Name: an integrated platform for genome-wide mapping of chromatin states using high-throughput chip-sequencing in tumor tissues
Uploaded: 2018-04-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Integrated Platform for Genome-wide Mapping of Chromatin States Using High-throughput ChIP-sequencing in Tumor Tissues at JoVE.com

マーカス ・ コイル、カーティス ・ ガムス SMF コア MDACC シーケンスのサポートに感謝いたします。この資料で説明する作業は、SMF のコアに NIH グラント (CA016672) からの助成金によって支えられた、NCI は、k. r. に (1K99CA160578 および R00CA160578) に賞を受賞

制度検討委員会のガイドラインに従うすべての臨床検体が得られました。
1. バッファー準備
<ol><li>200 mL の TE バッファー (10 mM 10 mM エチレンジアミン四酸 (EDTA) pH 8.0 トリス-HCl) を確認します。</li>
	<li>200 mL の STE バッファー (10 mM 10 mM EDTA pH 8.0、140 mM の NaCl トリス-HCl) を確認します。</li>
	<li>2.0 M のグリシン (37.52 g 水 200 mL にグリシンの) の 200 mL と 65 ° C まで熱する</li>
	...

<ol>
	<li>Rao, S. S., 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=A+3D+map+of+the+human+genome+at+kilobase+resolution+reveals+principles+of+chromatin+looping.">A 3D map of the human genome at kilobase resolution reveals principles of chromatin looping.</a> Cell. 159 (7), 1665-1680 (2014).</li><li>Hnisz, D., Day, D. S., Young, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulated+Neighborhoods:+Structural+and+Functional+Units+of+Mammalian+Gene+Control.">Insulated Neighborhoods: Structural and Functional Units of Mammalian Gene Control.</a> Cell. 167 (5), 1188-1200 (2016).</li><li>Dixon, J. R., 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=Topological+domains+in+mammalian+genomes+identified+by+analysis+of+chromatin+interactions.">Topological domains in mammalian genomes identified by analysis of chromatin interactions.</a> Nature. 485 (7398), 376-380 (2012).</li><li>Sanyal, A., Lajoie, B. R., Jain, G., Dekker, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+long-range+interaction+landscape+of+gene+promoters.">The long-range interaction landscape of gene promoters.</a> Nature. 489 (7414), 109-113 (2012).</li><li>Wang, X., 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=SMARCB1-mediated+SWI/SNF+complex+function+is+essential+for+enhancer+regulation.">SMARCB1-mediated SWI/SNF complex function is essential for enhancer regulation.</a> Nat Genet. 49 (2), 289-295 (2017).</li><li>Hnisz, D., 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=Activation+of+proto-oncogenes+by+disruption+of+chromosome+neighborhoods.">Activation of proto-oncogenes by disruption of chromosome neighborhoods.</a> Science. 351 (6280), 1454-1458 (2016).</li><li>J&#228;ger, R., 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=Capture+Hi-C+identifies+the+chromatin+interactome+of+colorectal+cancer+risk+loci.">Capture Hi-C identifies the chromatin interactome of colorectal cancer risk loci.</a> Nat Commun. 6, 6178 (2015).</li><li>Krijger, P. H., de Laat, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+disease-associated+gene+expression+in+the+3D+genome.">Regulation of disease-associated gene expression in the 3D genome.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 17 (12), 771-782 (2016).</li><li>Mansour, M. R., 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=Oncogene+regulation.+An+oncogenic+super-enhancer+formed+through+somatic+mutation+of+a+noncoding+intergenic+element.">Oncogene regulation. An oncogenic super-enhancer formed through somatic mutation of a noncoding intergenic element.</a> Science. 346 (6215), 1373-1377 (2014).</li><li>Weischenfeldt, 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=Pan-cancer+analysis+of+somatic+copy-number+alterations+implicates+IRS4+and+IGF2+in+enhancer+hijacking.">Pan-cancer analysis of somatic copy-number alterations implicates IRS4 and IGF2 in enhancer hijacking.</a> Nat Genet. 49 (1), 65-74 (2017).</li><li>Herz, H. M., Hu, D., Shilatifard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancer+malfunction+in+cancer.">Enhancer malfunction in cancer.</a> Mol Cell. 53 (6), 859-866 (2014).</li><li>Kouzarides, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatin+modifications+and+their+function.">Chromatin modifications and their function.</a> Cell. 128 (4), 693-705 (2007).</li><li>Tan, M., 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=Identification+of+67+histone+marks+and+histone+lysine+crotonylation+as+a+new+type+of+histone+modification.">Identification of 67 histone marks and histone lysine crotonylation as a new type of histone modification.</a> Cell. 146 (6), 1016-1028 (2011).</li><li>Strahl, B. D., Allis, 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=The+language+of+covalent+histone+modifications.">The language of covalent histone modifications.</a> Nature. 403 (6765), 41-45 (2000).</li><li>Ernst, 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=Mapping+and+analysis+of+chromatin+state+dynamics+in+nine+human+cell+types.">Mapping and analysis of chromatin state dynamics in nine human cell types.</a> Nature. 473 (7345), 43-49 (2011).</li><li>Consortium, E. P., 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=An+integrated+encyclopedia+of+DNA+elements+in+the+human+genome.">An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome.</a> Nature. 489 (7414), 57-74 (2012).</li><li>Rivera, C. M., Ren, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+human+epigenomes.">Mapping human epigenomes.</a> Cell. 155 (1), 39-55 (2013).</li><li>Stergachis, A. B., 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=Developmental+fate+and+cellular+maturity+encoded+in+human+regulatory+DNA+landscapes.">Developmental fate and cellular maturity encoded in human regulatory DNA landscapes.</a> Cell. 154 (4), 888-903 (2013).</li><li>Xie, W., 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=Epigenomic+analysis+of+multilineage+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells.">Epigenomic analysis of multilineage differentiation of human embryonic stem cells.</a> Cell. 153 (5), 1134-1148 (2013).</li><li>Chen, L., 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=Transcriptional+diversity+during+lineage+commitment+of+human+blood+progenitors.">Transcriptional diversity during lineage commitment of human blood progenitors.</a> Science. 345 (6204), 1251033 (2014).</li><li>Saeed, S., 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=Epigenetic+programming+of+monocyte-to-macrophage+differentiation+and+trained+innate+immunity.">Epigenetic programming of monocyte-to-macrophage differentiation and trained innate immunity.</a> Science. 345 (6204), 1251086 (2014).</li><li>Bernstein, B. E., 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=The+NIH+Roadmap+Epigenomics+Mapping+Consortium.">The NIH Roadmap Epigenomics Mapping Consortium.</a> Nat Biotechnol. 28 (10), 1045-1048 (2010).</li><li>Roadmap Epigenomics, C., 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=Integrative+analysis+of+111+reference+human+epigenomes.">Integrative analysis of 111 reference human epigenomes.</a> Nature. 518 (7539), 317-330 (2015).</li><li>Ernst, J., Kellis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ChromHMM:+automating+chromatin-state+discovery+and+characterization.">ChromHMM: automating chromatin-state discovery and characterization.</a> Nat Methods. 9 (3), 215-216 (2012).</li><li>Feng, J., Liu, T., Qin, B., Zhang, Y., Liu, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+ChIP-seq+enrichment+using+MACS.">Identifying ChIP-seq enrichment using MACS.</a> Nat Protoc. 7 (9), 1728-1740 (2012).</li><li>Zhang, Y., 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=Model-based+analysis+of+ChIP-Seq+(MACS).">Model-based analysis of ChIP-Seq (MACS).</a> Genome Biol. 9 (9), R137 (2008).</li><li>Landt, S. G., 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=ChIP-seq+guidelines+and+practices+of+the+ENCODE+and+modENCODE+consortia.">ChIP-seq guidelines and practices of the ENCODE and modENCODE consortia.</a> Genome Res. 22 (9), 1813-1831 (2012).</li><li>O'Neill, L. P., VerMilyea, M. D., Turner, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+characterization+of+the+early+embryo+with+a+chromatin+immunoprecipitation+protocol+applicable+to+small+cell+populations.">Epigenetic characterization of the early embryo with a chromatin immunoprecipitation protocol applicable to small cell populations.</a> Nat Genet. 38 (7), 835-841 (2006).</li><li>Dahl, J. A., Collas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Q2ChIP,+a+quick+and+quantitative+chromatin+immunoprecipitation+assay,+unravels+epigenetic+dynamics+of+developmentally+regulated+genes+in+human+carcinoma+cells.">Q2ChIP, a quick and quantitative chromatin immunoprecipitation assay, unravels epigenetic dynamics of developmentally regulated genes in human carcinoma cells.</a> Stem Cells. 25 (4), 1037-1046 (2007).</li><li>Zhang, B., 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=Allelic+reprogramming+of+the+histone+modification+H3K4me3+in+early+mammalian+development.">Allelic reprogramming of the histone modification H3K4me3 in early mammalian development.</a> Nature. 537 (7621), 553-557 (2016).</li><li>Dahl, J. A., 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=Broad+histone+H3K4me3+domains+in+mouse+oocytes+modulate+maternal-to-zygotic+transition.">Broad histone H3K4me3 domains in mouse oocytes modulate maternal-to-zygotic transition.</a> Nature. 537 (7621), 548-552 (2016).</li><li>Shen, 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=H3K4me3+epigenomic+landscape+derived+from+ChIP-Seq+of+1,000+mouse+early+embryonic+cells.">H3K4me3 epigenomic landscape derived from ChIP-Seq of 1,000 mouse early embryonic cells.</a> Cell Res. 25 (1), 143-147 (2015).</li><li>Flanagin, S., Nelson, J. D., Castner, D. G., Denisenko, O., Bomsztyk, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplate-based+chromatin+immunoprecipitation+method,+Matrix+ChIP:+a+platform+to+study+signaling+of+complex+genomic+events.">Microplate-based chromatin immunoprecipitation method, Matrix ChIP: a platform to study signaling of complex genomic events.</a> Nucleic Acids Res. 36 (3), e17 (2008).</li><li>Nelson, J. D., Denisenko, O., Sova, P., Bomsztyk, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+chromatin+immunoprecipitation+assay.">Fast chromatin immunoprecipitation assay.</a> Nucleic Acids Res. 34 (1), e2 (2006).</li><li>Lerdrup, M., Johansen, J. V., Agrawal-Singh, S., Hansen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+interactive+environment+for+agile+analysis+and+visualization+of+ChIP-sequencing+data.">An interactive environment for agile analysis and visualization of ChIP-sequencing data.</a> Nat Struct Mol Biol. 23 (4), 349-357 (2016).</li><li>Afgan, E., 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=The+Galaxy+platform+for+accessible,+reproducible+and+collaborative+biomedical+analyses:+2016+update.">The Galaxy platform for accessible, reproducible and collaborative biomedical analyses: 2016 update.</a> Nucleic Acids Res. 44 (W1), W3-W10 (2016).</li><li>Blecher-Gonen, R., 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=High-throughput+chromatin+immunoprecipitation+for+genome-wide+mapping+of+in+vivo+protein-DNA+interactions+and+epigenomic+states.">High-throughput chromatin immunoprecipitation for genome-wide mapping of in vivo protein-DNA interactions and epigenomic states.</a> Nat Protoc. 8 (3), 539-554 (2013).</li><li>Tang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pyflow-ChIPseq:+a+snakemake+based+ChIP-seq+pipeline.">pyflow-ChIPseq: a snakemake based ChIP-seq pipeline.</a> Zenodo. , (2017).</li><li>Koster, J., Rahmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Snakemake--a+scalable+bioinformatics+workflow+engine.">Snakemake--a scalable bioinformatics workflow engine.</a> Bioinformatics. 28 (19), 2520-2522 (2012).</li><li>Ramirez, F., 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=deepTools2:+a+next+generation+web+server+for+deep-sequencing+data+analysis.">deepTools2: a next generation web server for deep-sequencing data analysis.</a> Nucleic Acids Res. 44 (W1), W160-W165 (2016).</li><li>Bailey, T., 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=Practical+guidelines+for+the+comprehensive+analysis+of+ChIP-seq+data.">Practical guidelines for the comprehensive analysis of ChIP-seq data.</a> PLoS Comput Biol. 9 (11), e1003326 (2013).</li><li>Fiziev, P., 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=Systematic+Epigenomic+Analysis+Reveals+Chromatin+States+Associated+with+Melanoma+Progression.">Systematic Epigenomic Analysis Reveals Chromatin States Associated with Melanoma Progression.</a> Cell Rep. 19 (4), 875-889 (2017).</li><li>Liu, T., 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=Broad+chromosomal+domains+of+histone+modification+patterns+in+C.+elegans.">Broad chromosomal domains of histone modification patterns in C. elegans.</a> Genome Res. 21 (2), 227-236 (2011).</li><li>Egelhofer, T. A., 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=An+assessment+of+histone-modification+antibody+quality.">An assessment of histone-modification antibody quality.</a> Nat Struct Mol Biol. 18 (1), 91-93 (2011).</li><li>Rai, 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=Dual+Roles+of+RNF2+in+Melanoma+Progression.">Dual Roles of RNF2 in Melanoma Progression.</a> Cancer Discov. , (2015).</li><li>Cotney, J. L., Noonan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatin+immunoprecipitation+with+fixed+animal+tissues+and+preparation+for+high-throughput+sequencing.">Chromatin immunoprecipitation with fixed animal tissues and preparation for high-throughput sequencing.</a> Cold Spring Harb Protoc. (2), 191-199 (2015).</li><li>Cejas, P., 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=Chromatin+immunoprecipitation+from+fixed+clinical+tissues+reveals+tumor-specific+enhancer+profiles.">Chromatin immunoprecipitation from fixed clinical tissues reveals tumor-specific enhancer profiles.</a> Nat Med. 22 (6), 685-691 (2016).</li></ol>

このプロトコルでは、ひと腫瘍組織および培養細胞におけるクロマチン状態のゲノム マッピングの完全かつ包括的な高スループット チップ seq モジュールについて説明します。最も重要な手順の 1 つは、任意のチップ seq プロトコル抗体特異性です。ここでは、このメソッドにより、チップ グレード、以前私たちと他研究所42,44,<sup class="xr...

哺乳類のゲノム (98-99%) の大半は非コード シーケンスから成るとこれらの nocoding 地域制御遺伝子の発現とクロマチン組織1,2に参加する知られている規制要素を。正常な細胞に最適化されたクロマチン構造にゲノム DNA の特定のアセンブリは空間的な組織、規制、様々 な DNA 関連プロセス3,4、5の精密なタイミングにとって重要です。癌細胞のしかし、クロマチン修飾におけるエピジェネティックな異常のメカニズムによってにつながる規制要素、染色体のループ システム、および遺伝子発現パターン6へのアクセスを含む、クロマチン構造の不適切な組織 7,8,9,10。
最近の進歩にもかかわらず、我々 は腫瘍の進行や治療の応答に関連付けられているエピジェネティックな変化の理解を限られています。エピゲノムは、ヒストンと DNA メチル化遺伝子発現ネットワークとその他のプロセスを維持するための重要な時に入射する (クロマチンの状態と呼ばれる) 動的状態を総称して形成を含む変更の配列で構成されています携帯電話の id です。最近、エンハンサーの変化は、H3K27Ac プロファイル11を研究することによって複数の悪性腫瘍で示されています。このような研究は、分離のエピゲノムの相関性への洞察力を提供する、以上 100 エピジェネティック修飾はその生物学的役割を明確に理解することがなく識別された12,13をされていると相互依存関係。さらに、これらのヒストンと DNA の変更の組合せパターンのさらに大きな数があるし、それはこれら組み合わせパターンの個々 の変更 - エピジェネティックな状態14を指示します。したがって、癌の進行や治療.への応答時にこれらのクロマチンの状態の変化を識別するために途方もない必要性があります。技術 (臨床材料/単一セルの少量から大規模なデータ生成など) の一部に遅れている癌のエピゲノム変化の包括的な知識と分析 (例えばアルゴリズムを定義するには組合せ状態) の課題。したがって、容易にする組合せのパターンを予測する臨床材料と簡単に実装できる計算のアプローチからヒストン修正マークの数が多いをプロファイリングのための堅牢な高スループット方法の重要な必要性があります。腫瘍と治療抵抗性のさまざまな段階に関連付けられているエピジェネティクスの状態の決定。さらに、データ最近エピゲノム プロファイリング研究15,16,17,18,19,20,21から利用できます。 22,23の正常組織および細胞は腫瘍の腫瘍生物学へのエピゲノム貢献のさらなる洞察のクロマチン プロファイルに統合できます。
クロマチンのプロファイリングを様々 なクロマチン変更15,24の大域結合パターンを識別するための強力なツールとなりました。近年、チップ seq を地球規模25,26,27DNA 蛋白質の相互作用を研究するための「ゴールド スタンダード」となりました。任意のチップ seq 実験のためティッシュの処理および脱退を含め、最適な超音波処理条件、沈殿物、ライブラリの準備のための最適な抗体濃度を決定を決定、その成功のために必要な重要なステップがあります。ポスト シーケンス データの処理、および下流の分析。これらの各手順キーの品質管理のチェックポイントが含まれて、一緒に撮影するとき正しく機能検証のための潜在的なターゲットを識別するために重要です。次の手順でイノベーションにより、いくつかの先行研究が組織28,29,30,31,32 の少量からチップやチップ Seq を実行する手法を開発しました。.さらに、いくつかの研究は、PCR によって続いた高スループット チップ実験用プロトコルによる定量33,34を示唆しています。最後に、チップ Seq データのいくつかの公に利用可能な解析プラットフォームは、Easeq35銀河36などできます。ただし、クロマチン状態分析と同様に、ひとつのマークを実行する計算パイプラインとの組み合わせで高スループット方法でチップ Seq を実行するための統合プラットフォームを欠いてきた。
このプロトコルと腫瘍組織および培養細胞におけるクロマチン状態のゲノム マッピングのための完全かつ包括的なチップ seq ワークフローを成功した実験のために必要な手順のすべてを包み込むガイドラインに従う簡単な記述します。Blecher ゴネンらに記載された高スループット方法を採用することにより37, このプロトコル並列でサンプルの数十に実行でき、癌細胞、悪性黒色腫、大腸、前立腺、膠芽腫多形性など人間の腫瘍に正常に適用されています。ひと悪性黒色腫細胞と腫瘍サンプルのエピジェネティックな規制環境の主要なコンポーネントを表す六つのコアのヒストンの修正の方法を示す.これらの変更は、H3K27ac (エンハンサー)、H3K4me1 (アクティブと態勢を整えてエンハンサー) H3K4me3 (プロモーター) H3K79me2 (転写領域)、H3K27me3 (ポリコーム抑制) と H3K9me3 (多色抑圧)。これらのマークは、抑圧的なアクティブなドメインを表す機能的に異なるクロマチンの状態を識別するために単独でまたは組み合わせて使用できます。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K4me1 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab8895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K27ac antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab4729</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K4me3 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab8580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K79me2 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab3594</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K27me3 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab6002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChIP-grade H3K9me3 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab8898</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1M Tris HCl, pH 8.0</td>
			<td>Teknova</td>
			<td>T1080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E9884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G8898</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium deoxycholate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>30970</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS</td>
			<td>Sigma - Life Sciences</td>
			<td>D8537-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>74255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>X100-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>746460</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NP-40</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>492016-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1% TWEEN-20</td>
			<td>Fisher Bioreagents</td>
			<td>BP337-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BSA - IgG-free</td>
			<td>Sigma - Life Sciences</td>
			<td>A2058-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Gibo</td>
			<td>14025092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GentleMACS C tube</td>
			<td>GentleMACS</td>
			<td>120-008-466</td>
			<td>disassociation tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16% Formaldehyde</td>
			<td>Peierce</td>
			<td>28906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>miniProtease inhibitor&#160;</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td>11836153001</td>
			<td>protease inhibitor tablets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynabeads Protein G&#160;</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>10009D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioruptor NGS tubes 0.65 mL</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C30010011</td>
			<td>sonication tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DynaMag - 96 Side Skirted</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>120.27</td>
			<td>96-well magnetic stand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TE buffer</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V6231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNase A</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>12091021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proteinase K</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>100005393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AMPure XP beads</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A63882</td>
			<td>paramagnetic beads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E7023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qubit ds DNA High Sensitivity Assay Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Q32854</td>
			<td>high sensitivity DNA reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NEBNext Ultra II DNA Library Prep Kit</td>
			<td>New England BioLabs</td>
			<td>E7645L</td>
			<td>DNA Library Prep Kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease-free water</td>
			<td>Ambion</td>
			<td>AM9932</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High sensitivity D1000 ScreenTape</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>5067-5584</td>
			<td>high sensitivity DNA reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High sensitivity D1000 reagents</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>5067-5585</td>
			<td>high sensitivity DNA reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiplex Oligos (Index primers- Set 1)</td>
			<td>New England BioLabs</td>
			<td>E7335L</td>
			<td>Multiplex Oligos&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiplex Oligos (Index primers- Set 2)</td>
			<td>New England BioLabs</td>
			<td>E7500L</td>
			<td>Multiplex Oligos&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TapeStation 4200</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>G2991AA</td>
			<td>high sensitivity DNA electropherogram instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioruptor Pico sonication device&#160;</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>B01060001</td>
			<td>water bath disruputor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixer</td>
			<td>Nutator</td>
			<td>421105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio-Rad C1000 Touch Thermal Cycler</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1851196</td>
			<td>PCR Thermal cycler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Bath</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>2322</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multichannel Pipet</td>
			<td>Denville</td>
			<td>1003123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube Revolver</td>
			<td>Thermo-Scientific</td>
			<td>88881001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-Well Skirted Plate</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>47744-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allegra X-12R Centrifuge&#160;</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A99464</td>
			<td>benchtop centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge 5424</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>22620461</td>
			<td>tabletop centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical tube strips (8x Strip)</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>401428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical tube strip caps (8x strip)</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>401425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loading Tips, 10 Pk</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>5067-5599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IKA MS3 vortex</td>
			<td>IKA</td>
			<td>3617000</td>
			<td>vortex</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an integrated platform for genome-wide mapping of chromatin states using high-throughput chip-sequencing in tumor tissues

ヒストン修飾は、エピゲノムの主要なコンポーネントを構成して、関連する遺伝子の転写のステータスを決定する上で重要な規制の役割を果たします。さらに、特定の変更の有無は位置とエンハンサーなどの id 以外のコーディング機能要素を決定するために使用されています。近年、次世代シーケンシング (チップ seq) 続いてクロマチン免疫沈降個々 のヒストンの修正のゲノム全体のプロファイルを決定する上で強力なツールとなっています。ただし、クロマチン状態と呼ばれる、クロマチン修飾の組み合わせパターンが id と関連付けられた genomic 位置の性質を決定することがますます明らかになった。したがって、ヒストン修飾としてできる計算解析パイプラインの数をプロファイリングのしっかりした高スループット (HT) 方法論から成るワークフロー処理チップ Seq の無数のデータセットをプロファイリングのために必要な多くのサンプル数でエピゲノム状態の包括的な決定は。ここに提示、HT チップ Seq ワークフローは 2 つのモジュールで構成されています: 1) 少量の腫瘍のサンプルや 96 ウェル フォーマットで細胞からいくつかのヒストンの修正をプロファイリングのための実験プロトコル・ 2) 個々 のマークの占有と組合せクロマチン状態パターンの両方を計算するための既存のツールを組み合わせた計算データ解析パイプライン。一緒に、これら 2 つのモジュールは、簡単チップ Seq サンプルの何百もの高速かつ効率的に処理を促進します。ここに示すワークフローを使用して、黒色腫の細胞株 6 ヒストン マークのプロファイルからクロマチン状態パターンを派生します。全体的にみて、人間の腫瘍のサンプルと様々 な悪性腫瘍におけるエピゲノム異常を決定するがん細胞の数十に適用できる包括的なチップ seq ワークフローを提案します。

このプロトコルでは、冷凍腫瘍組織および高スループット方法(図 1 a)を使用して並列にサンプルの数十に実行できる培養細胞から免疫沈降をことができます。最適な免疫沈降の 200 〜 1000 bps の間クロマチン フラグメントの範囲。我々 は、異なる組織や細胞の種類の異なる同じ剪断長さを達成するために必要な時間を指摘しています...

Watch this Scientific Journal Video about An Integrated Platform for Genome-wide Mapping of Chromatin States Using High-throughput ChIP-sequencing in Tumor Tissues at JoVE.com

An Integrated Platform for Genome-wide Mapping of Chromatin States Using High-throughput ChIP-sequencing in Tumor Tissues

腫瘍組織に高スループット チップ シーケンスを用いたクロマチン状態のゲノム マッピングの統合プラットフォーム

ここでは、最適化された高スループット チップ シーケンス プロトコルと冷凍腫瘍組織や細胞からゲノム クロマチン状態パターンの定量計算解析パイプラインについて述べる。

Histone modifications constitute a major component of the epigenome and play important regulatory roles in determining the transcriptional status of ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

ザ<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;成虫盤腫瘍モデル：遺伝的モザイクを用いた遺伝子発現と腫瘍侵襲性の可視化と定量化

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

The Establishment of a Lung Colonization Assay for Circulating Tumor Cell Visualization in Lung Tissues

肺組織に腫瘍のセルの視覚化を循環させるため肺植民地化アッセイの確立

Metastasis is the major cause of cancer death. The role of circulating tumor cells (CTCs) in promoting cancer metastasis, in which lung colonization by ...

Genome-wide RNAi Screening to Identify Host Factors That Modulate Oncolytic Virus Therapy

腫瘍溶解性ウイルス治療を調節するホストの要因を識別するために全ゲノム RNAi スクリーニング

High-throughput genome-wide RNAi (RNA interference) screening technology has been widely used for discovering host factors that impact&#160;virus ...

Native Chromatin Immunoprecipitation Using Murine Brain Tumor Neurospheres

マウスの脳腫瘍細胞を使用してネイティブのクロマチン免疫沈降

Epigenetic modifications may be involved in the development and progression of glioma. Changes in methylation and acetylation of promoters and regulatory ...

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

創薬スクリーニングの高スループット三次元腫瘍回転楕円体の生成

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

チップ チューブ形式を使用して散発的な家族性大腸腺腫症患者の遺伝的変異のデジタル ポリメラーゼ連鎖反応分析

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

In Vitro Assay to Study Tumor-macrophage Interaction

腫瘍マクロファージ相互作用を研究するインビトロアッセイ

Tumor associated macrophages (TAMs) account for a large percentage of cells in the tumor mass for different types of cancers. Glioblastoma (GBM), a ...

Establishment and Characterization of Small Bowel Neuroendocrine Tumor Spheroids

小腸神経内分泌腫瘍スフェロイドの確立と特徴付け

Small bowel neuroendocrine tumors (SBNETs) are rare cancers originating from enterochromaffin cells of the gut. Research in this field has been limited ...

Genome-Wide Analysis of DNA Methylation in Gastrointestinal Cancer

消化器癌におけるDNAメチル化のゲノムワイド解析

DNA methylation is an important epigenetic change that is biologically meaningful and a frequent focus of cancer research. Genome-wide DNA methylation is ...

Patient-Derived Tumor Explants As a "Live" Preclinical Platform for Predicting Drug Resistance in Patients

患者の薬剤耐性を予測するための「生きた」前臨床プラットフォームとしての患者由来腫瘍エクスプラント

An understanding of drug resistance and the development of novel strategies to sensitize highly resistant cancers rely on the availability of suitable ...

腫瘍組織に高スループット チップ シーケンスを用いたクロマチン状態のゲノム マッピングの統合プラットフォーム

腫瘍組織に高スループットチップシーケンスを用いたクロマチン状態のゲノムマッピングの統合プラットフォーム