저자는 친절 하 게 공유 쥡니다 장치에 대 한 Tilman Borggrefe (Giessen의 대학)를 감사 하 고 싶습니다. M.L.S.에서 일 도이치 가운데 (SCHM 1417/8-3), SFB/TRR81, SFB1021, SFB1213, 우수 클러스터 심장-폐 시스템 (ECCPS, 147/2 실), 독일 Krebshilfe (111447)와 IMPRS HLR 프로그램에서 교부 금에 의해 지원 됩니다. 최대 Planck 학회.

1. 주 1: 세포 배양
<ol><li>원하는 금액에 분석할 셀 문화. 세포 배양 조건 및 미디어 조사 셀 형식에 따라 달라 집니다. 참고: 원칙적으로, 모든 진 핵 세포는 의무가 넘어갈 여 chromatin 접근성의 분석. 이 실험에 대 한 4 x 106 HEK 293T 세포는 10% (v/v) FBS와 1% (w/v) 페니실린/스, 보충 하 고 5% CO2 와 셀 70-80%의 합류를 도달할 때까지 24 시간 동안 37 ° C에서 incubated DMEM 매체에 단일 10 cm 접시에 시드 (~ 8 x 10 6 셀 접시 당)입니다.</li>
</ol>2. 주 2: 포름알데히드 가교와 셀 수확
주의: 포름알데히드는 매우 독성이 고 증기 두건에서 항상 사용 해야 합니다. 착용 보호 옷 (장갑 및 실험실 외 투). 폐기물을 적절 하 게 삭제 합니다.
<ol><li>1% (v/v) (세포 배양 매체의 10 mL을 37% (v/v) 포름알데히드의 270 µ L)의 최종 농도 도달 하는 증기 두건에서 세포 배양 매체에 직접 포 름 알 데히드를 추가 합니다. 실내 온도 (20-25 ° C)에서 10 분 동안 incubate 고 슬루 판 수동으로 모든 2 분. 참고: 가교 시간 셀 형식을 조정할 수 있습니다. 셀 라인의 대부분에 대 한 가교의 10 분의 적절 한입니다. 조직에 대 한 더 이상 외피 수 있도록 모든 셀의 고정 해야 수 있습니다.</li>
	<li>해소는 포 름 알 데히드 0.125 M의 최종 농도에 글리신을 추가 (문화 매체의 10 mL를 2.5 M 글리신 주식 500 µ L 추가). 실 온에서 5 분 동안 incubate 고 슬루 마다 2 분.</li>
	<li>3 세포를 씻어 얼음 차가운 PBS와 x (8 g/L NaCl, KCl, 1.44 g/L Na2HPO4 · 2 H2O, 0.24 g/L KH2포4, 0.2 g/L 조정 7.4 HCl 이나 NaOH를 pH). 매체를 발음 하 고 PBS의 10 mL를 추가 하 여 셀 문화 접시 또는 플라스 크에 직접 씻어. 두 번 느슨하게 부착 세포 HEK 293T 같은 경우 매우 조심 하 고이 단계를 반복 합니다. 추가 PBS 신중 하 게 접시의 측면에는 세포의 분리를 피하기 위하여.</li>
	<li>3 세척 후 1 ml의 얼음 차가운 PBS와 얼음에 1.5 mL 반응 관에 셀 resuspend. 셀 스 크레이 퍼를 사용 하 여 필요한 경우 셀을 분리. 참고: 시작할 때 제한 된 소재, 손실을 방지 하기 위해 샘플 절차 동안 낮은 DNA 바인딩 튜브를 사용 합니다.</li>
	<li>300 x g 냉각된 탁상 원심 분리기에 4 ° c에서 5 분 동안 원심 분리기. 신중 하 게 그것을 발음으로 상쾌한을 삭제 합니다.</li>
</ol>3. 세포 세포의 용 해 및 Chromatin 조각화
<ol><li>1 mL 랑 세포의 용 해 버퍼 (1% (w/v), 10 mM EDTA, 50 mM Tris HCl pH 8.1, 10 µ g/mL leupeptin, 10 µ g/mL aprotinin, 2 밀리미터 PMSF)에 셀 펠 릿을 resuspend 하 고 신중 하 게 여러 번 위아래로 pipetting으로 셀을 resuspend. 얼음에 20 분 동안 품 어. 필요한 경우이 단계에서-80 ° C에서 샘플을 저장 합니다.</li>
	<li>가교 된 200-300 bp의 평균 크기를 기울이려면 DNA sonicate sonicator의 특정 설정은 사용된 쥡니다 장치와 샘플의 각 소스에 대 한 결정 되어야 합니다. 어떤 경우에 DNA 전단 효율적으로 보장 합니다. DNA 전단에 대 한 최적화 단계 단계 5.14 설명 되어 있습니다. 샘플의 난방을 피하기 위해 쥡니다 동안 얼음에 샘플을 냉각 한다.</li>
	<li>15 분 및 4 ° c.에 13000 x g에 대 한 샘플을 원심</li>
	<li>새로운 반응 관에는 상쾌한을 전송. 100 µ L aliquots에서 샘플을 분할. 필요한 경우-80 ° C에서 샘플을 저장 합니다. 참고: 프로토콜이 시점에서 중단 될 수 있습니다.</li>
</ol>4입니다. 제어 DNA의 드 가교
<ol><li>Aliquot 단계 3.4는 crosslink 반대 하 고 총 DNA에 대 한 참조로 사용할 수에서 100 µ L을 가져가 라. RNase A (10 mg/mL)의 10 µ L을 추가 하 고 37 ° c.에 1 시간에 대 한 품 어</li>
	<li>10 µ L의 성분 K (20 mg/mL)를 추가 합니다. 프로그래밍 가능 온도-블록을 사용 하 여 37 ° C에서 4 시간 그리고 6 h 65 ° C 단백질을 쪼개 고 리버스는 crosslinks에서 품 어. 마지막으로, 샘플 4 ° C에서 프로토콜 다시 시작할 때까지 누른 다음 5 단계로 진행 합니다. 참고: 다른 시 키 프로토콜 참조, 따라서 데 가교11에 대 한 필요성을 폐지로 가교 화 되지 않은 세포에서 chromatin 샘플을 사용 합니다. 이러한 샘플은 하지 쥡니다 효율 또는 DNA 안정성 가교 된 차이 이어질 수 있는 사실은, 따라서 총 DNA 참조 샘플을 받은 테스트 샘플으로 동일한 절차를 사용 하 여 더 정확 하 게 이다.</li>
</ol>5. 주 3: 페 놀: 클로 프롬 정화 DNA의
<ol><li>3.4 단계에서 aliquot는 비-드-가교 된 가져가 라. RNase A (10 mg/mL)의 10 µ L을 추가 하 고 37 ° c.에 1 시간에 대 한 품 어</li>
	<li>비 데 가교 된 aliquot 양식 단계 5.1와 드-가교 된 샘플 단계 4.2에서에서 하 고 동시에 진행. H2O 도달 300 µ L의 최종 볼륨을 추가 합니다.</li>
	<li>증기 두건 및 소용돌이에서 페 놀: 클로 프롬: isoamyl 알콜 (25:24:1)의 300 µ L를 적극적으로 추가 합니다. 주의: 페 놀 부식성 이며 독성이 고 연기 후드를 항상 사용 해야 합니다. (장갑 및 실험실 코트) 보호 옷을 입고, 반응 관 긴밀 하 게 폐쇄 하 고 폐기물을 적절 하 게 처분.</li>
	<li>4 ° c.에 13000 x g에서 10 분 원심 분리기</li>
	<li>신중 하 게 새로운 반응 관에 위 수성 단계의 280 µ L를 전송. Interphase는 또한 단백질을 포함에서 어떤 파편 든 지를 취할 수 없어 있는지 확인 합니다. 유기 용 매 폐기물로 나머지 낮은 단계를 삭제 합니다.</li>
	<li>5.3-5.5 단계를 반복 하 고 신중 하 게 새로운 반응 관을 위 수성 단계의 270 µ L를 전송.</li>
	<li>증기 두건 및 소용돌이에서 클로 프롬의 270 µ L를 적극적으로 추가 합니다. 참고:이 단계는 샘플에서 모든 나머지 페 놀을 제거 하는 데 사용 됩니다.</li>
	<li>4 ° c.에 13000 x g에서 10 분 원심 분리기</li>
	<li>신중 하 게는 interphase에에서 어떤 파편 든 지를 수행 하지 않도록 주의 복용 새로운 반응 관을 위 수성 단계의 250 µ L를 전송 합니다. 유기 용 매 폐기물로 나머지 샘플을 삭제 합니다.</li>
	<li>5 M NaCl의 25 µ L 소 프로 파 놀의 250 µ L를 추가 합니다. DNA 운반대로 글 리 코겐 (20 mg/mL)의 5 µ L를 추가 합니다. 튜브를 거꾸로 하 여 잘 혼합 하 고 실 온에서 20 분 동안 품 어. DNA를 침전 하 4 ° C에서 13000 x g에서 10 분 원심 분리기.</li>
	<li>70% (v/v) 에탄올의 400 µ L로 DNA 펠 릿을 세척. 4 ° c.에 13000 x g에서 10 분 원심 분리기</li>
	<li>상쾌한을 신중 하 게 발음 하 고 펠 릿 실 온에서 10 분 동안 건조 하자. 100 µ L TE 버퍼 (10 mM Tris pH 8, 1 mM EDTA)에 resuspend.</li>
	<li>간 DNA crosslinks 제거를 65 ℃에서 4 h에 대 한 비 데 가교 화 무료 DNA 샘플을 품 어. -20 ° c.에 샘플 저장</li>
	<li>분 광 광도 계를 사용 하 여 DNA의 양을 계량 하 고 2% (w/v) agarose 젤에 조각 크기를 확인 하는 약 수를 실행 합니다. 전단 시간과 농도 조정할 agarose는 DNA 크기 분석의 결과 따라 젤 전기 이동 법, 200-300 bp의 평균 크기를 얻을.</li>
</ol>6. 양적 실시간 PCR (qRT-PCR)에 의해 무료 대 총 DNA의 결정
<ol><li>(다음 무료 DNA 라고 합니다)에 nucleosome 무료 DNA의 비율 대 총 DNA qRT-PCR17,18에 의해 결정 됩니다. 샘플은 microarray 교 잡 또는 게놈 넓은 결정을 위한 깊은 시퀀싱에 의해 양이 많게 분석 수 있습니다 또한.</li>
	<li>긍정적이 고 부정적인 컨트롤 및 테스트 영역에 대 한 정량 Pcr 뇌관 디자인. 참고: 적합 한 긍정적인 컨트롤은 ACTB, GAPDH, TPI1, TUBA1A 등 적극적으로 베낀된 하우스키핑 유전자의 발기인에 뇌관 (β-말라, GAPDH, TPI 또는 α-Tubulin 인코딩). 적절 한 부정적인 컨트롤 섬으로 지역 또는 유전자 사막에서 발견 된다. 게놈 지역 조사 로컬 복사본 번호 차이 (표 1)에 대 한 제어를 동적으로 레 귤 레이트 된 소재 시에 인접 한 다른 적합 한 부정적인 컨트롤을 디자인할 수 있습니다.</li>
	<li>TE 버퍼 10 ng / µ L의 최종 농도에 DNA 샘플을 희석 하 고 최종 계산에 대 한 계정에 희석 요인 (단계 6.5 참조).</li>
	<li>다음 반응 믹스 잘 당 96 잘 접시에 triplicates에서 정량 반응 설정: 템플릿 DNA: 20 (2 µ L), 앞으로 뇌관 200 nM (5 µ M 주식의 0.4 µ L), 역방향 뇌관 200 nM (5 µ M 주식의 0.4 µ L) 녹색 염료 (2 배 재고에서 5 µ L), 및 H2O 10 µ L를 포함 하는 반응 혼합을 사용 하 여 상업적인 준비.</li>
	<li>절대 부 량 모드를 사용 하 여 실시간 정량 Pcr 장치에서 실행 하 고 다른 뇌관 쌍으로 샘플의 Ct를 결정. 단계 6.3에서에서 희석 요인 고려 하는 다음 수식을 사용 하 여 각 뇌관에 대 한 총 DNA에 무료 한 DNA의 회복의 비율을 계산: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57272/57272eq1.jpg"> 대표 결과 예제 계산 표 2에 제공 됩니다.</li>
	<li>샘플 간의 차이 대 한 보상, 긍정적인 통제 복구 비율에 정상화: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57272/57272eq2.jpg">
</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

넘어갈은 nucleosome 무료 지역 식별 수 있도록 강력 하 고 저렴 한 방법입니다. 그것은 nucleosomes를 감싸 DNA는 히스톤에 가교 된 수 쉽게 원칙을 기반으로 합니다. 페 놀: 클로 프롬 적 출 그리고 interphase (그림 1)에서 어느 정도 낮은 페 놀 단계에서 발견 되는 단백질 바인딩 DNA에서 비 가교 화와 단백질 없는 DNA 파편을 분리 하는 데 사용 됩니다. 따라서, nucleosome 무료 지역 무료 DNA의 분수에서 overrepresented 수성 단계에 있습니다. 간행물의 수 시 키 방법23,24,25,26, 여기에 설명 된 절차를 보완 하기 위해 상담 될 수 있는 상세한 프로토콜을 설명 합니다.
마찬가지로 염색 질 구조를 결정 하는 데 사용 하는 다른 방법에 넘어갈 메서드 또한 비판적으로 달려 있다 DNA의 최적의 전단. 조각을 너무 긴 경우에, 어떤 nucleosome 무료 지역 인접 chromatin 바인딩된 DNA에 의해 마스크 됩니다. 조각이 너무 작은 경우, 정량 또는 깊은 시퀀싱에 의해 검출 매우 어려워집니다. 이러한 이유로, DNA의 쥡니다 제어 하 고 조각 주위를 얻기 위해 최적화 해야 하는 중요 한 매개 변수는 1-2 nucleosomes (그림 4)를 대표 하는 200-300 bp 길이.
최종 결과 영향을 미칠 수 있는 다른 매개 변수는 샘플의 가교 이다. 여기에 설명 된 고정 절차는 대부분 세포 라인에 대 한 유효, 비록 연구원 해야 합니다 신중 하 게 연구, 특정 샘플에 대 한이 단계 특히 사용할 때 평가 조직, 어디 긴 고정 시간을 허용 해야 할 수도 있습니다는 모든 조직 샘플에서 세포를 도달 하는 포름알데히드.
다른 메서드와 달리 DNase 같은 또는 micrococcal nuclease 과민성, 칩, 또는 ATAC, 시 키에 의존 하지 않는 효소 활동 또는 특정 항 체, 그리고 따라서 그것은 적정 또는 반응 조건의 최적화 필요 하지 않습니다. 이것은 시 키 염색 질 chromatin 필드에서 조금 경험을 가진 실험실에 대 한 내게 필요한 옵션을 측정 하는 이상적인 방법 있습니다. 또한, 파일럿 실험만 DNA 전단 단계와 가교 시간을 최적화 하는 데 필요한 필요한 경우.
메서드를 처음 개발한 것 효 모6, 하지만 그것은 또한 포유류 세포에 확장 되었습니다. Chromatin의 게놈 넓은 특성을 수 있도록 깊은 시퀀싱 시 키 방법으로 정화 하는 DNA는 사용할 수 있습니다. 이것은 이미 연구8,9,10,11,12,13,,1927, 의 수에 유용한 입증 28.
시 키-seq 실험 결과 차이가 발생 하지만 큰 오버랩 DNase-seq14, 등 다른 방법으로 얻은 결과 표시. 이 예를 들면 편안한 또는 리 모델링 nucleosomes 여전히 DNase에 의해 분열을 방해 수 방법론 차이, 이러한 DNA 영역 DNA/단백질 crosslinks를 생산 하는 경향이 덜 될 것 이라고 따라서 결정으로 nucleosome 무료 시 키9를 사용 하 여 영역입니다. 또한, 비 히스톤 단백질 RNA polymerases와 같은 또는 epigenetic 마크 리더 단백질의 존재 수 DNA/단백질 crosslinks 되며 따라서 넘어갈 실험에서 단백질 포장 영역으로 해석 될 것 이다. 이러한 한계는 chromatin 상태, 따라서 포괄적인 통찰력을 얻기 위해 다른 방법의 조합을 사용 하는 필요를 제기의 결정에 사용 되는 모든 방법에.

진 핵 세포의 게놈 DNA는 단단히 nucleosomes 제거 하거나 DNA와 다른 단백질의 상호 작용을 허용 하기 위하여 개조 하는으로 포장 됩니다. 유전자의 transcriptional 활성화 일반적으로 이끌어 낸다1+ 1 nucleosome 특히, nucleosomal 구조의 더 오픈 구성 RNA 중 합 효소에 의해 전사를 촉진 하기 위하여. 또한, 발기인, 증강 등의 규제 지역 chromatin 한정자 또는 녹음 방송 요인2와 상호 작용 수 있도록 그들의 chromatin 접근성에서 동적인 변화를 겪는 다. 몇 가지 방법은 이러한 nucleosome 무료 영역을 식별 하기 위해 개발 되었습니다. 이들은 DNase 같은 nucleases에 감도 나3 또는 micrococcal nuclease4그것은 하지 단단히 감싸 nucleosomes 때 DNA만 액세스할 수 있습니다. 오픈 chromatin 또는 무료 DNA의 식별을 위한 다른 방법을 포함 retrotransposable 요소 (ATAC 염색 질 Transposase 액세스할 수에 대 한 분석 결과)의 중재 하는 transposase 통합5또는 chromatin immunoprecipitation (칩)을 사용 하 여 히스톤에 대 한 항 체 넘어갈 방법은 DNA를 도달 하는 효소의 용량 또는 특정 단백질에 항 체의 바인딩을에 기반 하지 않은 하지만 페 놀: 클로 프롬 추출6,7nucleosome 무료 지역 정화에 의존 하는 대신. 이 방법에서는, DNA chromatin 단백질 covalently 가교 에이전트 포 름 알 데히드에 의해 바인딩되어 고 쥡니다에 의해 작은 조각 나중 전단. 그러나 DNA 영역 또는 몇 nucleosomes 거의 비슷하게 가교 된 DNA/단백질 복합물 해야한다 단단히 포장된 chromatin 지역 풍부한 DNA/단백질 crosslinks, 있을 것 이다. 페 놀: 클로 프롬 추출 정화를 비-가교 된 단백질을 DNA 가교 된 동안 수성 단계에서 무료 DNA 유기 페 놀 단계 또는 단백질 함께 수성 유기 interphase 캡처 수 있습니다. 총 DNA 샘플의 기준에 비해이 무료 DNA의 정량화 chromatin 무료 지역 식별 수 있습니다. 넘어갈 메서드를 사용 하면 여기에 설명 된 대로 개별 게놈 지역 특성에 대 한 사용할 수 있지만 다른 모델8 에 설명 된 대로 깊은 시퀀싱을 결합 하면 게놈 넓은 chromatin 접근성의 식별에 적합 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. 시 키-seq와 ATAC seq 같은 다른 방법에 의해 얻은 결과 크게14를 중복. 넘어갈 방법은 매우 강력, 저렴 한, 그리고 nucleosome 무료 영역을 식별 하는 방법을 수행 하기 쉬운. 다른 메서드와 달리 nucleases (DNase seq, MNase-seq) 또는 transposases (ATAC-seq)에 필요한 소화의 적절 한 수준을 결정 하는 시범 실험을 필요 하지 않습니다 그것과 최근 검토15에서 자세히 설명. 조정 해야 하는 유일한 매개 변수는 쥡니다 조건 및 어떤 경우에 고정 시간 있습니다. 이 문서에서는 간단한 프로토콜을 개요로 그림 1 에 표시 되 고 그는 sonicator 이외의 어떤 특별 한 장비를 필요 하지 않습니다 설명 합니다. 프로토콜은 합리적으로 짧은 시간에 수행할 수 있습니다 그리고 다양 한 1 차 셀 마우스 간16에서 얻은 폐 세포11 에서 배열 하는 다른 세포 유형 chromatin 내게 필요한 옵션을 테스트 하는 쉽고 안정적인 방법 시 키 게.

<table><tbody><tr><td>Phenol:chloroform:isoamyl alcohol 25:24:1</td><td>Carl Roth</td><td>A156.1</td><td></td></tr><tr><td>Glycogen, 20 mg/ml</td><td>Thermo Fisher</td><td>R0561</td><td></td></tr><tr><td>ABsolute QPCR Mix, SYBR-Green, Rox</td><td>Thermo Fisher</td><td>AB1162B</td><td></td></tr><tr><td>Proteinase K, 20 mg/ml</td><td>Thermo Fisher</td><td>EO0491</td><td></td></tr><tr><td>RNase A, 10 mg/ml</td><td>Thermo Fisher</td><td>EN0531</td><td></td></tr><tr><td>Leupeptin</td><td>Sigma</td><td>L8511</td><td></td></tr><tr><td>Aprotinin</td><td>Sigma</td><td>A1603</td><td></td></tr><tr><td>Phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)</td><td>Sigma</td><td>78830</td><td></td></tr><tr><td>milliTUBE 1 ml AFA Fiber</td><td>Covaris</td><td>520130</td><td></td></tr><tr><td>Holder milliTUBE 1ml</td><td>Covaris</td><td>500371</td><td></td></tr><tr><td>Covaris S220 Focused-ultrasonicator</td><td>Covaris</td><td></td><td></td></tr><tr><td>StepOnePlus Real-Time PCR System</td><td>Applied Biosistems</td><td>4376600</td><td></td></tr></tbody></table>

formaldehyde-assisted isolation of regulatory elements to measure chromatin accessibility in mammalian cells

Extracellular 신호, 즉, 조직 및 계보 특정 유전자 전사, 응답에 적절 한 유전자 발현은 비판적 chromatin 조직의 높은 정의 상태에 따라 달라 집니다. 핵의 동적 아키텍처는 여러 메커니즘에 의해 제어 됩니다 고 transcriptional 출력 프로그램 모양. 그것은, 따라서, 선호 독립적인 실험 가변성의 잠재적으로 혼동 원천이 될 수 있는 항 체에서 신뢰할 수 있는 패션에 로커 스 특정 chromatin 접근을 결정 하는 것이 중요. 다양 한 방법으로, Formaldehyde-Assisted 절연의 규제 요소 (시 키) 분석 결과 포함 하 여 셀의 상대적으로 낮은 수에서 일반 chromatin 접근성의 결심을 허용 하는 chromatin 접근성을 측정할 수 있습니다. 여기는 낮은 단백질 인 게놈 영역, 신뢰할 수 있는, 간단 하 고 빠른 식별 수 있는 시 키 프로토콜에 설명 합니다. 이 방법에서는 DNA covalently 교차 결합 시키는 대리인으로 포름알데히드를 사용 하 여 염색 질 단백질에 바인딩된 이며 작은 조각에 전단. 무료 DNA 이후에 페 놀: 클로 프롬 적 출을 사용 하 여 농축입니다. 무료 DNA의 비율 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (정량) 또는 전체 DNA를 나타내는 컨트롤 샘플에 비해 DNA 시퀀싱 (DNA-seq)에 의해 결정 됩니다. 패자 chromatin 구조와 지역 무료 DNA 샘플, 낮은 chromatin 압축 게놈 영역 식별 되므로 농축 됩니다.

게시 된19로 HEK293T 세포에 MHC 종류 II 유전자의 chromatin 접근성에 차이 측정을 넘어갈 방법을 사용 했습니다. MHC 클래스 II 인코딩 유전자는 항 원 제시 세포 (Apc), constitutively 또는 cytokine20신호에 대 한 응답에 표시 됩니다. MHCII 유전자의 표현 XY 상자, 발기인 및이 유전자21,22의 강화 되 나 특정 DNA 요소에 바인딩하는 활성기 복잡 한에 의해 구동 됩니다. 이 MHC 종류 II 유전자 HLA DPB1 및 HLA-DMA에서 선택 된 영역의 우리의 시 키 분석에 의해 계시 된 대로, chromatin의 수준에서 반영 됩니다. 이 실험 동안 유전자 시체 (그림 2)에서 더 조밀한 XY 상자를 포괄 하는 지역에는 염색 질은 보여주었다.
예를 들어, 특정 실험에서 계산에 대 한 우리는 총을 희석 DNA 샘플 10 배 (희석 요인 10), 그리고 무료 DNA 샘플 희석 하지은 (희석 비율 1) qRT-PCR를 위한. Cts 테스트 하는 다른 지역에 대 한 고 최종 복구 비율 및 상대 복구 비율 계산에 나열 된 표 2. 이러한 상대 복구 비율 긍정적인 컨트롤로 ACTB 발기인을 사용 하 여 얻은 했다. 참고 그림 2에 표시 된 결과 생성 하는 데 사용 하는 복제의 한이 계산 됩니다.
다른 문맥에서는, chromatin 접근성 유도할 수 있는 유전자 발현에 대 한 모델에서 테스트 되었습니다. 이 경우에, chromatin 압축 프로-염증 성 자극 종양 괴 사 인자 (TNF)에 대 한 응답의 급격 한 변화를 측정 했다. 헬러 세포 치료 또는 TNF와 자극 시 키 인코딩 TNF 반응 사이토카인 인터 루 킨 8 (IL8) 유전자의 발기인 지구 제어 식에서 chromatin 압축을 측정 하 여 다음 1 시간 남았다. 이러한 결과 TNF 자극 세포 (그림 3)의 IL8 발기인에 강하게 증가 chromatin 접근성을 보였다. TNF 자극 후 IL-8 발기인에 접근성이 규제 지역에서 개장 하는 chromatin 극적인 보여주는 ACTB 발기인에 있는 보다도 높습니다. 으로 얻은 복구 비율이 경우 긍정적인 제어 (ACTB 발기인)로 사용 하는 지역에서 얻은 것 보다 더 높은 상대 복구 비율 보다 높은 수준 이다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57272/57272fig1.jpg"> 그림 1:이 시 키 워크플로. 셀 포 름 알 데히드 (A)를 추가 하 여 세포 배양 플라스 크 또는 접시에 직접 가교 된 있습니다. 포 름 알 데히드의 냉각 후 셀 얼음 차가운 PBS (B)로 세 번 세척 하 고 넘어갈 세포의 용 해 버퍼에서 resuspended 하 고 (C) DNA를 기울이려면 sonicated 반응 관에 전송. 추출된 chromatin의 한 약 수 총 DNA 참조 (D)에 65 ° C에서가 열 하 여 드-가교 화 이며 나중 무료 DNA 페 놀: 클로 프롬은 가교 화와 드-가교 된 aliquots (E)에서 모두를 사용 하 여 추출 됩니다. 마지막으로, DNA 정량 하 고 DNA는 총 대 무료의 비율 계산 (F). <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57272/57272fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57272/57272fig2.jpg"> 그림 2: HEK293T 세포에 MHC 종류 II 유전자에서 chromatin 접근성의 클러스터. HEK293T 세포는 시 키에 의해 분석 되었다. 사이의 비율 총 DNA 대 무료 (즉,., 상대 복구 비율) ACTB 유전자의 발기인에 대 한 긍정적인 통제, 부정적인 컨트롤로 chr. 12에 섬으로 지역 규제 지역 및는 MHC의 유전자 시체로 결정 했다 클래스 II 유전자 HLA-DMA와 HLA DPB1 상부는 로커 스의 도식 표현 및 뇌관의 위치를 보여줍니다. 오차 막대는 두 생물 복제 triplicates 측정에서 표준 편차를 나타냅니다. 그림19게시 된 보고서 수정 되었습니다. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57272/57272fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57272/57272fig3.jpg"> 그림 3: TNF 치료에 대 한 응답에서 IL8 발기인에 DNA 접근성의 변화. HeLa 세포는 TNF와 자극 했다 (20 ng/mL) 1 h와 시 키에 의해 분석. 사이의 비율 DNA ACTB (긍정적인 제어)의 발기인, chr. 12 (부정적인 제어), 섬으로 지역 및 IL8 발기인에 대 한 결정은 총 대 무료. 오차 막대는 3 생물 복제 중복 측정에서 평균 (SEM)의 표준 오류를 나타냅니다. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57272/57272fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57272/57272fig4.jpg"> 그림 4: 쥡니다 조건의 최적화. Chromatin 293T 세포에서 추출한 집중된 sonicator 적절 한 튜브 (자료 테이블)와 함께 사용 하 여 sonified 했다. chromatin 30의 반복으로 지정 된 시간 동안 sonicated은 다음 설정 사용 하 여 s: 피크 파워 150, 듀티 계수 15, 버스트 500, 초당 사이클 버스트 500 초당 사이클 듀티 계수 15, 30 s: 피크 전력 2.5 다음. 결과 chromatin 드-가교 화, 2 %agarose 젤에 로드 및 페 놀: 클로 프롬 추출에 의해 순화 했다. ethidium 평범한 사람 젤을 얼룩이 표시 되 고 분자량 마커의 위치 혈압에 표시 됩니다. 이 실험에서 최적의 chromatin 크기 (200-300 bp) 쥡니다의 20 분 후 얻은 것입니다. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57272/57272fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>뇌관</td>
			<td>시퀀스</td>
		</tr>
<tr>
<td>ACTB-발기인-F</td>
			<td>AAAGGCAACTTTCGGAACGG</td>
		</tr>
<tr>
<td>ACTB-발기인-R</td>
			<td>TTCCTCAATCTCGCTCTCGC</td>
		</tr>
<tr>
<td>Chr. 12 부정적인 제어-F</td>
			<td>ATGGTTGCCACTGGGGATCT</td>
		</tr>
<tr>
<td>Chr. 12 부정적인 제어-R</td>
			<td>TGCCAAAGCCTAGGGGAAGA</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-XY-상자-F</td>
			<td>CATCAGTCACTGGGGAGACG</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-XY-상자-R</td>
			<td>GCTTCCCAGCCCAGTTACAT</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-5'-F</td>
			<td>GGAGAGAACAATCTCCGCTTCA</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-5'-R</td>
			<td>AGCTGCTATGTGTGGTTGGT</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-3'-F</td>
			<td>TGGGGACCTAGTTAGGGAGC</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DMA-3'-R</td>
			<td>AGATCCATGGGAGGAGGCTT</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-XY-상자-F</td>
			<td>GTCCAATCCCAGGGTCACAG</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-XY-상자-R</td>
			<td>TGAAAAGAGCTGCAGTCAGGA</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-5'-F</td>
			<td>GCGTGTTCATGTCTGCATCC</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-5'-R</td>
			<td>TGATCCTCAGAGCCTGGACA</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-3'-F</td>
			<td>CCAGCCTAGGGTGAATGTTT</td>
		</tr>
<tr>
<td>HLA-DPB1-3'-R</td>
			<td>GCCTGGGTAGAAATCCGTCA</td>
		</tr>
<tr>
<td>IL8 발기인-F</td>
			<td>GTGATGACTCAGGTTTGCCCT</td>
		</tr>
<tr>
<td>IL8 발기인-R</td>
			<td>CTTATGGAGTGCTCCGGTGG</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 정량 Pcr 위한 뇌관입니다.
<img alt="Table 2" src="/files/ftp_upload/57272/57272table2.jpg"> 표 2: 예 랑 상대 복구 비율의 계산. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57272/Table_2.xlsx">이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Formaldehyde-assisted Isolation of Regulatory Elements to Measure Chromatin Accessibility in Mammalian Cells

포유류 세포에 측정 Chromatin 접근 규제 요소의 포 름 알 데히드 기반 격리

핵 건축의 소성 비 코딩 RNAs, DNA 메 틸 화, nucleosome 위치 뿐만 아니라 히스톤 구성 및 수정 등 동적 후 성적인 기계 장치에 의해 제어 됩니다. 여기는 재현할 싸고 간단 방식 chromatin 접근성의 결정을 허용 하는 Formaldehyde-Assisted 절연의 규제 요소 (시 키) 프로토콜에 설명 합니다.

Appropriate gene expression in response to extracellular cues, that is, tissue- and lineage-specific gene transcription, critically depends on highly ...

formaldehyde-assisted-isolation-regulatory-elements-to-measure

Research

JoVE Journal

Genetics

11.2K 조회수.  University Hospital Virgen del Rocío. 핵 건축의 소성 비 코딩 RNAs, DNA 메 틸 화, nucleosome 위치 뿐만 아니라 히스톤 구성 및 수정 등 동적 후 성적인 기계 장치에 의해 제어 됩니다. 여기는 재현할 싸고 간단 방식 chromatin 접근성의 결정을 허용 하는 Formaldehyde-Assisted 절연의 규제 요소 (시 키) 프로토콜에 설명 합니다.

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Sequential Salt Extractions for the Analysis of Bulk Chromatin Binding Properties of Chromatin Modifying Complexes

Elucidation of the binding properties of chromatin-targeting proteins can be very challenging due to the complex nature of chromatin and the heterogeneous nature of most mammalian chromatin-modifying complexes. In order to overcome these hurdles, we have adapted a sequential salt extraction (SSE) assay for evaluating the relative binding affinities of chromatin-bound complexes. This easy and straightforward assay can be used by non-experts to evaluate the relative difference in binding affinity of two related complexes, the changes in affinity of a complex when a subunit is lost or an individual domain is inactivated, and the change in binding affinity after alterations to the chromatin landscape. By sequentially re-suspending bulk chromatin in increasing amounts of salt, we are able to profile the elution of a particular protein from chromatin. Using these profiles, we are able to determine how alterations in a chromatin-modifying complex or alterations to the chromatin environment affect binding interactions. Coupling SSE with other in vitro and in vivo assays, we can determine the roles of individual domains and proteins on the functionality of a complex in a variety of chromatin environments.

Sequential salt extraction of chromatin bound proteins is a useful tool for determining the binding properties of large protein complexes. This method can be employed to evaluate the role of individual subunits or domains in the overall affinity of a protein complex to bulk chromatin.

바인딩 속성 수정 복합물 Chromatin의 대량 Chromatin의 분석에 대 한 순차적 소금 기사

Elucidation of the binding properties of chromatin-targeting proteins can be very challenging due to the complex nature of chromatin and the heterogeneous ...

연구

유전학

Adaptation of Hybridization Capture of Chromatin-associated Proteins for Proteomics to Mammalian Cells

The hybridization capture of chromatin-associated proteins for proteomics (HyCCAPP) technology was initially developed to uncover novel DNA-protein interactions in yeast. It allows analysis of a target region of interest without the need for prior knowledge about likely proteins bound to the target region. This, in theory, allows HyCCAPP to be used to analyze any genomic region of interest, and it provides sufficient flexibility to work in different cell systems. This method is not meant to study binding sites of known transcription factors, a task better suited for Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) and ChIP-like methods. The strength of HyCCAPP lies in its ability to explore DNA regions for which there is limited or no knowledge about the proteins bound to it. It can also be a convenient method to avoid biases (present in ChIP-like methods) introduced by protein-based chromatin enrichment using antibodies. Potentially, HyCCAPP can be a powerful tool to uncover truly novel DNA-protein interactions. To date, the technology has been predominantly applied to yeast cells or to high copy repeat sequences in mammalian cells. In order to become the powerful tool we envision, HyCCAPP approaches need to be optimized to efficiently capture single-copy loci in mammalian cells. Here, we present our adaptation of the initial yeast HyCCAPP capture protocol to human cell lines, and show that single-copy chromatin regions can be efficiently isolated with this modified protocol.

This is a method to identify novel DNA-interacting proteins at specific target loci, relying on sequence-specific capture of crosslinked chromatin for subsequent proteomic analyses. No prior knowledge about potential binding proteins, nor cell modifications are required. Initially developed for yeast, the technology has now been adapted for mammalian cells.

교 잡의 적응 포유류 세포 단백질 Chromatin 관련 단백질의 캡처

The hybridization capture of chromatin-associated proteins for proteomics (HyCCAPP) technology was initially developed to uncover novel DNA-protein ...

Improved Protocol for Chromatin Immunoprecipitation from Mouse Skeletal Muscle

We describe an efficient and reproducible protocol for the preparation of chromatin from adult mouse skeletal muscle, a physically resistant tissue with a high content of structural proteins. Dissected limb muscles from adult mice are physically disrupted by mechanical homogenisation, or a combination of mincing and douncing, in a hypotonic buffer before formaldehyde fixation of the cell lysate. The fixed nuclei are purified by further cycles of mechanical homogenisation or douncing and sequential filtrations to remove cell debris. The purified nuclei can be sonicated immediately or at a later stage after freezing. The chromatin can be efficiently sonicated and is suitable for chromatin immunoprecipitation experiments, as illustrated by the profiles obtained for transcription factors, RNA polymerase II, and covalent histone modifications. The binding events detected using chromatin prepared by this protocol are predominantly those taking place in the muscle fiber nuclei despite the presence of chromatin from other fiber-associated satellite and endothelial cells. This protocol is therefore adapted to study gene regulation in the adult mouse skeletal muscle.

A novel protocol for the preparation of chromatin from adult mouse skeletal muscle adapted to the study of gene regulation in muscle fibers by chromatin immunoprecipitation is presented.

마우스 골격 근육에서 Chromatin Immunoprecipitation에 대 한 향상 된 프로토콜

We describe an efficient and reproducible protocol for the preparation of chromatin from adult mouse skeletal muscle, a physically resistant tissue with a ...

생화학

Chromatin Immunoprecipitation of Murine Brown Adipose Tissue

Most cellular processes are regulated by transcriptional modulation of specific gene programs. Such modulation is achieved through the combined actions of a wide range of transcription factors (TFs) and cofactors mediating transcriptional activation or repression via changes in chromatin structure. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is a useful molecular biology approach for mapping histone modifications and profiling transcription factors/cofactors binding to DNA, thus providing a snapshot of the dynamic nuclear changes occurring during different biological processes.
To study transcriptional regulation in adipose tissue, samples derived from in vitro cell cultures of immortalized or primary cell lines are often favored in ChIP assays because of the abundance of starting material and reduced biological variability. However, these models represent a limited snapshot of the actual chromatin state in living organisms. Thus, there is a critical need for optimized protocols to perform ChIP on adipose tissue samples derived from animal models.
Here we describe a protocol for efficient ChIP-seq of both histone modifications and non-histone proteins in brown adipose tissue (BAT) isolated from a mouse. The protocol is optimized for investigating genome-wide localization of proteins of interest and epigenetic markers in the BAT, which is a morphologically and physiologically distinct tissue amongst fat depots.

Here we describe a protocol for efficient chromatin immunoprecipitation (ChIP) followed by high-throughput DNA sequencing (ChIP-seq) of brown adipose tissue (BAT) isolated from a mouse. This protocol is suitable for both mapping histone modifications and investigating genome-wide localization of non-histone proteins of interest in vivo.

Murine 갈색 지방이 많은 직물의 염색 질 Immunoprecipitation

Most cellular processes are regulated by transcriptional modulation of specific gene programs. Such modulation is achieved through the combined actions of ...

Chromatin Immunoprecipitation Assay Using Micrococcal Nucleases in Mammalian Cells

To express cellular phenotypes in organisms, living cells execute gene expression accordingly, and transcriptional programs play a central role in gene expression. The cellular transcriptional machinery and its chromatin modification proteins coordinate to regulate transcription. To analyze transcriptional regulation at the molecular level, several experimental methods such as electrophoretic mobility shift, transient reporter and chromatin immunoprecipitation (ChIP) assays are available. We describe a modified ChIP assay in detail in this article because of its advantages in directly showing histone modifications and the interactions between proteins and DNA in cells. One of the key steps in a successful ChIP assay is chromatin shearing. Although sonication is commonly used for shearing chromatin, it is difficult to identify reproducible conditions. Instead of shearing chromatin by sonication, we utilized enzymatic digestion with micrococcal nuclease (MNase) to obtain more reproducible results. In this article, we provide a straightforward ChIP assay protocol using MNase.

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is a powerful tool for understanding the molecular mechanisms of gene regulation. However, the method involves difficulties in obtaining reproducible chromatin fragmentation by mechanical shearing. Here, we provide an improved protocol for a ChIP assay using enzymatic digestion.

포유류 세포에서 미세 Coccal 뉴클레아제사용 염색질 면역침전 분석

To express cellular phenotypes in organisms, living cells execute gene expression accordingly, and transcriptional programs play a central role in gene ...

효모 세포에서 locus-specific Chromatin 분리

Single-Copy Gene Locus Chromatin Purification in Saccharomyces cerevisiae

The basic organizational unit of eukaryotic chromatin is the nucleosome core particle (NCP), which comprises DNA wrapped ~1.7 times around a histone octamer. Chromatin is defined as the entity of NCPs and numerous other protein complexes, including transcription factors, chromatin remodeling and modifying enzymes. It is still unclear how these protein-DNA interactions are orchestrated at the level of specific genomic loci during different stages of the cell cycle. This is mainly due to the current technical limitations, which make it challenging to obtain precise measurements of such dynamic interactions. Here, we describe an improved method combining site-specific recombination with an efficient single-step affinity purification protocol to isolate a single-copy gene locus of interest in its native chromatin state. The method allows for the robust enrichment of the target locus over genomic chromatin, making this technique an effective strategy for identifying and quantifying protein interactions in an unbiased and systematic manner, for example by mass spectrometry. Further to such compositional analyses, native chromatin purified by this method likely reflects the in vivo situation regarding nucleosome positioning and histone modifications and is, therefore, amenable to further structural and biochemical analyses of chromatin derived from virtually any genomic locus in yeast.

저자 스포트라이트: Advancing Chromatin Research and Overcoming Limitations with a High-Enrichment Locus-Specific Chromatin Isolation Protocol (고농축 유전자좌 특이적 크로마틴 분리 프로토콜로 크로마틴 연구 발전 및 한계 극복) 

This protocol presents a locus-specific chromatin isolation method based on site-specific recombination to purify a single-copy gene locus of interest in its native chromatin context from budding yeast, Saccharomyces cerevisiae.

Single-Copy Gene Locus Chromatin Purification in Saccharomyces cerevisiae (맥주효모균의 단일 복제 유전자 자리, 염색질 정제)

The basic organizational unit of eukaryotic chromatin is the nucleosome core particle (NCP), which comprises DNA wrapped ~1.7 times around a histone ...

Repressing Gene Transcription by Redirecting Cellular Machinery with Chemical Epigenetic Modifiers

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene expression regulation are commonly disrupted in many diseases, a locus-specific, endogenous, and reversible method to study and control these mechanisms of action has been lacking. To address this issue, we have developed and characterized novel gene-regulating bifunctional molecules. One component of the bifunctional molecule binds to a DNA-protein anchor so that it will be recruited to an allele-specific locus. The other component engages endogenous cellular chromatin-modifying machinery, recruiting these proteins to a gene of interest. These small molecules, called chemical epigenetic modifiers (CEMs), are capable of controlling gene expression and the chromatin environment in a dose-dependent and reversible manner. Here, we detail a CEM approach and its application to decrease gene expression and histone tail acetylation at a Green Fluorescent Protein (GFP) reporter located at the Oct4 locus in mouse embryonic stem cells (mESCs). We characterize the lead CEM (CEM23) using fluorescent microscopy, flow cytometry, and chromatin immunoprecipitation (ChIP), followed by a quantitative polymerase chain reaction (qPCR). While the power of this system is demonstrated at the Oct4 locus, conceptually, the CEM technology is modular and can be applied in other cell types and at other genomic loci.

Regulation of the chromatin environment is an essential process required for proper gene expression. Here, we describe a method for controlling gene expression through the recruitment of chromatin-modifying machinery in a gene-specific and reversible manner.

세포질 기계 화학 Epigenetic 한정자를 리디렉션하여 억압 유전자 전사

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene ...

생체공학

Isolation and Cultivation of Neural Progenitors Followed by Chromatin-Immunoprecipitation of Histone 3 Lysine 79 Dimethylation Mark

Brain development is a complex process, which is controlled in a temporo-spatial manner by gradients of morphogens and different transcriptional programs. Additionally, epigenetic chromatin modifications, like histone methylation, have an important role for establishing and maintaining specific cell fates within this process. The vast majority of histone methylation occurs on the flexible histone tail, which is accessible to histone modifiers, erasers, and histone reader proteins. In contrast, H3K79 methylation is located in the globular domain of histone 3 and is implicated in different developmental functions. H3K79 methylation is evolutionarily conserved and can be found in a wide range of species from Homo sapiens to Saccharomyces cerevisiae. The modification occurs in different cell populations within organisms, including neural progenitors. The location of H3K79 methylation in the globular domain of histone 3 makes it difficult to assess. Here, we present methods to isolate and culture cortical progenitor cells (CPCs) from embryonic cortical brain tissue (E11.5-E14.5) or cerebellar granular neuron progenitors (CGNPs) from postnatal tissue (P5-P7), and to efficiently immunoprecipitate H3K79me2 for quantitative PCR (qPCR) and genome-wide sequencing.

We present an effective and reproducible method to isolate and culture neural progenitor cells from embryonic and postnatal brain tissue for chromatin immunoprecipitation (ChIP) of histone 3 lysine 79 dimethylation (H3K79me2) - a histone mark located within the globular domain of histone 3.

절연 및 신경 창시자 Chromatin-Immunoprecipitation 히스톤 3 리 79 Dimethylation 마크의 뒤의 재배

Brain development is a complex process, which is controlled in a temporo-spatial manner by gradients of morphogens and different transcriptional programs. ...

포유류 세포에 측정 Chromatin 접근 규제 요소의 포 름 알 데히드 기반 격리

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이 비디오의 챕터

바인딩 속성 수정 복합물 Chromatin의 대량 Chromatin의 분석에 대 한 순차적 소금 기사

교 잡의 적응 포유류 세포 단백질 Chromatin 관련 단백질의 캡처

마우스 골격 근육에서 Chromatin Immunoprecipitation에 대 한 향상 된 프로토콜

Murine 갈색 지방이 많은 직물의 염색 질 Immunoprecipitation

포유류 세포에서 미세 Coccal 뉴클레아제사용 염색질 면역침전 분석

Single-Copy Gene Locus Chromatin Purification in Saccharomyces cerevisiae (맥주효모균의 단일 복제 유전자 자리, 염색질 정제)

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세포질 기계 화학 Epigenetic 한정자를 리디렉션하여 억압 유전자 전사

절연 및 신경 창시자 Chromatin-Immunoprecipitation 히스톤 3 리 79 Dimethylation 마크의 뒤의 재배