Bu eser hibe A.B. NIH GM117446 tarafından desteklenmiştir

1. hazırlık için hücre Akış Sitometresi sıralama
<ol><li>15 mL test tüpleri kültürler 1,5 mL başına 107 hücre x 5 x 106 yoğunluğu sonra gece büyüme ulaşmak öyle ki 8 mL her YEPD suyu içeren aşılamak (bkz: tartışma Not 1).</li>
	<li>Spin aşağı 15 mL vidalı kapak santrifüj tüpü 5 min için Maya hücrelerinde (1400 x g, oda sıcaklığında veya 4 ° C), 1,5 mL % 70 etanol ve oda sıcaklığında 1 h veya buz (en az 3 h için bu oturup icar transferi bir 1.6 mL microfuge tüp hücrelerde resuspend süresiz olarak 4 ° C-ebilmek var olmak stok) (bkz: tartışma noktası (2)).</li>
	<li>Spin aşağı Maya hücrelerinde microfuge (14.000 x g, 4 ° C'de) 1 dakika, 1 mL 50 mM sodyum sitrat, pH 7.2, (14.000 x g, 4 ° C) aşağı spin için 1 dk resuspend, süpernatant Aspire edin, 1 mL 50 mM sodyum sitrat pH 7.2 resuspend , 0.25 mg/mL 1 h 50 ° C veya gecede 37 ° C ısı blok veya su banyosunda RNAse çözüm içeren.</li>
	<li>50 µL İndinavir K çözüm (20 mg/mL 10 mM Tris pH 7.5, 2 mM CaCl2, % 50 ağırlık birimi gliserol için resuspended) ekleyin ve 50 ° C'de 1 h için kuluçkaya</li>
	<li>(14. 000 x g, 4 ° C) hücreleri aşağı spin, 1 mL 50 mM sodyum sitrat, pH 7.2 hücrelerde resuspend, (14.000 x g, 4 ° C) spin, vakum süpernatant Aspire edin, 1 mL 1 µM yeşil nükleik asit zorlanma 50 mM sodyum sitrat içinde resuspended içinde resuspend , pH 7.2 ve karanlık oda sıcaklığında 1 h için kuluçkaya, 2 x 2 için solüsyon içeren temizleyicide s her (çıkış gücü 2 watt).</li>
</ol>2. hücre sıralama
<ol><li>Bir hücre sıralayıcısı kullanarak, her hücre döngüsü aşama olduğu gibi Resim 1 en az 1.6 milyon haploit hücreleri toplama hücreleri DNA içeriği aşamada G1, S, "erken G2" ve "geç G2", içine göre sıralamak (bkz: tartışma noktası (3)).</li>
	<li>Hücreleri microfuge tüpler için transfer ve hücreler için 14.000 x g microfuge 4 ° C'de 20 dakika aşağı spin ve süpernatant vakum ile Aspire edin (Pelet süresiz-20 ° C'de dondurulmuş depolanabilir; nokta (4) tartışma bakın).</li>
</ol>3. DNA ekstraksiyon ve kitaplıkları sıralama hazırlık
Not: Aşağıdaki adımları "protokol ben" Maya genomik DNA ekstraksiyon kiti temel alır ( Tablo malzemelerigörmek).
<ol><li>"Sindirim arabelleği," Maya litik enzim hücre duvarı ve Maya litik enzim 5 µL sindirmek, vortexing tarafından resuspend ve 40-60 dk 37 ° C'de kuluçkaya sağlar özel bir arabellek 120 µL ekleyin.</li>
	<li>"Lizis arabelleği," deterjan ve girdap için 10-20 s sabit içeren özel bir arabelleği 120 µL ekleyin.</li>
	<li>250 µL kloroform add - iyice karıştırın 1 dk için.</li>
	<li>Bir microfuge 2 min için maksimum hızda çevir.</li>
	<li>Süpernatant DNA bağlama sütun ve 1 dk. için bir microfuge maksimum hızda santrifüj üzerine yükleyin.</li>
	<li>"DNA yıkama arabelleği," etanol ve bir microfuge maksimum hızda 1 dk santrifüj içeren özel bir arabelleği 300 µL ekleyin. Aracılığıyla akış atmak, DNA yıkama arabelleği 300 µL eklemek ve yıkama işlemi yineleyin.</li>
	<li>Spin sütun bir taze microfuge tüp transferi, su (değil TE) 60 µL eklemek - 1-3 dakika bekleyin ve 10 için santrifüj kapasitesi s DNA elute.</li>
	<li>Konsantrasyon dsDNA yüksek hassasiyet arabelleği seyreltilmiş 1: 200 ve sonra sağlanan standart 10 µL için ayarı'nı kullanarak bir yer ölçü Floresans dsDNA yüksek hassasiyet reaktif 195 µL DNA'ın 5 µL ekleyerek ölçün; DNA toplam verim 10 ve 50 ng arasında bekliyoruz.</li>
	<li>Solüsyon içeren temizleyicide (Peak olay gücü 450, görev faktörü % 30, döngüleri patlama başına 200, tedavi süresi 60 s, su seviyesi 6) DNA ' 250-350 bp parçalara kırmak için.</li>
	<li>DNA örneği hazırlık seti kullanarak bir kitaplığı hazırlamak ve bu (en az 10 milyon 50 bp tek taraflı kenar okuma) DNA sıralama cihazda hızlı modda sıra (bkz: tartışma Not (5)).</li>
</ol>4. analiz veri ve çoğaltma nesil Sekanslama profilleri
<ol><li>Saccharomyces cerevisiae sacCer3 genom Gsnap12 kullanarak serileri hizalamak (tartışma Not (6) bakınız).</li>
	<li>Ücret baz çifti derinliklerinde Bedtools' "genomeCoverageBed" yazılım13kullanarak okundu öğrenmek.</li>
	<li>Artefactual sivri okuma derinliklerinde varsa kaldırın (tartışma Not (7) bakınız).</li>
	<li>Düz okumak derinlikleri kromozom 20 kayar pencere "runMean" işlevi R kullanarak KB medians kullanarak tarafından paket "caTools" (bkz: tartışma Not (8)).</li>
	<li>Arsa derinlikleri S faz, erken G2 ve geç G2 (bkz: tartışma Not (9)) tamamen çoğaltılmış okuma derinliklerinde bir yüzdesi olarak okuyun.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Fragkos, M., Ganier, O., Coulombe, P., Mechali, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+replication+origin+activation+in+space+and+time.">DNA replication origin activation in space and time.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 16, 360-374 (2015).</li><li>Santocanale, C., Diffley, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Mec1-+and+Rad53-dependent+checkpoint+controls+late-firing+origins+of+DNA+replication.">A Mec1- and Rad53-dependent checkpoint controls late-firing origins of DNA replication.</a> Nature. 395, 615-618 (1998).</li><li>Brewer, B. J., Fangman, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+replication+fork+barrier+at+the+3'+end+of+yeast+ribosomal+RNA+genes.">A replication fork barrier at the 3' end of yeast ribosomal RNA genes.</a> Cell. 55, 637-643 (1988).</li><li>Raghuraman, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication+dynamics+of+the+yeast+genome.">Replication dynamics of the yeast genome.</a> Science. 294, 115-121 (2001).</li><li>Muller, C. A., Nieduszynski, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conservation+of+replication+timing+reveals+global+and+local+regulation+of+replication+origin+activity.">Conservation of replication timing reveals global and local regulation of replication origin activity.</a> Genome Res. 22, 1953-1962 (2012).</li><li>Koren, A., Soifer, I., Barkai, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRC1-dependent+scaling+of+the+budding+yeast+DNA+replication+timing+program.">MRC1-dependent scaling of the budding yeast DNA replication timing program.</a> Genome Res. 20, 781-790 (2010).</li><li>Lang, G. I., Murray, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutation+rates+across+budding+yeast+chromosome+VI+are+correlated+with+replication+timing.">Mutation rates across budding yeast chromosome VI are correlated with replication timing.</a> Genome Biol Evol. 3, 799-811 (2011).</li><li>Durkin, S. G., Glover, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromosome+fragile+sites.">Chromosome fragile sites.</a> Annu Rev Genet. 41, 169-192 (2007).</li><li>Dillon, L. W., Burrow, A. A., Wang, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+instability+at+chromosomal+fragile+sites+in+cancer.">DNA instability at chromosomal fragile sites in cancer.</a> Curr Genomics. 11, 326-337 (2010).</li><li>Widrow, R. J., Hansen, R. S., Kawame, H., Gartler, S. M., Laird, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Very+late+DNA+replication+in+the+human+cell+cycle.">Very late DNA replication in the human cell cycle.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 95, 11246-11250 (1998).</li><li>Foss, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SIR2+suppresses+replication+gaps+and+genome+instability+by+balancing+replication+between+repetitive+and+unique+sequences.">SIR2 suppresses replication gaps and genome instability by balancing replication between repetitive and unique sequences.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 114, 552-557 (2017).</li><li>Wu, T. D., Reeder, J., Lawrence, M., Becker, G., Brauer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GMAP+and+GSNAP+for+Genomic+Sequence+Alignment:+Enhancements+to+Speed,+Accuracy,+and+Functionality.">GMAP and GSNAP for Genomic Sequence Alignment: Enhancements to Speed, Accuracy, and Functionality.</a> Methods Mol Biol. 1418, 283-334 (2016).</li><li>Quinlan, A. R., Hall, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BEDTools:+a+flexible+suite+of+utilities+for+comparing+genomic+features.">BEDTools: a flexible suite of utilities for comparing genomic features.</a> Bioinformatics. 26, 841-842 (2010).</li><li>Langmead, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aligning+short+sequencing+reads+with+Bowtie.">Aligning short sequencing reads with Bowtie.</a> Curr Protoc Bioinformatics. , 17 (2010).</li><li>Li, H., Durbin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+and+accurate+short+read+alignment+with+Burrows-Wheeler+transform.">Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform.</a> Bioinformatics. 25, 1754-1760 (2009).</li><li>Kellis, M., Birren, B. W., Lander, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proof+and+evolutionary+analysis+of+ancient+genome+duplication+in+the+yeast+Saccharomyces+cerevisiae.">Proof and evolutionary analysis of ancient genome duplication in the yeast Saccharomyces cerevisiae.</a> Nature. 428, 617-624 (2004).</li><li>Goodwin, S., McPherson, J. D., McCombie, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coming+of+age:+ten+years+of+next-generation+sequencing+technologies.">Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies.</a> Nat Rev Genet. 17, 333-351 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu teknik sağlamdır ve nispeten düz ön, özellikle dikkat için aşağıdaki ayrılmış ise:
(1) biz yoksa kültürleri istenen yoğunluk sadece 4 h aşı sonra ulaşmış sonra hasat farklılıklar hücre döngüsü dağıtımları içinde tezahür beri onlar log fazı, ulaşmadan kültürler en az 12 h için büyümek öneririz. Varsayımımız nispeten istikrarlı bir denge ulaştı bir hücre döngüsü dağıtım daha iyi doymuş bir kültür son zamanlarda taze ortamına Transfer ed...

Ökaryotik genom çoğaltma çoğaltma, hangi çoğaltma dışında çatal (Fragkos ve ark.içinde 20151gözden) her iki yönde devam kökenleri denilen birden çok ayrı site başlatılır. Kökenleri değişir hem kendi zamanlama ve ateş verimliliğini ve çoğaltma kaynağı etkinliğini izlemek ve bu değişim nedenleri aydınlatmak için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Etkinlik bireysel kökenli tek iplikçikli DNA2, hangi formların etkin kökenleri, çevresinde düzeylerinden anlaşılmaktadır olabilir veya 2D Jel Elektroforez belirli çoğaltma ara ürün3izlemek için kullanarak, her ikisi ile tespit edilebilir radyoaktif sondalar. Kökeni eski belirli bilinen sıralarını sınırlı olduğu için bu tekniklerin her ikisi de daha kolay S. cerevisiae memeli hücrelerinde uygulanır. Microarrays gelişiyle, genel olarak ateş kökenli değerlendirmek mümkün oldu. Bu ilk DNA ile ağır izotoplar etiketleme, orta içeren hafif izotopların bir G1 blok hücrelerden serbest ve ağır-hafif hibrid DNA genom4arasında oluşumu izleme tarafından yapıldı. Yüksek işlem hacmi sıralama giriş benzer genom geniş izleme kökenli faaliyet pahalı izotopik etiketleme zorunluluğu olmadan izin. Hücreleri DNA içeriği göre Akış Sitometresi ve derin sıralama için tabi DNA'ları sıralanmış. Sıra kapsama 1 x 2 x S faz boyunca devam eder çünkü göreli çoğaltma zamanlaması S aşamasında G1 veya G25,6, olanlar için hücre okuma derinliği karşılaştırarak tespit edilebilir. Bu teknikler, özellikle Maya için uygulanan kaynak zamanlaması ve verimlilik nasıl DNA dizisi, Kromatin yapısı ve DNA çoğaltma proteinler düzenleyen daha derin bir anlayış için yol açtı.
Sadık iletim hücresel proliferasyonu sırasında genetik bilgi DNA ikileşmesi, kökeni yer alan yalnızca başarılı inisiyasyon, aynı zamanda başarılı bir şekilde tamamlanması, çoğaltma, çoğaltma çatal buluştuğu oluşur gerektirir. Çoğaltma başlatma gibi genom arasında bile geç Hücre döngüsünde çoğaltılmamış kalan belirli bölgelerde tamamlama çoğaltma zamanlaması göre değişir. Gibi bölgelerden özellikle etkin çoğaltma kökeni uzak olabilir veya dizileri veya DNA polimerazlar engel Kromatin yapıları içerebilir. Geç bölgeleri çoğaltma kendilerini kromozom kırılma ve yüksek mutasyon oranları ile ilişkili olan ve kanser ve yaşlanma7,8,9karıştığı kırılgan siteler olarak bildirilebilir. Ancak, uygun bakım DNA ikileşmesi genom istikrar tamamlanması önemini rağmen bizim anlayış nerede ve nasıl bu gerçekleşir kadar bu çoğaltma başlatma gecikmeli. Ve bireysel genler olan geç çoğaltma hastalığı ile ilişkili olduğu süre ile örneğin, qPCR10, yerleri elucidating ve nedenleri geç çoğaltma eksik yatan, yönetmen küresel çalışmalar incelenmiştir. Burada "Biz Akış Sitometresi ile yüksek işlem hacmi sıralama genom çoğaltmasında tamamlanması ışık içinde birleştirmek G2 seq" olarak11Maya anlamlara bir tekniğini tanımlamak. Küçük değişiklikler ile bu iletişim kuralı akışı DNA içeriği göre sıralanmış olabilir herhangi bir hücre için adapte edilebilir.

<table><tbody><tr><td>YeaStar Genomic DNA kit</td><td>Genesee Scientific</td><td>11-323</td><td></td></tr><tr><td>1 &amp;micro;M SYTOX Green</td><td>ThermoFisher</td><td>57020</td><td>resuspend in 50 mM sodium citrate, pH 7.2</td></tr><tr><td>50 mM sodium citrate, pH 7.2</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>RNase solution (0.25 mg / mL)</td><td>Sigma</td><td>R6513</td><td>0.25 mg / mL RNaseA resuspended in 50 mM sodium citrate, pH 7.2, boil RNase solution for 10 minutes before the first use only, and from then on store at -20&amp;deg;</td></tr><tr><td>proteinase K solution (20 mg / mL)</td><td>ThermoFisher / Invitrogen</td><td>25530-015</td><td>resuspend in 10 mM Tris, pH 7.5, 2 mM CaCl2, 50% glycerol, store at -20&amp;deg;C</td></tr><tr><td>Model 50 Sonic Dismembrator</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB50A220</td><td></td></tr><tr><td>BD Biosciences FACSAria II</td><td>BD Biosciences</td><td>644832</td><td></td></tr><tr><td>Zymo-spin III columns</td><td>Zymo Research</td><td>C1005</td><td></td></tr><tr><td>Qubit dsDNA HS Assay Kit</td><td>ThermoFisher</td><td>Q32851</td><td></td></tr><tr><td>Qubit 3.0 Fluorometer</td><td>ThermoFisher</td><td>Q33216</td><td></td></tr><tr><td>Covaris Model LE220 Focused-Ultrasonicator</td><td>Covaris</td><td>500219</td><td></td></tr><tr><td>Illumina TruSeq DNA LT Sample Prep Kit</td><td>Illumina</td><td>15026486</td><td></td></tr><tr><td>Illumina HiSeq 2500 instrument</td><td>Illumina</td><td>SY&amp;ndash;401&amp;ndash;2501</td><td></td></tr><tr><td>gsnap alignment software</td><td>open source software / Genentech</td><td></td><td>http://research-pub.gene.com/gmap</td></tr></tbody></table>

g2-seq: a high throughput sequencing-based technique for identifying late replicating regions of the genome

DNA ikileşmesi S aşaması hücre döngüsünün ilerlemesini takip etmek çok sayıda teknikleri geliştirilmiştir. Bu tekniklerin çoğu aydınlatma konumunun ve inisiyasyon tamamlanması yerine genom çoğaltma zamanlaması doğru yönetti. Ancak, bu bölgelerde yüksek seviyede kromozom kırılma ve mutasyon muzdarip çünkü son çoğaltma, tamamlamak üzere olan bölgeler genom kopyası anlıyoruz ve hastalık ve yaşlanma ile ilişkili olmuştur önemlidir. Burada nasıl yerine bölgelere genom kopyası son tam çoğaltma için tanımlamak için çoğaltma başlatma izlemek için kullanılan bir teknik genişletilmiş var açıklar. Bu yaklaşım Akış Sitometresi ve yüksek işlem hacmi sıralamanın kombinasyonuna dayanmaktadır. Bu rapor bu tekniği uygulamaya Maya üzerinde duruluyor olsa da, yaklaşım, bir Akış Sitometresi DNA içeriği göre sıralanan hücreler ile kullanılabilir.

Mayası geç kopyalayan siteleri belirlemek için yukarıda açıklanan yordamı kullandık. Bu yaklaşım bir bilinen geç kopyalayan bölgesi yapay bir kromozom üzerinde kullanmayı test doğru ve güvenilir olduğu için teknik kanıtladı. Sonuçlarımız de çoğaltma zamanında tamamlanması biyolojik önemi kromozom 7, biz geç çoğaltma olarak G2-seq sonuçlarımız temelinde tanımlanan, bir geç kopyalayan bölge kayıp göstererek yaklaşık göstermiştir üç kat daha sık ...

Watch this Scientific Journal Video about G2-seq: A High Throughput Sequencing-based Technique for Identifying Late Replicating Regions of the Genome at JoVE.com

G2-seq: A High Throughput Sequencing-based Technique for Identifying Late Replicating Regions of the Genome

G2-seq: geç genom bölgelerinde çoğaltma tanımlamak için bir yüksek işlem hacmi-dayandırılmış tekniği

Akış Sitometresi ve yüksek işlem hacmi sıralama genom kopyası geç kopyalayan bölgeleri tanımlamak için birleştirme tekniği tarif.

Numerous techniques have been developed to follow the progress of DNA replication through the S phase of the cell cycle. Most of these techniques have ...

g2-seq-high-throughput-sequencing-based-technique-for-identifying

Research

JoVE Journal

Genetics

5.7K Görüntüleme.  Fred Hutchinson Cancer Research Center. Akış Sitometresi ve yüksek işlem hacmi sıralama genom kopyası geç kopyalayan bölgeleri tanımlamak için birleştirme tekniği tarif.

Video: G2-seq: A High Throughput Sequencing-based Technique for Identifying Late Replicating Regions of the Genome

Methyl-binding DNA capture Sequencing for Patient Tissues

Methylation is one of the essential epigenetic modifications to the DNA, which is responsible for the precise regulation of genes required for stable development and differentiation of different tissue types. Dysregulation of this process is often the hallmark of various diseases like cancer. Here, we outline one of the recent sequencing techniques, Methyl-Binding DNA Capture sequencing (MBDCap-seq), used to quantify methylation in various normal and disease tissues for large patient cohorts. We describe a detailed protocol of this affinity enrichment approach along with a bioinformatics pipeline to achieve optimal quantification. This technique has been used to sequence hundreds of patients across various cancer types as a part of the 1,000 methylome project (Cancer Methylome System).

Here we present a protocol to investigate genome wide DNA methylation in large scale clinical patient screening studies using the Methyl-Binding DNA Capture sequencing (MBDCap-seq or MBD-seq) technology and the subsequent bioinformatics analysis pipeline.

Hasta Dokularda metil-bağlayıcı DNA yakalama Dizi

Methylation is one of the essential epigenetic modifications to the DNA, which is responsible for the precise regulation of genes required for stable ...

Genetik

Genome-wide Determination of Mammalian Replication Timing by DNA Content Measurement

Replication of the genome occurs during S phase of the cell cycle in a highly regulated process that ensures the fidelity of DNA duplication. Each genomic region is replicated at a distinct time during S phase through the simultaneous activation of multiple origins of replication. Time of replication (ToR) correlates with many genomic and epigenetic features and is linked to mutation rates and cancer. Comprehending the full genomic view of the replication program, in health and disease is a major future goal and challenge.
This article describes in detail the &#34;Copy Number Ratio of S/G1 for mapping genomic Time of Replication&#34; method (herein called: CNR-ToR), a simple approach to map the genome wide ToR of mammalian cells. The method is based on the copy number differences between S phase cells and G1 phase cells. The CNR-ToR method is performed in 6 steps: 1. Preparation of cells and staining with propidium iodide (PI); 2. Sorting G1 and S phase cells using fluorescence-activated cell sorting (FACS); 3. DNA purification; 4. Sonication; 5. Library preparation and sequencing; and 6. Bioinformatic analysis. The CNR-ToR method is a fast and easy approach that results in detailed replication maps.

We describe here a relatively fast and simple approach for mapping genome-wide mammalian replication timing, from cell isolation to the basic analysis of the sequencing results. A genomic map of a representative replication program will be provided following the protocol.

DNA İçerik Ölçüm tarafından Memeli Çoğaltma Zamanlama genom Tayini

Replication of the genome occurs during S phase of the cell cycle in a highly regulated process that ensures the fidelity of DNA duplication. Each genomic ...

Genome-wide Surveillance of Transcription Errors in Eukaryotic Organisms

Accurate transcription is required for the faithful expression of genetic information. Surprisingly though, little is known about the mechanisms that control the fidelity of transcription. To fill this gap in scientific knowledge, we recently optimized the circle-sequencing assay to detect transcription errors throughout the transcriptome of Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster, and Caenorhabditis elegans. This protocol will provide researchers with a powerful new tool to map the landscape of transcription errors in eukaryotic cells so that the mechanisms that control the fidelity of transcription can be elucidated in unprecedented detail.

This protocol provides researchers with a new tool to monitor the fidelity of transcription in multiple model organisms.

Ökaryotlarda transkripsiyon hataları genom çapında gözetim

Accurate transcription is required for the faithful expression of genetic information. Surprisingly though, little is known about the mechanisms that ...

High-throughput Identification of Gene Regulatory Sequences Using Next-generation Sequencing of Circular Chromosome Conformation Capture (4C-seq)

The identification of regulatory elements for a given target gene poses a significant technical challenge owing to the variability in the positioning and effect sizes of regulatory elements to a target gene. Some progress has been made with the bioinformatic prediction of the existence and function of proximal epigenetic modifications associated with activated gene expression using conserved transcription factor binding sites. Chromatin conformation capture studies have revolutionized our ability to discover physical chromatin contacts between sequences and even within an entire genome. Circular chromatin conformation capture coupled with next-generation sequencing (4C-seq), in particular, is designed to discover all possible physical chromatin interactions for a given sequence of interest (viewpoint), such as a target gene or a regulatory enhancer. Current 4C-seq strategies directly sequence from within the viewpoint but require numerous and diverse viewpoints to be simultaneously sequenced to avoid the technical challenges of uniform base calling (imaging) with next generation sequencing platforms. This volume of experiments may not be practical for many laboratories. Here, we report a modified approach to the 4C-seq protocol that incorporates both an additional restriction enzyme digest and qPCR-based amplification steps that are designed to facilitate a greater capture of diverse sequence reads and mitigate the potential for PCR bias, respectively. Our modified 4C method is amenable to the standard molecular biology lab for assessing chromatin architecture.

High-throughput Identification of Gene Regulatory Sequences Using Next-generation Sequencing of Circular Chromosome Conformation Capture 4C-seq

The identification of physical interactions between genes and regulatory elements is challenging but has been facilitated by chromosome conformation capture methods. This modification to the 4C-seq protocol mitigates PCR bias by minimizing over-amplification of PCR templates and maximizes the mappability of reads by incorporating an addition restriction enzyme digest step.

Gen düzenleyici dizileri dairesel kromozom Conformation yeni nesil sıralama kullanarak yüksek üretilen iş tanımlaması yakalama (4C-seq)

The identification of regulatory elements for a given target gene poses a significant technical challenge owing to the variability in the positioning and ...

<meta charset="utf8"></head><body>DNA Replikasyonu ve Çatal Durma Olaylarını Analiz Etmek için 2D Jel Elektroforezi

Electrophoretic Analysis of Replication Through Structure-Prone DNA Repeats Within the SV40-Based Human Episome

Two-dimensional neutral/neutral gel-electrophoresis (2DGE) emerged as a benchmark technique to analyze DNA replication through natural impediments. This protocol describes how to analyze replication fork progression through structure-prone, expandable DNA repeats within the simian virus 40 (SV40)-based episome in human cells. In brief, upon plasmid transfection into human cells, replication intermediates are isolated by the modified Hirt protocol and treated with the DpnI restriction enzyme to remove non-replicated DNA. Intermediates are then digested by appropriate restriction enzymes to place the repeat of interest within the origin-distal half of a 3-5 kb-long DNA fragment. The replication intermediates are separated into two perpendicular dimensions, first by size and then by shape. Following Southern blot hybridization, this approach allows researchers to observe fork stalling at various structure-forming repeats on the descending half of the replication Y-arc. Furthermore, this positioning of the stall site allows the visualization of various outcomes of repeat-mediated fork stalling, such as fork reversal, the advent of a converging fork, and recombinational fork restart.

<meta charset="utf8"></head><body>Yazar Gündemi: Replikasyon Çatalı Durma ve Genişleme Mekanizmalarını Ortaya Çıkarmak için Patojenik Tekrarların DNA Replikasyonunu Karakterize Etme

Here, we outline the procedure for analyzing replication progression through pathogenic, structure-prone repeats using 2-dimensional gel electrophoresis.

SV40 Tabanlı İnsan Epizomu İçinde Yapıya Eğilimli DNA Tekrarları Yoluyla Replikasyonun Elektroforetik Analizi

Two-dimensional neutral/neutral gel-electrophoresis (2DGE) emerged as a benchmark technique to analyze DNA replication through natural impediments. This ...

Gel-seq: A Method for Simultaneous Sequencing Library Preparation of DNA and RNA Using Hydrogel Matrices

The ability to amplify and sequence either DNA or RNA from small starting samples has only been achieved in the last five years. Unfortunately, the standard protocols for generating genomic or transcriptomic libraries are incompatible and researchers must choose whether to sequence DNA or RNA for a particular sample. Gel-seq solves this problem by enabling researchers to simultaneously prepare libraries for both DNA and RNA starting with 100 - 1000 cells using a simple hydrogel device. This paper presents a detailed approach for the fabrication of the device as well as the biological protocol to generate paired libraries. We designed Gel-seq so that it could be easily implemented by other researchers; many genetics labs already have the necessary equipment to reproduce the Gel-seq device fabrication. Our protocol employs commonly-used kits for both whole-transcript amplification (WTA) and library preparation, which are also likely to be familiar to researchers already versed in generating genomic and transcriptomic libraries. Our approach allows researchers to bring to bear the power of both DNA and RNA sequencing on a single sample without splitting and with negligible added cost.

Gel-seq enables researchers to simultaneously prepare libraries for both DNA- and RNA-seq at negligible added cost starting from 100 - 1000 cells using a simple hydrogel device. This paper presents a detailed approach for the fabrication of the device as well as the biological protocol to generate paired libraries.

Jel-seq: DNA ve RNA hidrojel matrisleri kullanarak eşzamanlı sıralama kitaplığı hazırlanması için bir yöntem

The ability to amplify and sequence either DNA or RNA from small starting samples has only been achieved in the last five years. Unfortunately, the ...

Biyomühendislik

Integration of Wet and Dry Bench Processes Optimizes Targeted Next-generation Sequencing of Low-quality and Low-quantity Tumor Biopsies

All next-generation sequencing (NGS) procedures include assays performed at the laboratory bench (&#34;wet bench&#34;) and data analyses conducted using bioinformatics pipelines (&#34;dry bench&#34;). Both elements are essential to produce accurate and reliable results, which are particularly critical for clinical laboratories. Targeted NGS technologies have increasingly found favor in oncology applications to help advance precision medicine objectives, yet the methods often involve disconnected and variable wet and dry bench workflows and uncoordinated reagent sets. In this report, we describe a method for sequencing challenging cancer specimens with a 21-gene panel as an example of a comprehensive targeted NGS system. The system integrates functional DNA quantification and qualification, single-tube multiplexed PCR enrichment, and library purification and normalization using analytically-verified, single-source reagents with a standalone bioinformatics suite. As a result, accurate variant calls from low-quality and low-quantity formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) and fine-needle aspiration (FNA) tumor biopsies can be achieved. The method can routinely assess cancer-associated variants from an input of 400 amplifiable DNA copies, and is modular in design to accommodate new gene content. Two different types of analytically-defined controls provide quality assurance and help safeguard call accuracy with clinically-relevant samples. A flexible &#34;tag&#34; PCR step embeds platform-specific adaptors and index codes to allow sample barcoding and compatibility with common benchtop NGS instruments. Importantly, the protocol is streamlined and can produce 24 sequence-ready libraries in a single day. Finally, the approach links wet and dry bench processes by incorporating pre-analytical sample quality control results directly into the variant calling algorithms to improve mutation detection accuracy and differentiate false-negative and indeterminate calls. This targeted NGS method uses advances in both wetware and software to achieve high-depth, multiplexed sequencing and sensitive analysis of heterogeneous cancer samples for diagnostic applications.

An integrated system for targeted next-generation sequencing of oncology specimens is described. This cross-platform system is optimized for low-quality and low-quantity tumor biopsies, accommodates low DNA inputs, includes well-characterized multi-variant controls, and features a novel variant caller that is informed by quantitative pre-analytical quality control measures.

Düşük kaliteli ve düşük miktar Tümör Biyopsilerinde ve Islak ve kuru Bench Süreçleri Entegrasyonu Hedefli optimize eder nesil Sıralama

All next-generation sequencing (NGS) procedures include assays performed at the laboratory bench (&#34;wet bench&#34;) and data analyses conducted using ...

Tıp

Ultra-long Read Sequencing for Whole Genomic DNA Analysis

Third generation single-molecule DNA sequencing technologies offer significantly longer read length that can facilitate the assembly of complex genomes and analysis of complex structural variants. Nanopore platforms perform single-molecule sequencing by directly measuring the current changes mediated by DNA passage through the pores and can generate hundreds of kilobase (kb) reads with minimal capital cost. This platform has been adopted by many researchers for a variety of applications. Achieving longer sequencing read lengths is the most critical factor to leverage the value of nanopore sequencing platforms. To generate ultra-long reads, special consideration is required to avoid DNA breakages and gain efficiency to generate productive sequencing templates. Here, we provide the detailed protocol of ultra-long DNA sequencing including high molecular weight (HMW) DNA extraction from fresh or frozen cells, library construction by mechanical shearing or transposase fragmentation, and sequencing on a nanopore device. From 20-25 &#181;g of HMW DNA, the method can achieve N50 read length of 50-70 kb with mechanical shearing and N50 of 90-100 kb read length with transposase mediated fragmentation. The protocol can be applied to DNA extracted from mammalian cells to perform whole genome sequencing for the detection of structural variants and genome assembly. Additional improvements on the DNA extraction and enzymatic reactions will further increase the read length and expand its utility.

Long-read sequences greatly facilitate the assembly of complex genomes and characterization of structural variation. We describe a method to generate ultra-long sequences by nanopore-based sequencing platforms. The approach adopts an optimized DNA extraction followed by modified library preparations to generate hundreds of kilobase reads with moderate coverage from human cells.

Bütün genomik DNA analizi için olağanüstü uzun okunur sıralama

Third generation single-molecule DNA sequencing technologies offer significantly longer read length that can facilitate the assembly of complex genomes ...

G2-seq: geç genom bölgelerinde çoğaltma tanımlamak için bir yüksek işlem hacmi-dayandırılmış tekniği

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Hasta Dokularda metil-bağlayıcı DNA yakalama Dizi

DNA İçerik Ölçüm tarafından Memeli Çoğaltma Zamanlama genom Tayini

Ökaryotlarda transkripsiyon hataları genom çapında gözetim

Gen düzenleyici dizileri dairesel kromozom Conformation yeni nesil sıralama kullanarak yüksek üretilen iş tanımlaması yakalama (4C-seq)

SV40 Tabanlı İnsan Epizomu İçinde Yapıya Eğilimli DNA Tekrarları Yoluyla Replikasyonun Elektroforetik Analizi

SV40 Tabanlı İnsan Epizomu İçinde Yapıya Eğilimli DNA Tekrarları Yoluyla Replikasyonun Elektroforetik Analizi

SV40 Tabanlı İnsan Epizomu İçinde Yapıya Eğilimli DNA Tekrarları Yoluyla Replikasyonun Elektroforetik Analizi

Jel-seq: DNA ve RNA hidrojel matrisleri kullanarak eşzamanlı sıralama kitaplığı hazırlanması için bir yöntem

Düşük kaliteli ve düşük miktar Tümör Biyopsilerinde ve Islak ve kuru Bench Süreçleri Entegrasyonu Hedefli optimize eder nesil Sıralama

Bütün genomik DNA analizi için olağanüstü uzun okunur sıralama