |
Qubit 0.5 mL tubes | Thermo Fischersceintific | Q32856 | |
Qubit | Thermo Fischersceintific | Q32866 | |
Illumina Hiseq2000 Platform | Illumina | ||
Water Bath | Grant | ||
Heat block | grant | ||
Tube rotater | Labquake |
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