We thank all the authors of the original ERRBS report. We thank Mame Fall for technical assistance. We acknowledge the Weill Cornell Medical College Epigenomics Core for technical services and assistance. The work was supported by a Sass Foundation Judah Folkman Fellowship, an NCI K08CA169055 and ASH-AMFDP12005 to FGB, NIH R01HG006798 and R01NS076465, funding from the Irma T. Hirschl and Monique Weill-Caulier Charitable Trusts and STARR Consortium (I7-A765) to CEM, and an LLS SCORE grant (7006-13) to AMM.

Tutte le procedure eseguite sono approvati dalla Scuola di Medicina Istituzionale Animal Care and Use Committee Indiana University e seguono Istituto Nazionale di linee guida di salute. 1. Tecnica chirurgica <ol><li> Mantenere una tecnica asettica durante questa procedura utilizzando guanti sterili, strumenti, e un campo chirurgico sterile, secondo le linee guida NIH 25. Sterilizzare gli strumenti prima di iniziare l&#39;intervento chirurgico da loro autoclave (vedi Tabella di reagenti specifici / Attrezzature per l&#39;elenco completo). Utilizzare uno sterilizzatore perle di vetro per sterilizzare strumenti durante l&#39;operazione. </li></ol> 2. Anestesia e preparazione <ol><li> Anestetizzare il mouse in una scatola anestesia con una miscela di 0,9 L / min ossigeno e 2,5% isoflurano utilizzando un sistema vaporizzatore isoflurano veterinaria. Assicurarsi che il mouse non risponde ai cambiamenti di posizione del corpo prima di rimuoverlo dalla scatola. </li><li> Applicare una pomata oftalmica al mouGli occhi di SE per proteggerli dalla disidratazione. </li><li> Passare il flusso di gas dalla casella a cono. Posizionare il mouse esattamente sul lato sinistro su un tappetino riscaldato coperto da un tappetino chirurgica e carta assorbente con panca il naso e la bocca all&#39;interno del cono. Monitorare costantemente il ritmo del respiro del mouse e la velocità e regolare i livelli isoflurano come necessario (tra 2,5-3% isoflurano) per mantenere un adeguato livello di anestesia, e utilizzare la punta pizzico reflex per confermare sedazione totale. </li></ol> 3. Approccio chirurgico <ol><li> Allineare e mettere a fuoco lo stereoscopio con il campo operatorio. Regolare il cono e il nastro verso il basso in modo che sia posizionato lungo il bordo del campo visivo. </li><li> Con il mouse sdraiato sul suo lato sinistro, il nastro il bordo dell&#39;orecchio destro al cono, esponendo l&#39;area dietro l&#39;orecchio in cui verrà effettuata l&#39;incisione. Assicurarsi che la vena auricolare posteriore percorre orizzontalmente l&#39;orecchio. Si noti che il corretto posizionamento di tegli animali e taping dell&#39;orecchio sono fondamentali al fine di trovare rapidamente il nervo facciale. </li><li> Bagnare il pelo sopra e dietro l&#39;orecchio con il 70% di etanolo e radere il sito chirurgico con una lama di rasoio o bisturi. Pre-bagnare il pelo rende la rasatura più facile in questa posizione anatomica. </li><li> Pulire la pelle con una soluzione di iodio, come Betadine lavaggio chirurgico (7,5% povidone-iodio), seguito da 70% di etanolo. Ripetere questa pulizia due volte di più per disinfettare accuratamente la zona. </li><li> Per determinare dove fare l&#39;incisione, tracciare la vena auricolare posteriore dall&#39;orecchio caudalmente alla zona posteriore alla protuberanza orecchio. Utilizzando forbici primavera, fare un 4 millimetri un&#39;incisione 2 - 3 mm posteriormente alla protuberanza. </li><li> Sezionare attraverso il grasso sottocutaneo e la fascia con smussa. Evitare il taglio diretto con le forbici, perché i vasi sanguigni o tessuto muscolare possono essere facilmente danneggiati. </li><li> In caso di emorragia, applicare pressione al sito chirurgico con un tampone di cotone sterileper almeno 30 secondi. Se si verifica una significativa perdita di fluido, iniettare il mouse per via intraperitoneale con fino a 0,5 ml di soluzione salina sterile allo 0,9% utilizzando un ago G 25 o 27. </li><li> Utilizzare diversi punti di riferimento chiave, il nervo accessorio spinale, canale uditivo, e anteriore del muscolo digastrico (descritto di seguito), per individuare il nervo facciale. Sezionare intorno a questi punti di riferimento fino a quando sono visualizzati i rami del nervo facciale. Il nervo apparirà come una significativa struttura di solido bianco quando viene rivelato e uno strato di fascia aderisce agli strutture sottostanti. <ol><li> Trova il nervo accessorio spinale, che viaggia dalla porzione caudale del cranio per innervare il muscolo trapezio, una volta che il grasso sottocutaneo e la fascia sono stati sezionati. Il nervo facciale è profondo al nervo accessorio spinale. </li><li> Trovare il canale uditivo cartilagineo che sembra bianco perlato e può essere visto rostrale al nervo facciale. </li><li> Trova il ventre muscolare del muscolo digastrico anteriore, che si trova in cima e caudal al nervo facciale. </li></ol></li><li> Quando i principali rami del nervo facciale sono visualizzati, li risalire dorsale di trovare la loro origine dal forame stylomastoid. Utilizzando punta fine Dumont pinze # 5/45 di tenere il sito chirurgico aperto, far avanzare le punte primavera forbice seguito il percorso del nervo, quindi spostare la pinza dorsale per mantenere la nuova area Advanced Open. </li><li> Visualizza il tronco del nervo facciale con zigomatico, buccale, e rami mandibolari marginali a questo punto. NOTA: Il ramo temporale si troverà più vicino al forame. I rami marginali nervo mandibolare nelle sue parti superiore e inferiore più vicino alla mascella, pertanto quei rami nervose non saranno visibili a questo livello. <ol><li> Se si esegue una resezione del nervo, di stabilizzare il nervo delicatamente con le pinze punta fine e tagliare il nervo con le forbici a molla. Evitare di applicare troppa trazione al nervo con le pinze per evitare avulsing nervo dal tronco encefalico. Spingerei monconi distanti, o tagliare e rimuovere una porzione del nervo distale per garantire che nessun riconnessione può verificarsi. </li><li> Se si esegue una lesione da schiacciamento, utilizzare Dumont # 5/45 pinze per comprimere il nervo per 30 secondi con una pressione costante a recidere tutti gli assoni, quindi ripetere questa cotta in un secondo angolo perpendicolare al primo sito cotta. Evitare l&#39;applicazione di quantità variabili di pressione durante la 30 sec cotta, altrimenti il ​​danno non sarà coerente tra gli animali. </li></ol></li></ol> 4. Chiusura e recupero <ol><li> Riposizionare il grasso e muscoli sopra le strutture sottostanti. </li><li> Approssima i bordi dell&#39;incisione e chiudere la ferita utilizzando un clip ferita 7,5 millimetri. Suture o colla sono accettabili per la chiusura della ferita. Analgesici postoperatoria possono essere forniti in questo momento. </li><li> Rimuovere il nastro dal orecchio del mouse. Spegnere il flusso isoflurano e lasciare il mouse per respirare ossigeno puro per 30 secondi a 1 minuto. Plasso il mouse in una gabbia vuota senza biancheria da letto per recuperare da anestesia. </li><li> Quando il mouse è recuperato, esaminare il suo comportamento per i segni di conferma della paralisi facciale. I baffi saranno paralizzati e angolati verso la guancia, il naso viene deviato, e l&#39;occhio non lampeggia in risposta ad un soffio d&#39;aria. </li><li> Animali Casa congiuntamente dopo l&#39;intervento chirurgico se sono di sesso femminile. Evitare ospitano topi maschi congiuntamente perché sono più aggressivi e tendono a rimuovere forzatamente clip ferita del loro cagemate, che porta a infezioni. Fornire analgesici postchirurgiche in questo momento, se necessario. </li><li> Monitorare i topi una volta al giorno per diversi giorni dopo l&#39;operazione per assicurarsi che nessuna infezione o altre complicanze si verifica dopo l&#39;intervento. Rimuovere clip ferita 7 - 10 giorni dopo l&#39;intervento chirurgico, se non sono caduti fuori da sè. </li><li> Applicare lubrificante pomata occhio l&#39;occhio interessato al giorno per prevenire le complicanze corneali, sia fino a quando il riflesso corneale occhio è recoperti o fino eutanasia. </li></ol>

Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

I dati di risoluzione rendimenti base-pair protocollo presentato di citosina metilazione a biologicamente rilevanti regioni genomiche. Il protocollo come scritto è ottimizzato per 50 ng di materiale di partenza, tuttavia, può essere adattato per gestire una gamma di materiali di ingresso (5 ng o più) 26. Ciò richiederà aggiustamenti di alcuni dei passaggi del protocollo, come visto nella tabella 6. Le librerie ERRBS sono suscettibili di sequenziamento fine associato e ulteriormente la copertura genomica può anche essere realizzato mediante sequenziamento legge più di 51 cicli. Sequenziamento Multiplexed offrirà un protocollo minor costo per campione, tuttavia, questo comporta copertura ridotta per sito CpG rappresentato nei dati (Figura 5 e la Tabella 8), e non produrrà sufficiente profondità di copertura effettuare analisi che richiedono elevata copertura per sito CpG (ad esempio come descritto da Landan et al. 33). Infine, questo protocollo (o qualsiasi protoco basata bisolfito-l) non può distinguere tra metil-citosina e idrossimetil-citosina 46,47. Tuttavia, i dati generati può essere integrato con altri protocollo risultati 48,49 per delineare le diverse modifiche, e altre modifiche citosina recentemente riportato 50, dovrebbero essere di interesse. Appariranno librerie di alta qualità come mostrato nella figura 3A-C, e una volta aggregate per sequenziamento produce una traccia, come mostrato nella figura 3G (traccia rossa) rappresenta contributi molari uguali da due frazioni di libreria. Insufficienza preparazione Libreria può derivare da qualsiasi punto durante la procedura. Se il DNA degradato viene elaborato il risultato sarà in librerie che non sono arricchiti in frammenti MspI e quindi nella copertura bassa CpG utilizzando i parametri di sequenziamento descritti in questo protocollo. Se un enzima è non funzionale o inavvertitamente esclusi da una delle reazioni, il protocollo non produrrà la libreria previsto. Se la rea ​​legaturaction è inefficiente, adattatori sono ad una maggiore concentrazione del previsto, e / o la concentrazione di primer utilizzato è un reagente limitante per le fasi finali di amplificazione, può verificarsi insufficienza libreria. Adattatori in eccesso (visto come un picchi a ~ 150 bp a risultati Bioanalyzer, Figura 3D-F) nella libreria sarà anche interferire con il sequenziamento causa del raggruppamento indiscriminata sia della biblioteca e gli adattatori in eccesso. Mentre una tale libreria può sequenziare apparentemente normalmente, una parte significativa della legge sarà sequenze semplicemente adattatore. Se gli adattatori in eccesso si osservano in una libreria, è meglio ripetere la preparazione biblioteca se il materiale è disponibile usando il materiale in ingresso ottimale all&#39;adattatore rapporti quantitativi. Infine, per garantire efficienza di amplificazione PCR delle librerie, le frazioni biblioteca inferiori e superiori sono mantenuti come campioni separati per tutta la conversione bisolfito e fasi di arricchimento PCR. In caso contrario si produce efficienza differenziale dell&#39;amplificazione durante la PCR reazione di frazioni superiori e inferiori (come si vede nella Figura 3G traccia blu) e il potenziale per la rappresentazione disuguale dei rispettivi loci genomici coperto in ogni frazione libreria durante sequenziamento. L&#39;utente può scegliere di includere una PCR quantitativa passo immediatamente dopo la conversione bisolfito per ulteriore titolazione di cicli PCR ottimali necessari per amplificare le librerie generati. ERRBS protocollo di preparazione biblioteca ha diversi passaggi chiave in cui sono raccomandati reagenti specifici. Nella fase finale di riparazione, l&#39;uso di una miscela dNTP quattro nucleotidi consente end-riparazione di qualsiasi prodotto che non contengono la sporgenza CG, come quelli derivanti da attività enzimatica MspI stella e frammenti di DNA tranciate presenti nel campione di DNA originale. Ciò si traduce in una migliore rappresentazione CpG nei risultati. Al passo legatura è fondamentale utilizzare una ligasi alta concentrazione (2.000.000 unità / ml) e adattatori metilati per garantire che il riatti legaturaon è efficiente e che la conversione bisolfito non influenza le sequenze essenziali per l&#39;allineamento dei dati accurati adattatore. Nella fase PCR, utilizzando una polimerasi grado di amplificare ricchi GC frammenti di DNA bisolfito trattati è necessaria per alta specificità. Infine, per garantire l&#39;eliminazione di adattatori eccesso e primer, SPRI purificazione tallone (per esempio: Agencourt AMPure XP) è consigliato anziché test basati colonna per legatura ed isolamenti prodotto PCR. Al fine di generare dati di alta qualità, è importante assicurare la conversione bisolfito efficiente. Il controllo ha presentato offre all&#39;utente la possibilità di determinare l&#39;efficienza di conversione prima di sequenziamento. In alternativa, un DNA non umano come DNA lambda può essere utilizzato come controllo interno (picco-in). A causa delle differenze nelle specie, questo tipo di controllo può essere direttamente incluso nella sequenza a valle (es usati per Yu et al. 34). Tuttavia, se l&#39;i-picco ins utilizzato, non può essere utilizzato per determinare l&#39;efficienza di conversione prima sequenziamento libreria a meno amplificato modo separato ed indipendente sequenziato prima sequenziamento libreria. I tassi di conversione determinati sono basate sullo stato di metilazione in siti non-CpG. Questo può non essere adatto per l&#39;uso nel contesto di alta metilazione citosina in non-CpG contesto (ad esempio cellule staminali embrionali) e campioni paralleli o altri mezzi per valutare l&#39;efficienza di conversione può essere utilizzato per questo scopo. Ci sono alcune avvertenze da affrontare che sono unici per il sequenziamento del biblioteche ERRBS. I primi tre basi delle frazioni di libreria sequenziate sono quasi uniformemente non casuale dovuta al sito di riconoscimento MspI taglio (C ^ CGG; vedi Figura 4B, C). Il risultato è la possibilità di una significativa perdita di dati a causa di bassa qualità derivanti da letture di localizzazione grappolo scarsa nonostante apparente ad alta densità di cluster durante la sequenza. Per superare questo ostacolo,includere una libreria di complessità in una corsia indipendente (controllo Phix o altro tipo di biblioteca) come una corsia di controllo dedicato. Biblioteche elevata complessità hanno estremità che contengono una rappresentanza equilibrata di A, C, T e G nelle prime quattro basi in sequenza. Corsie di controllo adatti comprendono biblioteche, come RNA-Seq, ChIP-seq, sequenziamento dell&#39;intero genoma, o un controllo offerto dal costruttore della macchina sequenza (ad esempio Phix controllo v3). Quando designato come una corsia di controllo del rispettivo corsa sequenziamento, può servire come base per la generazione della matrice che viene utilizzata durante i primi quattro basi di sequenziamento per rilevare posizioni cluster. La qualità superiore si legge catturato aumenterà la copertura media per sito CpG 5,2 (n = 4). In alternativa, questa difficoltà tecnica può anche essere superato utilizzando un approccio di sequenziamento scuro come descritto in precedenza 23. Altri criteri di sequenziamento seguire le procedure operative standard per i protocolli del produttore. Infine, la copertura per CpG chosen per l&#39;analisi dei dati sarà guidato dall&#39;utente e in parte dalle domande biologiche di interesse. 10x soglia di copertura offre un approccio di analisi ad alta copertura, ma questa soglia può essere abbassata che dovrebbe essere di interesse. Una discussione completa di analisi dei dati ERRBS è oltre la portata di questo articolo, tuttavia, differenziale cytosines e regioni denaturato possono essere determinate utilizzando strumenti open source 31,51-53. Considerazioni ulteriori analisi e approcci sono stati ben descritto 54,55, e il lettore è incoraggiato a cercare letteratura per strumenti più adeguati per l&#39;analisi pianificata. Rispetto ad altri metodi pubblicati, ERRBS offre un protocollo di quattro giorni che, quando eseguita come descritto rendimenti elevati tassi di riproducibilità. E &#39;stato convalidato rispetto al gold standard di MassARRAY EpiTYPER 26, è conveniente per i dati di copertura alte, ed è adattabile per vari materiale in entrataimporti (favorevoli per l&#39;elaborazione del campione clinico e altri tipi di cellule a bassa frequenza) e approcci di sequenziamento. Offre risoluzione di base-pair a loci biologicamente rilevanti e può essere utilizzato in integrativo analisi con altre tecniche di profilazione genome-wide fattore di trascrizione vincolante, il rimodellamento della cromatina, segni epigenetici e altre modifiche citosina di interesse. ERRBS uso dei dati in tali studi possono contribuire ad un approccio molecolare completa e consentire per alta dimensionale analisi nello studio dei modelli biologici e le malattie umane.

La metilazione del DNA a citosina (5-metilcitosina) è un marchio epigenetico critica in cellule di mammifero per una varietà di processi biologici, compreso ma non limitato a imprinting, inattivazione del cromosoma X, lo sviluppo, e la regolazione dell&#39;espressione genica 1-8. Lo studio della metilazione del DNA in maligne e altri disturbi ha determinato malattie modelli specifici e contribuito alla comprensione della patogenesi della malattia e potenziali scoperte biomarker 9-17. Ci sono molti protocolli che interrogano dell&#39;epigenoma per lo stato di metilazione del DNA. Questi possono essere suddivisi in base affinità, enzima di restrizione-based, e saggi basati conversione-bisolfito che utilizzano le piattaforme di microarray o sequenziamento valle. Inoltre, ci sono alcuni protocolli che colmano queste categorie generali compresi, ma non limitatamente a, combinato bisolfito Restriction Analysis 18 e ridotto Rappresentanza bisolfito Sequencing (RRBs 19). </p&gt; RRBs stato originariamente descritto da Meissner et al. 19,20. Il protocollo ha introdotto un passo per arricchire regioni genomiche ricche di GC seguiti da sequenziamento bisolfito, che ha portato i dati risoluzione di base-pair quantitativo, che è economicamente vantaggioso 21,22. Le regioni ricche di GC sono mirati dal MspI (C ^ CGG) enzima di restrizione, e citosina metilazione si risolve con la conversione bisolfito di cytosines (deamination di cytosines modificati a uracile), seguita dalla reazione a catena della polimerasi (PCR). RRBs coperto la maggioranza dei promotori genici e isole CpG in una frazione del sequenziamento richiesto per un intero genoma; tuttavia RRBs avevano copertura limitata delle coste CPG e altre regioni intergeniche di rilevanza biologica. Diversi gruppi hanno pubblicato aggiornati protocolli RRBs rispetto alla relazione originale che migliorano la metodologia e la copertura risultante di queste regioni genomiche 23-25. Maggiore rappresentanza ridotta Bisulfite Sequscere (ERRBS) include modifiche preparazione di libreria e di un allineamento di dati alternativo approccio 26 quando rispetto al RRBs. ERRBS provocato un maggior numero di CPGs rappresentata nei dati generati e aumentato la copertura di tutte le regioni genomiche interrogato 26. Questo metodo è stato utilizzato per risolvere schemi di metilazione del DNA in paziente umano e altri esemplari di animali 26-30. Il protocollo ERRBS descritto particolari offerte su tutti i passi necessari per il completamento e dati sono stati generati utilizzando rappresentante DNA umano (i campioni sono stati ottenuti da precedentemente riportati, i campioni dei pazienti de-identificati 31, e CD34 + midollo osseo da un campione normale donatore umano). Il protocollo comprende una procedura automatica di selezione del formato, che riduce il tempo di elaborazione per campione e consente una maggiore precisione nella selezione della libreria dimensioni. Il protocollo combina una serie di tecniche di biologia molecolare stabiliti. Alto peso molecolare DNA viene digerito won una metilazione-insensitive enzima di restrizione (MspI) seguita da fine-riparazione, A-tailing, e legatura di adattatori denaturato. Dimensione selezione dei frammenti ricchi di GC è seguita da conversione bisolfito e PCR di amplificazione prima sequenziamento. Conversione bisolfito è stato descritto in precedenza 32 e dettagliata revisione di analisi e applicazioni dati è oltre la portata di questo articolo, tuttavia consigli e riferimenti sono inclusi per l&#39;uso dei lettori. Il protocollo può essere eseguita in quattro giorni ed è suscettibile di piccolo ingresso (50 ng o meno) importi rilevanti. Il protocollo, come descritto produce dati con elevata copertura per sito CpG sufficiente non solo per differenziali sito metilazione e regione determinazioni, ma anche per il rilevamento del polimorfismo epigenetico come descritto da Landan, et al. 33.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1216">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:269px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:153px;">Company</td>
			<td style="width:104px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:193px;">Comments/Description</td>
			<td style="width:497px;">URL</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">MspI</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">R0106M</td>
			<td style="width:193px;">100,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/r0106-mspi</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">NEBuffer 2</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">B7002S</td>
			<td style="width:193px;">Reaction buffer for MspI enzyme; protocol step 1.2</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/b7002-nebuffer-2</td>
		</tr>
		<tr height="140">
			<td height="140" style="height:140px;width:269px;">Phenol solution</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">P4557</td>
			<td style="width:193px;">Equilibrated with 10&#160;mM Tris HCl, pH&#160;8.0; see safety and handling instructions at http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p4557</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p4557</td>
		</tr>
		<tr height="100">
			<td height="100" style="height:100px;width:269px;">Chloroform</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">C2432</td>
			<td style="width:193px;">See safety and handling instructions at http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/c2432</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/c2432</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Glycogen</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">G1767</td>
			<td style="width:193px;">19-22 mg/ml</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/g1767</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">NaOAc</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7899</td>
			<td style="width:193px;">3M pH 5.2</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s7899</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Ethanol</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">E7023</td>
			<td style="width:193px;">200 proof, for molecular biology</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/e7023</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Buffer EB</td>
			<td style="width:153px;">Qiagen</td>
			<td style="width:104px;">19086</td>
			<td style="width:193px;">10 mM Tris-Cl, pH 8.5</td>
			<td style="width:497px;">http://www.qiagen.com/products/catalog/lab-essentials-and-accessories/buffer-eb</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris)</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">T1503</td>
			<td style="width:193px;">prepare a 1M pH 8.5 solution</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t1503</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;">Tris- Ethylenediaminetetraacetic acid (TE)</td>
			<td style="width:153px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">T9285</td>
			<td style="width:193px;">Dilute to 1X buffer solution per manufacturer&#39;s recommendations</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t9285</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">T4 DNA Ligase Reaction Buffer</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">B0202S</td>
			<td style="width:193px;">10X concentration</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/b0202-t4-dna-ligase-reaction-buffer</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Deoxynucleotide triphosphate (dNTP) Solution Mix</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">N0447L</td>
			<td style="width:193px;">10 mM each nucleotide</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/n0447-deoxynucleotide-dntp-solution-mix</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">T4 DNA Polymerase</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">M0203L</td>
			<td style="width:193px;">3,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/m0203-t4-dna-polymerase</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">DNA Polymerase I, Large (Klenow) Fragment</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">M0210L</td>
			<td style="width:193px;">5,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/m0210-dna-polymerase-i-large-klenow-fragment</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">T4 Polynucleotide Kinase</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">M0201L</td>
			<td style="width:193px;">10,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/m0201-t4-polynucleotide-kinase</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:269px;">QIAquick PCR Purification Kit</td>
			<td style="width:153px;">Qiagen</td>
			<td style="width:104px;">28104</td>
			<td style="width:193px;">Used for DNA product purification in protocol step 2.3</td>
			<td style="width:497px;">http://www.qiagen.com/products/catalog/sample-technologies/dna-sample-technologies/dna-cleanup/qiaquick-pcr-purification-kit</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">2&#39;-deoxyadenosine 5&#39;-triphosphate (dATP)</td>
			<td style="width:153px;">Promega</td>
			<td style="width:104px;">U1201</td>
			<td style="width:193px;">100 mM</td>
			<td style="width:497px;">http://www.promega.com/products/pcr/routine-pcr/deoxynucleotide-triphosphates-_dntps_/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Klenow Fragment (3&#39;&#8594;5&#39; exo-)</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">M0212L</td>
			<td style="width:193px;">5,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/m0212-klenow-fragment-3-5-exo</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:269px;">MinElute PCR Purification Kit</td>
			<td style="width:153px;">Qiagen</td>
			<td style="width:104px;">28004</td>
			<td style="width:193px;">Used for DNA product purification in protocol step 3.3</td>
			<td style="width:497px;">http://www.qiagen.com/products/catalog/sample-technologies/dna-sample-technologies/dna-cleanup/minelute-pcr-purification-kit</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">T4 DNA Ligase</td>
			<td style="width:153px;">New England Biolabs</td>
			<td style="width:104px;">M0202M</td>
			<td style="width:193px;">2,000,000 units/ml</td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/m0202-t4-dna-ligase</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Methylation Adapter Oligo Kit</td>
			<td style="width:153px;">Illumina</td>
			<td style="width:104px;">ME-100-0010</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="120">
			<td height="120" style="height:120px;width:269px;">Agencourt AMPure XP</td>
			<td style="width:153px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:104px;">A63881</td>
			<td style="width:193px;">Used in protocol sections that implement magnetic bead purification steps (steps 4.3 and 8.2). Equilibrate to room temperature before use</td>
			<td style="width:497px;">https://www.beckmancoulter.com/wsrportal/wsrportal/wsr/research-and-discovery/products-and-services/nucleic-acid-sample-preparation/agencourt-ampure-xp-pcr-purification/index.htm?i=A63882#2/10//0/25/1/0/asc/2/A63882///0/1//0/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">Pippin Prep Gel Cassettes, 2% Agarose, dye-free</td>
			<td style="width:153px;">Sage Science</td>
			<td style="width:104px;">CDF2010</td>
			<td style="width:193px;">with internal standards</td>
			<td style="width:497px;">http://store.sagescience.com/s.nl/it.A/id.1036/.f</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Certified Low Range Ultra Agarose</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>161-3106</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.bio-rad.com/en-us/sku/161-3106-certified-low-range-ultra-agarose</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tris-Borate-EDTA (TBE) buffer</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T4415</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t4415</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethidium bromide solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E1510</td>
			<td style="width:193px;">10 mg/ml</td>
			<td style="width:497px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/e1510</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">50 bp DNA Ladder</td>
			<td>NEB</td>
			<td>N3236S</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/n3236-50-bp-dna-ladder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">100 bp DNA Ladder</td>
			<td>NEB</td>
			<td>N3231S</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/n3231-100-bp-dna-ladder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gel Loading Dye, Orange (6X)</td>
			<td>NEB</td>
			<td>B7022S</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">https://www.neb.com/products/b7022-gel-loading-dye-orange-6x</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Scalpel&#160;Blade&#160;No.&#160;11</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>3120030</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/fsproductdetail?position=content&#38;tab=Items&#38;productId=11876776</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">QIAquick Gel Extraction Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>28704</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.qiagen.com/products/catalog/sample-technologies/dna-sample-technologies/dna-cleanup/qiaquick-gel-extraction-kit</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">EZ DNA Methylation Kit</td>
			<td style="width:153px;">Zymo Research</td>
			<td style="width:104px;">D5001</td>
			<td style="width:193px;">Used in protocol step 6.2</td>
			<td style="width:497px;">http://www.zymoresearch.com/epigenetics/dna-methylation/bisulfite-conversion/ez-dna-methylation-kits/ez-dna-methylation-kit</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">EZ DNA Methylation-Lightning Kit</td>
			<td style="width:153px;">Zymo Research</td>
			<td style="width:104px;">D5030</td>
			<td style="width:193px;">Alternative for step 6.2</td>
			<td style="width:497px;">http://www.zymoresearch.com/epigenetics/dna-methylation/bisulfite-conversion/ez-dna-methylation-lightning-kit</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:269px;">Universal Methylated Human DNA Standard</td>
			<td style="width:153px;">Zymo Research</td>
			<td>D5011</td>
			<td style="width:193px;">Used as bisulfite conversion control</td>
			<td style="width:497px;">http://www.zymoresearch.com/epigenetics/dna-methylation/methylated-dna-standards/universal-methylated-human-dna-standard</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">FastStart High Fidelity PCR System</td>
			<td style="width:153px;">Roche</td>
			<td style="width:104px;">03553426001</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://lifescience.roche.com/shop/products/faststart-high-fidelity-pcr-system#tab-0</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:269px;">Qubit dsDNA High Sensitivity Assay Kit</td>
			<td style="width:153px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:104px;">Q32854</td>
			<td style="width:193px;">A fluorescence-based DNA quantitation assay; used in protocol steps 1.1, 9.1 and 10.1</td>
			<td style="width:497px;">http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/Q32854</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">DynaMag-2 Magnet</td>
			<td style="width:153px;">Life Technologies</td>
			<td>12321D</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/12321D</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">High Sensitivity DNA Kit</td>
			<td style="width:153px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:104px;">5067-4626</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.genomics.agilent.com/en/Bioanalyzer-DNA-RNA-Kits/High-Sensitivity-DNA-Analysis-Kits/?cid=AG-PT-105&#38;tabId=AG-PR-1069</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:269px;">2100 Bioanalyzer</td>
			<td style="width:153px;">Agilent Technologies</td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.genomics.agilent.com/en/Bioanalyzer-System/2100-Bioanalyzer-Instruments/?cid=AG-PT-106&#38;tabId=AG-PR-1001</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">PhiX Control v3</td>
			<td style="width:153px;">Illumina</td>
			<td>FC-110-3001</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.illumina.com/products/phix_control_v3.ilmn</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">HiSeq 2500</td>
			<td style="width:153px;">Illumina</td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.illumina.com/systems/hiseq_2500_1500.ilmn</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Pippin Prep</td>
			<td style="width:153px;">Sage Science</td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.sagescience.com/products/pippin-prep/</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Qubit 2.0 Fluorometer</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>Q32872</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/Q32872</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">TruSeq SR Cluster Kit v3-cBot-HS</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>GD-401-3001</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.illumina.com/products/truseq_sr_cluster_kit_v3-cbot-hs.ilmn</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TruSeq SBS Kit v3-HS</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>FC-401-3002</td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;">http://www.illumina.com/products/truseq_sbs_kit_v3-hs.ilmn</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;">TruSeq RNA Sample prep</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>RS-122-2001</td>
			<td style="width:193px;">Barcoded adapters used for multiplexing libraries; See Supplemental file for multiplexing protocol</td>
			<td style="width:497px;">http:/http://www.illumina.com/products/truseq-rna-access-kit.ilmn</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microcentrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vortex Mixer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dry Block Heater</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Thermal Cycler</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Water Bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Gel electrophoresis system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Electrophoresis power supply</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">Gel doc</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:269px;">UV or blue light transilluminator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:193px;"></td>
			<td style="width:497px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

enhanced reduced representation bisulfite sequencing for assessment of dna methylation at base pair resolution

DNA metilazione mapping è fortemente studiato in tessuti normali e patologici. Una varietà di metodi sono stati stabiliti per interrogare i modelli citosina metilazione nelle cellule. Rappresentazione ridotta di sequenziamento dell&#39;intero genoma bisolfito è stato sviluppato per individuare coppie di basi modelli risoluzione citosina metilazione quantitativi a ricchi di GC loci genomici. Questo si ottiene combinando l&#39;uso di un enzima di restrizione seguita da conversione bisolfito. Maggiore ridotto Rappresentanza bisolfito Sequencing (ERRBS) aumenta la loci genomici biologicamente rilevanti coperti ed è stato usato per profilare citosina metilazione del DNA da umano, mouse e altri organismi. ERRBS inizia con enzimi di restrizione del DNA per generare frammenti a basso peso molecolare per la redazione biblioteca. Questi frammenti sono sottoposti alla costruzione della libreria standard per la prossima generazione di sequenziamento. Conversione bisolfito di cytosines non metilato prima della amplificati finalesul gradino permette per la risoluzione di base quantitativa dei livelli di metilazione citosina in coperta loci genomici. Il protocollo può essere completata nel giro di quattro giorni. Nonostante bassa complessità nei primi tre basi in sequenza, le biblioteche ERRBS producono dati di alta qualità quando si utilizza una corsia di controllo sequenza designato. Mappatura e bioinformatica analisi viene quindi eseguita e dati produce che può essere facilmente integrato con una varietà di piattaforme genoma. ERRBS può utilizzare piccole quantità di materiale in entrata rendendo così possibile elaborare campioni clinici umani e applicabile in una vasta gamma di applicazioni di ricerca. Il video prodotto dimostra passaggi critici del protocollo ERRBS.

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Enhanced Reduced Representation Bisulfite Sequencing for Assessment of DNA Methylation at Base Pair Resolution

Enhanced Reduced Representation Bisulfite Sequencing is a method for the preparation of sequencing libraries for DNA methylation analysis based on restriction enzyme digestion combined with cytosine bisulfite conversion. This protocol requires 50 ng of starting material and yields base pair resolution data at GC-rich genomic regions.

ENHANCED ridotto Rappresentanza bisolfito sequenziamento per la valutazione della metilazione del DNA in Risoluzione coppia di basi

DNA methylation pattern mapping is heavily studied in normal and diseased tissues. A variety of methods have been established to interrogate the cytosine ...

enhanced-reduced-representation-bisulfite-sequencing-for-assessment

Research

JoVE Journal

Biology

25.2K Views.  Weill Cornell Medical College. Enhanced Reduced Representation Bisulfite Sequencing is a method for the preparation of sequencing libraries for DNA methylation analysis based on restriction enzyme digestion combined with cytosine bisulfite conversion. This protocol requires 50 ng of starting material and yields base pair resolution data at GC-rich genomic regions.

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In vivo Imaging of Intact Drosophila Larvae at Sub-cellular Resolution

Recent improvements in optical imaging, genetically encoded fluorophores and genetic tools allowing efficient establishment of desired transgenic animal lines have enabled biological processes to be studied in the context of a living, and in some instances even behaving, organism. In this protocol we will describe how to anesthetize intact Drosophila larvae, using the volatile anesthetic desflurane, to follow the development and plasticity of synaptic populations at sub-cellular resolution1-3. While other useful methods to anesthetize Drosophila melanogaster larvae have been previously described4,5,6,7,8, the protocol presented herein demonstrates significant improvements due to the following combined key features: (1) A very high degree of anesthetization; even the heart beat is arrested allowing for lateral resolution of up to 150 nm1, (2) a high survival rate of &gt; 90% per anesthetization cycle, permitting the recording of more than five time-points over a period of hours to days2 and (3) a high sensitivity enabling us in 2 instances to study the dynamics of proteins expressed at physiological levels. In detail, we were able to visualize the postsynaptic glutamate receptor subunit GluR-IIA expressed via the endogenous promoter1 in stable transgenic lines and the exon trap line FasII-GFP1. (4) In contrast to other methods4,7 the larvae can be imaged not only alive, but also intact (i.e. non-dissected) allowing observation to occur over a number of days1. The accompanying video details the function of individual parts of the in vivo imaging chamber2,3, the correct mounting of the larvae, the anesthetization procedure, how to re-identify specific positions within a larva and the safe removal of the larvae from the imaging chamber.

In vivo Imaging of Intact Drosophila Larvae at Sub-cellular Resolution

This protocol describes a reliable method for anesthetization and imaging of intact Drosophila melanogaster larvae. We have utilized the volatile anesthetic desflurane to allow for repetitive imaging at sub-cellular resolution and re-identification of structures for up to a few days1.

Imaging in vivo di intatto Larve di Drosophila a livello sub-cellulare Risoluzione

Recent improvements in optical imaging, genetically encoded fluorophores and genetic tools allowing efficient establishment of desired transgenic animal ...

Ricerca

Biologia

Determination of DNA Methylation of Imprinted Genes in Arabidopsis Endosperm

Arabidopsis thaliana is an excellent model organism for studying epigenetic mechanisms. One of the reasons is the loss-of-function null mutant of DNA methyltransferases is viable, thus providing a system to study how loss of DNA methylation in a genome affects growth and development. Imprinting refers to differential expression of maternal and paternal alleles and plays an important role in reproduction development in both mammal and plants. DNA methylation is critical for determining whether the maternal or paternal alleles of an imprinted gene is expressed or silenced. In flowering plants, there is a double fertilization event in reproduction: one sperm cell fertilizes the egg cell to form embryo and a second sperm fuses with the central cell to give rise to endosperm. Endosperm is the tissue where imprinting occurs in plants. MEDEA, a SET domain Polycomb group gene, and FWA, a transcription factor regulating flowering, are the first two genes shown to be imprinted in endosperm and their expression is controlled by DNA methylation and demethylation in plants. In order to determine imprinting status of a gene and methylation pattern in endosperm, we need to be able to isolate endosperm first. Since seed is tiny in Arabidopsis, it remains challenging to isolate Arabidopsis endosperm and examine its methylation. In this video protocol, we report how to conduct a genetic cross, to isolate endosperm tissue from seeds, and to determine the methylation status by bisulfite sequencing.

Determination of DNA Methylation of Imprinted Genes in Arabidopsis Endosperm

Imprinting is a phenomenon in plant and mammal reproduction. DNA methylation plays an important role in mechanisms of imprinting. Isolating endosperm and determining methylation status of imprinted genes in Arabidopsis can be difficult. In this protocol, we describe how to isolate endosperm and determine methylation by bisulfite sequencing.

Determinazione della metilazione del DNA di geni impressa Arabidopsis Dell&#39;endosperma

Arabidopsis thaliana is an excellent model organism for studying epigenetic mechanisms. One of the reasons is the loss-of-function null mutant of DNA ...

DNA Methylation: Bisulphite Modification and Analysis

Epigenetics describes the heritable changes in gene function that occur independently to the DNA sequence. The molecular basis of epigenetic gene regulation is complex, but essentially involves modifications to the DNA itself or the proteins with which DNA associates. The predominant epigenetic modification of DNA in mammalian genomes is methylation of cytosine nucleotides (5-MeC). DNA methylation provides instruction to gene expression machinery as to where and when the gene should be expressed. The primary target sequence for DNA methylation in mammals is 5'-CpG-3' dinucleotides (Figure 1). CpG dinucleotides are not uniformly distributed throughout the genome, but are concentrated in regions of repetitive genomic sequences and CpG "islands" commonly associated with gene promoters (Figure 1). DNA methylation patterns are established early in development, modulated during tissue specific differentiation and disrupted in many disease states including cancer. To understand the biological role of DNA methylation and its role in human disease, precise, efficient and reproducible methods are required to detect and quantify individual 5-MeCs.
This protocol for bisulphite conversion is the "gold standard" for DNA methylation analysis and facilitates identification and quantification of DNA methylation at single nucleotide resolution. The chemistry of cytosine deamination by sodium bisulphite involves three steps (Figure 2). (1) Sulphonation: The addition of bisulphite to the 5-6 double bond of cytosine (2) Hydrolic Deamination: hydrolytic deamination of the resulting cytosine-bisulphite derivative to give a uracil-bisulphite derivative (3) Alkali Desulphonation: Removal of the sulphonate group by an alkali treatment, to give uracil. Bisulphite preferentially deaminates cytosine to uracil in single stranded DNA, whereas 5-MeC, is refractory to bisulphite-mediated deamination. Upon PCR amplification, uracil is amplified as thymine while 5-MeC residues remain as cytosines, allowing methylated CpGs to be distinguished from unmethylated CpGs by presence of a cytosine "C" versus thymine "T" residue during sequencing.
DNA modification by bisulphite conversion is a well-established protocol that can be exploited for many methods of DNA methylation analysis. Since the detection of 5-MeC by bisulphite conversion was first demonstrated by Frommer et al.1 and Clark et al.2, methods based around bisulphite conversion of genomic DNA account for the majority of new data on DNA methylation. Different methods of post PCR analysis may be utilized, depending on the degree of specificity and resolution of methylation required. Cloning and sequencing is still the most readily available method that can give single nucleotide resolution for methylation across the DNA molecule.

The gold standard for DNA methylation analysis is genomic sequencing of bisulphite converted DNA. This method takes advantage of the increased sensitivity of cytosine compared with 5-methylcytosine (5-MeC) to bisulphite deamination under acidic conditions. Unmethylated cytosines can be distinguished from methylated cytosines after PCR amplification of the target genomic DNA.

Metilazione del DNA: Modifica bisolfito e analisi

Epigenetics describes the heritable changes in gene function that occur independently to the DNA sequence. The molecular basis of epigenetic gene ...

Reduced-gravity Environment Hardware Demonstrations of a Prototype Miniaturized Flow Cytometer and Companion Microfluidic Mixing Technology

Until recently, astronaut blood samples were collected in-flight, transported to earth on the Space Shuttle, and analyzed in terrestrial laboratories. If humans are to travel beyond low Earth orbit, a transition towards space-ready, point-of-care (POC) testing is required. Such testing needs to be comprehensive, easy to perform in a reduced-gravity environment, and unaffected by the stresses of launch and spaceflight. Countless POC devices have been developed to mimic laboratory scale counterparts, but most have narrow applications and few have demonstrable use in an in-flight, reduced-gravity environment. In fact, demonstrations of biomedical diagnostics in reduced gravity are limited altogether, making component choice and certain logistical challenges difficult to approach when seeking to test new technology. To help fill the void, we are presenting a modular method for the construction and operation of a prototype blood diagnostic device and its associated parabolic flight test rig that meet the standards for flight-testing onboard a parabolic flight, reduced-gravity aircraft. The method first focuses on rig assembly for in-flight, reduced-gravity testing of a flow cytometer and a companion microfluidic mixing chip. Components are adaptable to other designs and some custom components, such as a microvolume sample loader and the micromixer may be of particular interest. The method then shifts focus to flight preparation, by offering guidelines and suggestions to prepare for a successful flight test with regard to user training, development of a standard operating procedure (SOP), and other issues. Finally, in-flight experimental procedures specific to our demonstrations are described.

Spaceflight blood diagnostics need innovation. Few demonstrations have been published illustrating in-flight, reduced-gravity health diagnostic technology. Here we present a method for construction and operation of a parabolic flight test rig for a prototype point-of-care flow-cytometry design, with components and preparation strategies adaptable to other setups.

Ridotto gravità ambiente hardware Dimostrazioni di un prototipo miniaturizzato Citofluorimetro e Companion Microfluidic tecnologia di miscelazione

Until recently, astronaut blood samples were collected in-flight, transported to earth on the Space Shuttle, and analyzed in terrestrial laboratories. If ...

In vitro Methylation Assay to Study Protein Arginine Methylation

Protein arginine methylation is one of the most abundant post-translational modifications in the nucleus. Protein arginine methylation can be identified and/or determined via proteomic approaches, and/or immunoblotting with methyl-arginine specific antibodies. However, these techniques sometimes can be misleading and often provide false positive results. Most importantly, these techniques cannot provide direct evidence in support of the PRMT substrate specificity. In vitro methylation assays, on the other hand, are useful biochemical assays, which are sensitive, and consistently reveal if the identified proteins are indeed PRMT substrates. A typical in vitro methylation assay includes purified, active PRMTs, purified substrate and a radioisotope labeled methyl donor (S-adenosyl-L-[methyl-3H] methionine). Here we describe a step-by-step protocol to isolate catalytically active PRMT1, a ubiquitously expressed PRMT family member. The methyl transferase activities of the purified PRMT1 were later tested on Ras-GTPase activating protein binding protein 1 (G3BP1), a known PRMT substrate, in the presence of S-adenosyl-L-[methyl-3H] methionine as the methyl donor. This protocol can be employed not only for establishing the methylation status of novel physiological PRMT1 substrates, but also for understanding the basic mechanism of protein arginine methylation.

In vitro Methylation Assay to Study Protein Arginine Methylation

Protein arginine methylation, catalyzed by a class of enzymes viz., protein arginine methyl transferases (PRMTs), is the process of enzymatic addition of methyl group(s) to arginines within proteins. The in vitro methylation assay is the most dependable tool for assessing the methylation status of known or novel PRMT substrates.

In vitro metilazione Assay per studiare proteine ​​Arginina Metilazione

Protein arginine methylation is one of the most abundant post-translational modifications in the nucleus. Protein arginine methylation can be identified ...

Correlating Gene-specific DNA Methylation Changes with Expression and Transcriptional Activity of Astrocytic KCNJ10 (Kir4.1)

DNA methylation serves to regulate gene expression through the covalent attachment of a methyl group onto the C5 position of a cytosine in a cytosine-guanine dinucleotide. While DNA methylation provides long-lasting and stable changes in gene expression, patterns and levels of DNA methylation are also subject to change based on a variety of signals and stimuli. As such, DNA methylation functions as a powerful and dynamic regulator of gene expression. The study of neuroepigenetics has revealed a variety of physiological and pathological states that are associated with both global and gene-specific changes in DNA methylation. Specifically, striking correlations between changes in gene expression and DNA methylation exist in neuropsychiatric and neurodegenerative disorders, during synaptic plasticity, and following CNS injury. However, as the field of neuroepigenetics continues to expand its understanding of the role of DNA methylation in CNS physiology, delineating causal relationships in regards to changes in gene expression and DNA methylation are essential. Moreover, in regards to the larger field of neuroscience, the presence of vast region and cell-specific differences requires techniques that address these variances when studying the transcriptome, proteome, and epigenome. Here we describe FACS sorting of cortical astrocytes that allows for subsequent examination of a both RNA transcription and DNA methylation. Furthermore, we detail a technique to examine DNA methylation, methylation sensitive high resolution melt analysis (MS-HRMA) as well as a luciferase promoter assay. Through the use of these combined techniques one is able to not only explore correlative changes between DNA methylation and gene expression, but also directly assess if changes in the DNA methylation status of a given gene region are sufficient to affect transcriptional activity.

Correlating Gene-specific DNA Methylation Changes with Expression and Transcriptional Activity of Astrocytic KCNJ10 Kir4.1

DNA methylation is capable of maintaining stable levels of gene expression as well as allowing for dynamic changes in gene expression in response to a variety of stimuli. We detail techniques that allow the study of gene-specific changes in DNA methylation and the effect of these changes on gene expression.

Correlare DNA Modifiche metilazione gene-specifica con espressione e trascrizionale attività di astrociti<em&gt; KCNJ10</em&gt; (Kir4.1)

DNA methylation serves to regulate gene expression through the covalent attachment of a methyl group onto the C5 position of a cytosine in a ...

Targeted DNA Methylation Analysis by Next-generation Sequencing

The role of epigenetic processes in the control of gene expression has been known for a number of years. DNA methylation at cytosine residues is of particular interest for epigenetic studies as it has been demonstrated to be both a long lasting and a dynamic regulator of gene expression. Efforts to examine epigenetic changes in health and disease have been hindered by the lack of high-throughput, quantitatively accurate methods. With the advent and popularization of next-generation sequencing (NGS) technologies, these tools are now being applied to epigenomics in addition to existing genomic and transcriptomic methodologies. For epigenetic investigations of cytosine methylation where regions of interest, such as specific gene promoters or CpG islands, have been identified and there is a need to examine significant numbers of samples with high quantitative accuracy, we have developed a method called Bisulfite Amplicon Sequencing (BSAS). This method combines bisulfite conversion with targeted amplification of regions of interest, transposome-mediated library construction and benchtop NGS. BSAS offers a rapid and efficient method for analysis of up to 10 kb of targeted regions in up to 96 samples at a time that can be performed by most research groups with basic molecular biology skills. The results provide absolute quantitation of cytosine methylation with base specificity. BSAS can be applied to any genomic region from any DNA source. This method is useful for hypothesis testing studies of target regions of interest as well as confirmation of regions identified in genome-wide methylation analyses such as whole genome bisulfite sequencing, reduced representation bisulfite sequencing, and methylated DNA immunoprecipitation sequencing.

Bisulfite amplicon sequencing (BSAS) is a method for quantifying cytosine methylation in targeted genomic regions of interest. This method uses bisulfite conversion paired with PCR amplification of target regions prior to next-generation sequencing to produce absolute quantitation of DNA methylation at a base-specific level.

Targeted DNA metilazione Analisi per sequenziamento di prossima generazione

The role of epigenetic processes in the control of gene expression has been known for a number of years. DNA methylation at cytosine residues is of ...

Amplification, Next-generation Sequencing, and Genomic DNA Mapping of Retroviral Integration Sites

Retroviruses exhibit signature integration preferences on both the local and global scales. Here, we present a detailed protocol for (1) generation of diverse libraries of retroviral integration sites using ligation-mediated PCR (LM-PCR) amplification and next-generation sequencing (NGS), (2) mapping the genomic location of each virus-host junction using BEDTools, and (3) analyzing the data for statistical relevance. Genomic DNA extracted from infected cells is fragmented by digestion with restriction enzymes or by sonication. After suitable DNA end-repair, double-stranded linkers are ligated onto the DNA ends, and semi-nested PCR is conducted using primers complementary to both the long terminal repeat (LTR) end of the virus and the ligated linker DNA. The PCR primers carry sequences required for DNA clustering during NGS, negating the requirement for separate adapter ligation. Quality control (QC) is conducted to assess DNA fragment size distribution and adapter DNA incorporation prior to NGS. Sequence output files are filtered for LTR-containing reads, and the sequences defining the LTR and the linker are cropped away. Trimmed host cell sequences are mapped to a reference genome using BLAT and are filtered for minimally 97% identity to a unique point in the reference genome. Unique integration sites are scrutinized for adjacent nucleotide (nt) sequence and distribution relative to various genomic features. Using this protocol, integration site libraries of high complexity can be constructed from genomic DNA in three days. The entire protocol that encompasses exogenous viral infection of susceptible tissue culture cells to integration site analysis can therefore be conducted in approximately one to two weeks. Recent applications of this technology pertain to longitudinal analysis of integration sites from HIV-infected patients.

We describe a protocol for amplifying retroviral integration sites from the genomic DNA of infected cells, sequencing the amplified virus-host junctions, and then mapping these sequences to a reference genome. We also describe techniques to quantify the distribution of integration sites relative to various genomic annotations using BEDTools.

Amplificazione, sequenziamento di prossima generazione, e DNA genomico mappatura dei siti di integrazione retrovirali

Retroviruses exhibit signature integration preferences on both the local and global scales. Here, we present a detailed protocol for (1) generation of ...

The ChIP-exo Method: Identifying Protein-DNA Interactions with Near Base Pair Precision

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is an indispensable tool in the fields of epigenetics and gene regulation that isolates specific protein-DNA interactions. ChIP coupled to high throughput sequencing (ChIP-seq) is commonly used to determine the genomic location of proteins that interact with chromatin. However, ChIP-seq is hampered by relatively low mapping resolution of several hundred base pairs and high background signal. The ChIP-exo method is a refined version of ChIP-seq that substantially improves upon both resolution and noise. The key distinction of the ChIP-exo methodology is the incorporation of lambda exonuclease digestion in the library preparation workflow to effectively footprint the left and right 5&#39; DNA borders of the protein-DNA crosslink site. The ChIP-exo libraries are then subjected to high throughput sequencing. The resulting data can be leveraged to provide unique and ultra-high resolution insights into the functional organization of the genome. Here, we describe the ChIP-exo method that we have optimized and streamlined for mammalian systems and next-generation sequencing-by-synthesis platform.

Here, we present a protocol to achieve near base pair resolution of protein-DNA interactions. This is obtained by exonuclease treatment of DNA fragments selectively enriched by chromatin immunoprecipitation (ChIP-exo) followed by high throughput sequencing.

Il metodo ChIP-exo: Identificazione interazioni proteina-DNA con Vicino paia di basi di precisione

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is an indispensable tool in the fields of epigenetics and gene regulation that isolates specific protein-DNA ...

Generating Transposon Insertion Libraries in Gram-Negative Bacteria for High-Throughput Sequencing

Transposon sequencing (Tn-seq) is a powerful method that combines transposon mutagenesis and massive parallel sequencing to identify genes and pathways that contribute to bacterial fitness under a wide range of environmental conditions. Tn-seq applications are extensive and have not only enabled examination of genotype-phenotype relationships at an organism level but also at the population, community and systems levels. Gram-negative bacteria are highly associated with antimicrobial resistance phenotypes, which has increased incidents of antibiotic treatment failure. Antimicrobial resistance is defined as bacterial growth in the presence of otherwise lethal antibiotics. The &#8220;last-line&#8221; antimicrobial colistin is used to treat Gram-negative bacterial infections. However, several Gram-negative pathogens, including Acinetobacter baumannii can develop colistin resistance through a range of molecular mechanisms, some of which were characterized using Tn-seq. Furthermore, signal transduction pathways that regulate colistin resistance vary within Gram-negative bacteria. Here we propose an efficient method of transposon mutagenesis in A. baumannii that streamlines generation of a saturating transposon insertion library and amplicon library construction by eliminating the need for restriction enzymes, adapter ligation, and gel purification. The methods described herein will enable in-depth analysis of molecular determinants that contribute to A. baumannii fitness when challenged with colistin. The protocol is also applicable to other Gram-negative ESKAPE pathogens, which are primarily associated with drug resistant hospital-acquired infections.

We describe a method to generate saturating transposon mutant libraries in Gram-negative bacteria and subsequent preparation of DNA amplicon libraries for high-throughput sequencing. As an example, we focus on the ESKAPE pathogen, Acinetobacter baumannii, but this protocol is amenable to a wide range of Gram-negative organisms.

Generazione di librerie di inserimento transposon in batteri Gram-Negativi per il sequenziamento ad alta velocità effettiva

Transposon sequencing (Tn-seq) is a powerful method that combines transposon mutagenesis and massive parallel sequencing to identify genes and pathways ...