Использование анализа расщепления под мишенями и тегирования (CUT&Tag) в исследовании миобластов мышей

Summary

Исследователи, не знакомые с эпигенетической областью, обнаружат, что CUT&Tag является значительно более простой альтернативой анализам ChIP. Система CUT&Tag оказала огромную пользу эпигенетическим исследованиям редких и первичных клеточных популяций, получив высококачественные данные из очень небольшого числа клеток. Этот протокол описывает проведение анализов H3K4me1 CUT&Tag на мышиных миобластах, выделенных из мышц задних конечностей мыши.

Abstract

Этот документ по протоколу направлен на то, чтобы предоставить новым исследователям полную информацию об использовании технологии Cleavage Under Targets and Tagmentation (CUT&Tag) для профилирования геномных мест связывающих хроматин-связывающих факторов, меток гистонов и вариантов гистонов. Протоколы CUT&Tag очень хорошо работают с мышиными миобластами и свежевыделенными мышечными стволовыми клетками (MuSC). Они могут быть легко применены ко многим другим типам клеток, при условии, что клетки могут быть иммобилизованы шариками Конканавалина-А. По сравнению с CUT&Tag, иммунопреципитация хроматина (ChIP) является трудоемким экспериментом. Анализы ChIP требуют предварительной обработки хроматина перед тем, как хроматический материал можно будет использовать для иммунопреципитации. При сшивании ChIP (X-ChIP) предварительная обработка хроматина включает в себя сшивку и ультразвук для фрагментации хроматина. В случае нативного ChIP (N-ChIP) фрагментированные хроматины обычно достигаются путем расщепления микрококковой нуклеазы (MNase). Как ультразвуковая терапия, так и переваривание MNазы вносят некоторую предвзятость в эксперименты с ChIP. Анализы CUT&Tag могут быть завершены за меньшее количество этапов и требуют гораздо меньшего количества клеток по сравнению с ChIP, но обеспечивают более объективную информацию о факторах транскрипции или метках гистонов в различных геномных местах. CUT&Tag может работать всего с 5 000 ячеек. Благодаря более высокой чувствительности и более низкому фоновому сигналу по сравнению с ChIP, исследователи могут рассчитывать на получение надежных пиковых данных всего за несколько миллионов прочтений после секвенирования.

Introduction

Тест CUT&Tag был изобретен для компенсации некоторых явных недостатков ChIPs¹. Двумя основными недостатками ChIPs являются: 1) смещение, возникающее при фрагментации хроматина, и 2) неспособность работать с малым числом клеток. Анализы X-ChIP основаны либо на ультразвуковом расщеплении, либо на расщеплении MNазы для получения фрагментов хроматина, в то время как N-ChIP в основном использует расщепление MNазы для получения нуклеосом. Ультразвуковая обработка показывает смещение в сторону ослабленных мест расположения хроматина, таких как промоторные области², и, по-видимому, переваривание МНазы также более эффективно рабо....

Protocol

Все методы, представленные в этой рукописи, одобрены Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию лаборатории в Гуанчжоу. Мыши, использованные для получения репрезентативных результатов этой рукописи, содержались и содержались в соответствии с руководящими ?.......

Discussion

Конкретное количество клеток, необходимое для определенной реакции CUT&Tag, полностью зависит от обогащения гистоновыми метками/вариантами или хроматин-связывающими белками, которые должны быть исследованы. Обычно для сильно обогащенных гистоновых меток, таких как H3K4me1, H3K4me3, H3K27ac и т.д., 25.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
bFGF	R&D Systems	233-FB-025
Collagen	Corning	354236
Collagenase II	Worthington	LS004177
Concanavalin-A	Sigma-Aldrich	C5275
Concanavalin-A beads	Bangs Laboratories	BP531
Digitonin	Sigma-Aldrich	300410
Dispase II	Thermo Fisher Scientific	17105041
Fetal bovine serum	Hyclone	SH30396.03
H3K4me1 antibody	abcam	ab8895
Ham's F10 media	Thermo Fisher Scientific	11550043
Hyperactive Universal CUT&Tag Assay Kit for Illumina	Vazyme	TD903	This kit has been tested by us to function well
Magnetic rack for 1.5 mL EP tubes	Qualityard	QYM06
Magnetic rack for 8-PCR tube stripes	Anosun Magnetic	CLJ16/21-021
NEBNext High-Fidelity 2x PCR Master Mix	NEB	M0541L	For library-making PCR reaction
pA-Tn5	Vazyme	S603-01	Needs to be mounted with adaptors before use
Protease inhibitor cocktail	Sigma-Aldrich	5056489001
Proteinase K	Beyotime	ST535-100mg
RPMI-1640 media	Thermo Fisher Scientific	C11875500BT
Secondary antibody (Guinea Pig anti-rabbit IgG)	Antibodies-online	ABIN101961
Spermidine	Sigma-Aldrich	S2626
TruePrep Index Kit V2 for Illumina	Vazyme	TD202	This kit provide Illumina N7XX and N5XX primers
VAHTS DNA Clean Beads	Vazyme	N411	Can substitute Ampure XP beads. Can purify CUT&Tag libraries and select DNA fragments by size