Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Здесь мы описываем иммунопреципитации chromatin (обломока) и чип seq библиотека подготовки протокола для создания глобального epigenomic профили из эмбриональных образцов куриного низким изобилие.
Иммунопреципитации Chromatin (обломока) — это метод широко используется для сопоставления локализации post-translationally модифицированных гистонов, гистонов варианты, факторов транскрипции или chromatin изменения ферментов в данном локусе или геном масштабе. Сочетание чип анализов с следующего поколения последовательности (то есть чип-Seq) представляет собой мощный подход глобально раскрыть генных сетей регулирования и улучшения функционального Аннотация геномов, особенно некодирующих последовательностей регулирования. Протоколы обломока обычно требуют большого количества клеточным материалом, исключая, таким образом, применимость данного метода расследованию типы редких клеток или биопсии малых тканей. Для того, чтобы сделать пробирного чип совместим с количество биологического материала, которые обычно могут быть получены в естественных условиях в раннем эмбриогенезе позвоночных, опишем здесь упрощенный протокол чип, в котором количество шагов, необходимых для завершения пробы были сокращены свести к минимуму потери образца. Этот чип протокол успешно использовался для изучения различных гистона изменения в различных эмбриональные куриные и тканей взрослой мыши с помощью низкого числа средних клеток (5 х 104 - 5 x 105 клеток). Важно отметить, что этот протокол совместим с чип seq технологии с использованием методов подготовки стандартной библиотеки, обеспечивая тем самым глобальное epigenomic карты в весьма актуальным эмбриональных тканей.
Столб-поступательные изменения гистона непосредственно участвуют в различных хроматина зависимых процессов, включая транскрипции и репликации ДНК ремонт1,2,3. Кроме того, различные гистона изменения показывают положительные (например, H3K4me3 и H3K27ac) или отрицательным (например, H3K9me3 и H3K27me3) корреляции с экспрессии генов и может быть широко определены как активация или репрессивных гистона метки, соответственно2,3. Следовательно глобальные гистона модификации карты, также упоминается как epigenomic карты, превратились в мощные и универсальные инструменты функционально аннотировать позвоночных геномов4,5. Например, дистальная регулирования последовательности такие как усилители могут быть определены основаны на наличие конкретных хроматина подписи (например, Активные расширители: H3K4me1 и H3K27ac), которые отличают их от проксимальных промоутер регионов (например, активных промоутеров: H3K4me3)6,,78. С другой стороны гены с крупных клеток личность регулирующих функций обычно встречаются с широким хроматина доменов, отмеченные H3K4me3 или H3K27me3, в зависимости от транскрипционно активным или неактивным статус основных генов, соответственно9 ,10. Аналогично выражение основных клеток идентификации генов кажется, часто контролироваться многочисленными и пространственно кластерного усилители (т.е., супер-усилители), которые могут быть определены как широкий H3K27ac-отмечен доменов11.
В настоящее время изменения гистона карты создаются с помощью чип seq технологию, которая по сравнению с предыдущих подходов, таких как чип микросхема (чип в сочетании с microarrays) обеспечивает более высокое разрешение, меньше артефактов, меньше шума, большего охвата и нижнего 12расходы. Тем не менее поколение epigenomic карт с помощью технологии ChIP-seq имеет свои присущие ограничения, главным образом связанные с успешно выполнять чип в образцах, представляющих интерес. Традиционные протоколы обломока обычно требуются миллионы клеток, который предел применимости этого метода в пробирке клеток линии или клетки, которые могут быть легко изолированных в естественных условиях (например, клетки крови). В последние несколько лет количество измененных протоколы обломока, совместимый с низкой сотовый номера были описаны13,14,,1516. Однако эти протоколы специально разработаны, чтобы быть в сочетании с следующего поколения последовательности (то есть чип seq), и они обычно используется Специальная библиотека подготовка методы13,14, 15 , 16.
Здесь, мы описали чип протокол, который может использоваться для расследования гистона модификации профилей с помощью числа низкой для промежуточных клеток (5 х 104 - 5 x 105 клеток) либо отдельных локусах (т.е., чип ПЦР) или глобально (т.е. Чип seq) (рис. 1). При сочетании технологию чип seq, наш чип протокол может использоваться вместе с методами подготовки стандартной библиотеки, таким образом делая его широко доступными для многих лаборатории10. Этот протокол был использован для изучения нескольких меток гистона (например, H3K4me3, H3K27me3 и H3K27ac) в различных курица эмбриональных тканях (например, спинного нервной трубки (СНТ), лобно протуберанцы и Эпибласт). Однако мы ожидаем, что он должен быть широко применим для других организмов, в которых биологически или клинически соответствующие образцы можно только получить в малых количествах.
согласно директивам немецкий ухода за животными, не институциональный уход за животными и использования Комитет (IACUC) одобрение было необходимо для выполнения экспериментов куриного эмбриона. По данным местных руководящих принципов только эксперименты с куриных эмбрионах (18 день) в HH44 и старше требуют утверждения IACUC. Однако, эмбрионы, используемые в данном исследовании были все в более ранних стадий эмбрионального развития (т.е., HH19 (72 ч.)).
Примечание: целью настоящего Протокола является предоставить подробное описание пробирного чип, так что он может эффективно сочетаться с ПЦР или секвенирование нового поколения (т.е., чип seq) расследовать изменения гистона в низкий изобилие эмбриональных образцов (начиная с 5 x 10-4-5 x 10 5 клетки для каждого чипа реакции) и типы различных тканей ( рис. 1). Протокол должен быть применим к расследованию профили связывания транскрипционных факторов и Сопредседатель возбудителей (например, p300). Однако, из-за более низких обилие этих регуляторных белков, большего числа клеток, вероятно, требуется (5 x 10 5 - 5 х 10 6 клеток для каждой реакции чип).
1. Подготовка яйца и Microdissection курица СНТ
Примечание: процедура microdissections технически отличается от ткани ткани и модели на животных в животной модели. В этом разделе описывается подробно рассечение протокол используется для получения плечевая СНТ секций от стадии HH19 куриных эмбрионах в качестве примера.
2. Сшивки белки ДНК: 1 день
Примечание: выполнить все шаги на льду, если не указано иное.
3. Лизис и Sonication
4. Антитело инкубации
5. Подготовка магнитной бусины: день 2
6. Иммунопреципитации Chromatin
7. Вымойте, элюировать и обратить вспять сшивки
8. Дайджест клеточных белков и РНК: день 3
9. Чип ПЦР
Примечание: выполнять экстракции ДНК и очистки, как описано в Дополнительных материалах.
Примечание: Проверка эффективности sonication, как описано в Дополнительные материалы, чтобы подтвердить, что фрагменты ДНК 200-500-ВР получаются ( рис. 3).
Примечание: критический шаг заключается в определении, если чип на самом деле работали. Если известны геномные привязки сайтов для протеина интереса, грунты могут разрабатываться для количественных полимеразной цепной реакции (ПЦР) для определения, если известные сайты специально обогащены в чип ДНК, по сравнению с отрицательным управления регионами не ожидается, что обязательность КандиДата белков. Например, эта работа показывает чип ПЦР результаты, полученные с чипами для H3K4me3 (активный пропагандист гистона Марк) и H3K27me3 (неактивные промоутер гистона Марк) в разделах СНТ, изолированных от HH14 куриных эмбрионов ( Рисунок 4A ).
10. чип seq библиотеки подготовка; Окончания ремонта: День 4
11. Чип seq библиотеки подготовка; Adenylate 3 ' заканчивается
12. Чип seq библиотеки подготовка; Перевязать адаптеры
13. Чип seq библиотеки подготовка; Амплификация фрагментов ДНК
трубка14. Чип seq библиотеки подготовка; Библиотека проверки
Примечание: Проверка библиотеки выполняется с помощью системы контроля качества ДНК и РНК. Подготовка по лестнице: аликвота 1 мкл геномной ДНК лестницы в первом трубка/Ну и 3 мкл пример буфера.
Чтобы проиллюстрировать производительность нашей чип протокола, мы провели эксперименты с использованием пула СНТ разделы из HH19 куриных эмбрионах, верхнечелюстной протуберанцев HH22 куриные эмбрионы и этап HH3 куриных эмбрионах расследовать привязки профили чип seq раз...
Epigenomic профилирования гистона модификации с помощью чип seq могут использоваться для улучшения функциональной заметки позвоночных геномов различных клеточных контекстах4,5,18. Эти профили epigenomic может использоваться, среди прочего, для в?...
Авторы не имеют каких-либо конкурирующих финансовых интересов должны быть раскрыты.
Авторы благодарят Ян Аппель за его прекрасную техническую помощь при создании этого протокола. Работа в лаборатории рада-Иглесиас поддерживается CMMC очных финансирования, DFG исследовательских грантов (RA 2547/1-1, РА 2547/2-1 и TE 1007/3-1), Грант и Грант CECAD УПЦ передовых исследователь группы.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagent | |||
BSA powder | Carl Roth | 3737.3 | |
Phosphate Saline buffer (PBS) | Sigma Aldrich | D8537 | |
Tris-HCL pH 8.0 | Sigma Aldrich | T1503 | |
NaCl | Carl Roth | 3957.2 | |
EDTA | Carl Roth | 8043.2 | |
EGTA | Carl Roth | 3054.2 | |
Na-Deoxycholate | Sigma Aldrich | D6750-24 | |
N-lauroylsarcosine | Sigma Aldrich | 61743-25G | |
Hepes | Applichem | A3724,0250 | |
LiCl | Carl Roth | 3739.2 | |
NP-40 | Sigma Aldrich | I3021-100ml | |
SDS | Carl Roth | 1833 | |
Protein G/magnetic beads | Invitrogen | 1004D | |
37% Formaldehyde | Sigma Aldrich | 252549-1L | |
Glycine | |||
RNase | Peqlab | 12-RA-03 | |
Proteinase K | Sigma Aldrich | 46.35 E | |
Na-butyrate | Sigma Aldrich | SLB2659V | |
Proteinase inhibitor | Roche | 5892791001 | |
SYBRgreen Mix | biozym | 617004 | |
dH2O | Sigma Aldrich | W4502 | |
1 Kb ladder | Thermofisher | SM1333 | |
Orange G | Sigma Alrich | 03756-25 | |
Agarose | Invitrogen | 16500-500 | |
0.25% Trypsin-EDTA (1x) | Gibco | 25200-072 | |
Octylphenol Ethoxylate (Triton X 100) | Roth | 3051.4 | |
DMEM (Dulbecco´s Modified Eagle Medium) | Gibco | 31331-028 | |
Gel loading tips Multiflex | A.Hartenstein | GS21 | |
qPCR Plates | Sarstedt | 721,985,202 | |
384 well | Sarstedt | 721,985,202 | |
1.5 mL tubes | Sarstedt | 72,706 | |
100 - 1,000 µL Filter tips | Sarstedt | 70,762,211 | |
2 - 20 µL Filter tips | Sarstedt | 70,760,213 | |
2 - 200 µL Filter tips | Sarstedt | 70,760,211 | |
0.5 - 10 µL Filter tips | Sarstedt | 701,116,210 | |
H3K27me3 antibody | Active Motif | 39155 | |
H3K27ac antibody | Active Motif | 39133 | |
H3K4me3 antibody | Active Motif | 39159 | |
H3K4me2 antibody | Active Motif | 39141 | |
End Repair Mix | Illumina | FC-121-4001 | |
Paramagnetic beads | Beckman Coulter | A63881 | |
Resuspension buffer | Illumina | FC-121-4001 | |
A-Tailing Mix | Illumina | FC-121-4001 | |
Ligation Mix | Illumina | FC-121-4001 | |
RNA Adapter Indexes | Illumina | RS-122-2101 | |
Stop Ligation Buffer | Illumina | FC-121-4001 | |
PCR Primer Cocktail | Illumina | FC-121-4001 | |
Enhanced PCR Mix | Illumina | FC-121-4001 | |
Genomic DNA ladder | Agilent | 5067-5582 | |
Elution Buffer | Agilent | 19086 | |
Sample Buffer | Agilent | 5067-5582 | |
Library Quantification Kit | Kapa Biosystems | KK4835 – 07960204001 | |
Fertile chicken white eggs | LSL Rhein Main | KN: 15968 | |
Needle (Neoject) | A.Hartenstein | 10001 | |
Syringe (Ecoject 10 mL) | Dispomed witt oHG | 21010 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
Centrifuge | Hermle | Z 216 MK | |
Thermoshaker | ITABIS | MKR13 | |
Sonicator | Active Motive | EpiShear probe sonicator | |
Sonicator | Diagenode | Bioruptor Plus | |
Rotator | Stuart | SB3 | |
Variable volume (5 –1,000 μL) pipettes | Eppendorf | N/A | |
Timer | Sigma | N/A | |
Magnetic holder | Thermo Fisher | DynaMag-2 12321D | |
Table spinner | Heathrow Scientific | Sprout | |
Mixer | LMS | VTX 3000L | |
Real-Time PCR Cycler | Roche | Light Cycler; Serial Nr.5662 | |
PCR Cycler | Applied Biosystems | Gene Amp PCR System 9700 | |
DNA and RNA quality control system | Agilent | Agilent 4200 TapeStation System | |
Forceps | Dumont | 5-Inox-H | |
Perforated spoon | World precision instruments | 501997 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены