Name: the detection of 5-hydroxymethylcytosine in neural stem cells and brains of mice
Uploaded: 2019-09-19T14:00:00
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XL a été soutenu en partie par le National Key R-D Program of China (2017YFE0196600), et la National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 31771395, 31571518). Q.S. a reçu l'appui du National Key Research and Development Program of China (2017YFC1001703) et du Key Research and Development Program of Zhejiang Province (2017C03009). W.X. a reçu le soutien de la Natural Science Foundation of Zhejiang province (LY18H020002) et du Département des sciences technologiques de la province du Zhejiang (2017C37057).

Toutes les procédures relatives aux animaux ont été approuvées par le Comité d'éthique animale de l'Université du Zhejiang.
1. La culture des cellules souches et neurones neuronaux neuronaux adultes
<ol><li>Isoler les cellules souches neurales adultes du cerveau d'un adulte (8-10 semaines) souris mâle C57/BL6 tel que décrit précédemment31,32.</li>
	<li>Culture cellules souches neurales adultes dans le milieu DMEM/F-12 cont...

<ol>
	<li>Tan, L., Shi, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tet+family+proteins+and+5-hydroxymethylcytosine+in+development+and+disease.">Tet family proteins and 5-hydroxymethylcytosine in development and disease.</a> Development. 139 (11), 1895-1902 (2012).</li><li>Yao, 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=Epigenetic+mechanisms+in+neurogenesis.">Epigenetic mechanisms in neurogenesis.</a> Nature Reviews Neuroscience. 17 (9), 537-549 (2016).</li><li>Day, J. J., Sweatt, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+methylation+and+memory+formation.">DNA methylation and memory formation.</a> Nature Neuroscience. 13 (11), 1319-1323 (2010).</li><li>Wu, X. J., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TET-mediated+active+DNA+demethylation:+mechanism,+function+and+beyond.">TET-mediated active DNA demethylation: mechanism, function and beyond.</a> Nature Reviews Genetics. 18 (9), 517-534 (2017).</li><li>Sun, W. J., Guan, M. X., Li, X. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-Hydroxymethylcytosine-Mediated+DNA+Demethylation+in+Stem+Cells+and+Development.">5-Hydroxymethylcytosine-Mediated DNA Demethylation in Stem Cells and Development.</a> Stem Cells and Development. 23 (9), 923-930 (2014).</li><li>Li, S., Mason, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pivotal+regulatory+landscape+of+RNA+modifications.">The pivotal regulatory landscape of RNA modifications.</a> Annual Review of Genomics and Human Genetics. 15, 127-150 (2014).</li><li>Hwang, J. Y., Aromolaran, K. A., Zukin, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+field+of+epigenetics+in+neurodegeneration+and+neuroprotection.">The emerging field of epigenetics in neurodegeneration and neuroprotection.</a> Nature Reviews Neuroscience. 18 (6), 347-361 (2017).</li><li>Kriaucionis, S., Heintz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nuclear+DNA+base+5-hydroxymethylcytosine+is+present+in+Purkinje+neurons+and+the+brain.">The nuclear DNA base 5-hydroxymethylcytosine is present in Purkinje neurons and the brain.</a> Science. 324 (5929), 929-930 (2009).</li><li>Tahiliani, 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=Conversion+of+5-Methylcytosine+to+5-Hydroxymethylcytosine+in+Mammalian+DNA+by+MLL+Partner+TET1.">Conversion of 5-Methylcytosine to 5-Hydroxymethylcytosine in Mammalian DNA by MLL Partner TET1.</a> Science. 324 (5929), 930-935 (2009).</li><li>Guo, J. U., 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=Neuronal+activity+modifies+the+DNA+methylation+landscape+in+the+adult+brain.">Neuronal activity modifies the DNA methylation landscape in the adult brain.</a> Nature Neuroscience. 14 (10), 1345-1351 (2011).</li><li>Feng, 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=Dnmt1+and+Dnmt3a+maintain+DNA+methylation+and+regulate+synaptic+function+in+adult+forebrain+neurons.">Dnmt1 and Dnmt3a maintain DNA methylation and regulate synaptic function in adult forebrain neurons.</a> Nature Neuroscience. 13 (4), 423-430 (2010).</li><li>Jaenisch, R., Bird, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+regulation+of+gene+expression:+how+the+genome+integrates+intrinsic+and+environmental+signals.">Epigenetic regulation of gene expression: how the genome integrates intrinsic and environmental signals.</a> Nature Geneticset. , 245-254 (2003).</li><li>Szulwach, K. 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=5-hmC-mediated+epigenetic+dynamics+during+postnatal+neurodevelopment+and+aging.">5-hmC-mediated epigenetic dynamics during postnatal neurodevelopment and aging.</a> Nature Neuroscience. 14 (12), (2011).</li><li>Song, C. 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=Selective+chemical+labeling+reveals+the+genome-wide+distribution+of+5-hydroxymethylcytosine.">Selective chemical labeling reveals the genome-wide distribution of 5-hydroxymethylcytosine.</a> Nature Biotechnology. 29 (1), 68-72 (2011).</li><li>Shu, L. Q., 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=Genome-wide+alteration+of+5-hydroxymenthylcytosine+in+a+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">Genome-wide alteration of 5-hydroxymenthylcytosine in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> BMC Genomics. 17, (2016).</li><li>Cruvinel, 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=Reactivation+of+maternal+SNORD116+cluster+via+SETDB1+knockdown+in+Prader-Willi+syndrome+iPSCs.">Reactivation of maternal SNORD116 cluster via SETDB1 knockdown in Prader-Willi syndrome iPSCs.</a> Human molecular genetics. 23 (17), 4674-4685 (2014).</li><li>Bernstein, A. I., 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=5-Hydroxymethylation-associated+epigenetic+modifiers+of+Alzheimer's+disease+modulate+Tau-induced+neurotoxicity.">5-Hydroxymethylation-associated epigenetic modifiers of Alzheimer's disease modulate Tau-induced neurotoxicity.</a> Human Molecular Genetics. 25 (12), 2437-2450 (2016).</li><li>Wang, F. 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=Genome-wide+loss+of+5-hmC+is+a+novel+epigenetic+feature+of+Huntingtons+disease.">Genome-wide loss of 5-hmC is a novel epigenetic feature of Huntingtons disease.</a> Human Molecular Genetics. 22 (18), 3641-3653 (2013).</li><li>Yu, H., 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=Tet3+regulates+synaptic+transmission+and+homeostatic+plasticity+via+DNA+oxidation+and+repair.">Tet3 regulates synaptic transmission and homeostatic plasticity via DNA oxidation and repair.</a> Nature Neuroscience. 18 (6), 836-843 (2015).</li><li>Wu, H., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversing+DNA+methylation:+mechanisms,+genomics,+and+biological+functions.">Reversing DNA methylation: mechanisms, genomics, and biological functions.</a> Cell. 156 (1-2), 45-68 (2014).</li><li>Lister, 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=Global+epigenomic+reconfiguration+during+mammalian+brain+development.">Global epigenomic reconfiguration during mammalian brain development.</a> Science. 341 (6146), 1237905 (2013).</li><li>Inoue, A., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication-Dependent+Loss+of+5-Hydroxymethylcytosine+in+Mouse+Preimplantation+Embryos.">Replication-Dependent Loss of 5-Hydroxymethylcytosine in Mouse Preimplantation Embryos.</a> Science. 334 (6053), 194 (2011).</li><li>Pastor, W. 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=Genome-wide+mapping+of+5-hydroxymethylcytosine+in+embryonic+stem+cells.">Genome-wide mapping of 5-hydroxymethylcytosine in embryonic stem cells.</a> Nature. 473 (7347), 394-397 (2011).</li><li>Ito, 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=Role+of+Tet+proteins+in+5mC+to+5hmC+conversion,+ES-cell+self-renewal+and+inner+cell+mass+specification.">Role of Tet proteins in 5mC to 5hmC conversion, ES-cell self-renewal and inner cell mass specification.</a> Nature. 466 (7310), (2010).</li><li>Wang, 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=Genome-wide+DNA+hydroxymethylation+changes+are+associated+with+neurodevelopmental+genes+in+the+developing+human+cerebellum.">Genome-wide DNA hydroxymethylation changes are associated with neurodevelopmental genes in the developing human cerebellum.</a> Human Molecular Genetics. 21 (26), 5500-5510 (2012).</li><li>Song, C. 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=Selective+chemical+labeling+reveals+the+genome-wide+distribution+of+5-hydroxymethylcytosine.">Selective chemical labeling reveals the genome-wide distribution of 5-hydroxymethylcytosine.</a> Nature Biotechnology. 29 (1), 68-72 (2011).</li><li>Wang, 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=Subtelomeric+hotspots+of+aberrant+5-hydroxymethylcytosine-mediated+epigenetic+modifications+during+reprogramming+to+pluripotency.">Subtelomeric hotspots of aberrant 5-hydroxymethylcytosine-mediated epigenetic modifications during reprogramming to pluripotency.</a> Nature Cell Biology. 15 (6), 700-711 (2013).</li><li>Li, 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=Ten-eleven+translocation+2+interacts+with+forkhead+box+O3+and+regulates+adult+neurogenesis.">Ten-eleven translocation 2 interacts with forkhead box O3 and regulates adult neurogenesis.</a> Nature Communications. 8, 15903 (2017).</li><li>Szulwach, K. 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=5-hmC-mediated+epigenetic+dynamics+during+postnatal+neurodevelopment+and+aging.">5-hmC-mediated epigenetic dynamics during postnatal neurodevelopment and aging.</a> Nature Neuroscience. 14 (12), 1607-1616 (2011).</li><li>Tao, H., 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+Dynamic+DNA+Demethylation+during+Postnatal+Neuronal+Development+and+Neural+Stem+Cell+Differentiation.">The Dynamic DNA Demethylation during Postnatal Neuronal Development and Neural Stem Cell Differentiation.</a> Stem Cells International. 2018, 2186301 (2018).</li><li>Li, X. 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=Ten-eleven+translocation+2+interacts+with+forkhead+box+O3+and+regulates+adult+neurogenesis.">Ten-eleven translocation 2 interacts with forkhead box O3 and regulates adult neurogenesis.</a> Nature Communications. 8, (2017).</li><li>Li, 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=Epigenetic+regulation+of+the+stem+cell+mitogen+Fgf-2+by+Mbd1+in+adult+neural+stem/progenitor+cells.">Epigenetic regulation of the stem cell mitogen Fgf-2 by Mbd1 in adult neural stem/progenitor cells.</a> Journal of Biological Chemistry. 283 (41), 27644-27652 (2008).</li><li>Kaech, S., Banker, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culturing+hippocampal+neurons.">Culturing hippocampal neurons.</a> Nature Protocols. 1 (5), 2406-2415 (2006).</li></ol>

Les modifications épigénétiques jouent des rôles essentiels pendant le développement, la maturation et la fonction du cerveau. Comme marqueur stable pour la modification d'ADN, le 5-hmC dynamique répond à l'adaptation comportementale, à l'activité neuronale, et est positivement corrélé avec l'expression de gène ; ainsi, il est impliqué dans la fonction normale du cerveau et du désordre neurologique4. Pour explorer sa fonction dans les cellules et les tissus, il est nécessaire de dé...

Les modifications épigénétiques, y compris la modification de l'ADN, la modification de l'histone et la modification de l'ARN, ont été montrées pour jouer des fonctions essentielles dans divers processus biologiques et maladies1,2,3, 4 ( en plus) , 5 Annonces , 6 Annonces , 7. Pendant longtemps, la méthylation de l'ADN (c.-à-d. 5-méthylcytosine (5-mC)) a été considérée comme un marqueur épigénétique très stable et ne peut pas être modifiée davantage dans le génome. Récemment, il a été constaté que 5-mC pourrait être oxydé à 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC) par TET (Ten-eleven translocations) protéines familiales, y compris TET1, TET2, et TET38,9. D'autres études montrent que 5-hmC pourrait servir de marqueur stable et jouer des rôles biologiques en régulant l'expression des gènes4,10,11,12.
Les preuves actuelles indiquent que le 5-hmC est fortement enrichi dans les tissus/cellules neuronaux par rapport à d'autres types de tissus chez les mammifères, et présente des dispositifs dynamiques pendant le développement neuronal13,14. Dans le système neuronal, les modifications épigénétiques négociées 5-hmC jouent un rôle important dans la régulation des cellules souches neurales, de l'activité neuronale, de l'apprentissage et de la mémoire, et sont impliquées dans de multiples troubles neurologiques, y compris le syndrome de Rett, l'autisme, la maladie d'Alzheimer maladie, la maladie de Huntington, etc.2,13,15,16,17,18,19,20.
Il existe plusieurs approches pour détecter 5-hmC dans les cellules et les tissus14,21,22,23,24. Ici, nous décrivons deux méthodes pour détecter l'existence de 5-hmC et quantifier le niveau global de 5-hmC : coloration d'immunofluorescence et point-blot d'ADN. Ces deux méthodes sont pratiques et sensibles, et ont été utilisées avec succès dans les études précédentes25,26,27,28,29,30. Les étapes clés de ces deux méthodes sont la dénaturation de l'ADN. Pour la coloration d'immunofluorescence de 5-hmC, le pré-traitement des échantillons avec 1 M HCl est exigé. Pour 5-hmC dot-blot, la dénaturation de l'ADN est effectuée avec la solution NaOH. Ces deux méthodes ainsi que le séquençage de la prochaine génération sont des outils très utiles pour étudier la fonction de 5-hmC.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>4&#39;-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI )</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8417</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adobe Photoshop software</td>
			<td>Adobe Inc.</td>
			<td>/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A11008</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 568 goat anti-mouse IgG</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A11001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-5-hydroxymethylcytosine</td>
			<td>Active Motif</td>
			<td>39769</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-NeuN</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>MAB377</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27 supplement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587-010</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27 supplement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12580-010</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27 supplement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17504-044</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat microtome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>CM1950</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F-12 medium</td>
			<td>OmegaScientific</td>
			<td>DM25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epidermal growth factor</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>100-15</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibroblast growth factor-basic</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>100-18B</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>forskolin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F6886</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMax</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>35050061</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25030-149</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>neurobasal medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21103-049</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>normal goat serum</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>Z0325</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nylon membrane (Hybond&#8482;-N+ )</td>
			<td>Amersham Biosciences</td>
			<td>RPN303B</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCT</td>
			<td>Leica</td>
			<td>14020108926</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen Strep</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phenol: chloroform: isoamyl alcohol (25: 24:1 )</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>516726</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0899-10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>proteinase K</td>
			<td>VVR</td>
			<td>39450-01-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>retinoic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R2625</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>T8210</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the detection of 5-hydroxymethylcytosine in neural stem cells and brains of mice

Plusieurs modifications de l'ADN ont été identifiées dans le génome des mammifères. De cela, 5-méthylcytosine et 5-hydroxymethylcytosine-négociés mécanismes épigénétiques ont été intensivement étudiés. 5-hydroxymethylcytosine affiche des caractéristiques dynamiques pendant le développement embryonnaire et postnatal du cerveau, joue une fonction de régulation dans l'expression des gènes, et est impliqué dans de multiples troubles neurologiques. Ici, nous décrivons les méthodes détaillées comprenant la coloration d'immunofluorescence et le point-blot d'ADN pour détecter 5-hydroxymethylcytosine dans les cellules cultivées et les tissus de cerveau de la souris.

Pour révéler la distribution de 5-hmC dans l'hippocampe des souris adultes, nous avons exécuté l'immunofluorescence avec des anticorps contre des cellules neuronales (NeuN) et 5-hmC. Dans l'hippocampe, 5-hmC co-localisé bien avec le marqueur cellulaire neuronal NeuN (Figure 1A-H), suggérant un enrichissement de 5-hmC dans les neurones.
Pour déterminer la dynamique du 5-hmC pendant le développement neuronal, un point-blot a été réalisé ...

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The Detection of 5-Hydroxymethylcytosine in Neural Stem Cells and Brains of Mice

Ici, nous présentons un protocole pour détecter 5-hydroxymethylcytosine dans les cellules et les tissus cérébraux, utilisant la coloration d'immunofluorescence et les méthodes de point-blot d'ADN.

La détection de 5-Hydroxymethylcytosine dans les cellules souches neurales et le cerveau des souris

Multiple&#160;DNA modifications have been identified in the mammalian genome. Of that, 5-methylcytosine and 5-hydroxymethylcytosine-mediated epigenetic ...

Ici, nous présentons un protocole pour détecter la 5-hydroxyméthylcytosine dans les cellules et les tissus cérébraux utilisant l’immunofluorescence, la nouvelle méthode, et le point-tache d’ADN. La 5-hydroxyméthylcycytosine, c.-à-d. 5hmC, modification épigénétique atténuée, joue la fonction importante en réglementant l’expression de gène et impliquée dans les désordres neurologiques multiples.En fait, nos méthodes peuvent être utilisées pour détecter 5hmC dans plusieurs cellules et les tissus. Il est pratique et peut être effectué avec des équipements communs dans le laboratoire. Commencez par positionner la souris face vers le haut sur une planche en plastique et en fixant chaque membre avec du ruban adhésif.Utilisez des ciseaux chirurgicaux pour couper à travers la peau et le muscle, et ouvrez la cavité thoracique. Exposez le cœur et coupez une petite partie de l’atrium droit avec de fins ciseaux chirurgicaux. À l’aide d’une seringue jetable de 10 millilitres et stérilisée, imprènuez la souris du ventricule gauche avec du PBS froid.Ensuite, perfuser la souris avec 4%PFA jusqu’à ce qu’elle soit raide. Ensuite, ouvrez le crâne avec des forceps osseux et retirez le cerveau. Placez le cerveau dans un tube de centrifugeuse de 15 millilitres rempli de cinq millilitres de 4% de PFA et rangez-le à quatre degrés Celsius.Après 24 heures, transférer le cerveau dans une solution de saccharose à 30% et le laisser à quatre degrés Celsius pour une déshydratation complète. Avant la section, imbed le cerveau dans le composé optimal de température de coupe et refroidir à moins 20 degrés Celsius pendant au moins une heure. Échantillons de cerveau de section à une épaisseur de 20 à 40 micromètres utilisant un microtome cryostat.Recueillir les sections dans PBS et stocker à quatre degrés Celsius. Prenez les sections cérébrales d’intérêt et mettez-les dans une plaque de 24 puits avec PBS. Laver les sections avec PBS sur un shaker pendant 10 minutes.Retirer le PBS et traiter avec de l’acide chlorhydrique hydrochlorique préchauffé d’une molaire à 37 degrés Celsius pendant 30 minutes. L’acide chlorhydrique est corrosif et s’il vous plaît le préparer dans la prise chimique. Ensuite, lavez les échantillons trois fois avec PBS pendant cinq minutes et bloquez-les avec PBS contenant 3% sérum de chèvre normal et 0,1%Triton X-100.Laissez les échantillons sur un shaker à température ambiante pendant une heure. Ajouter des anticorps primaires spécifiques aux sections et incuber toute la nuit à quatre degrés Celsius sur un shaker. Le lendemain, sortez les échantillons et laissez-les à température ambiante pendant une heure.Lavez les échantillons trois fois avec du PBS et ajoutez des anticorps secondaires. Couvrir la plaque d’aluminium et la laisser à température ambiante pendant une heure en secouant. Après l’incubation, laver les échantillons trois fois avec du PBS et les monter sur des toboggans.Ajouter 100 à 150 microlitres de support anti-fondu, couvrir d’un verre de couverture haut de gamme et sceller avec du vernis à ongles. Imagez les sections du cerveau avec un microscope régulier ou confocal. Pour isoler l’ADN génomique, commencez par disséquer les tissus de l’hippocampe, du cortex et du cervelet sur un plat refroidi à la glace.Ajouter un millilitre de tampon de lyse d’ADN et moudre les tissus. Transférer l’échantillon dans un tube de microcentrifugeuse propre et ajouter 250 microgrammes de proteinase-K pour chaque 600 microlitres de tampon de lyse. Ajouter ensuite environ 50 microgrammes de RNase A par échantillon et incuber pendant au moins 12 heures à 37 degrés Celsius.Après l’incubation, ajouter un volume égal d’alcool d’isoamyle chloroforme phénol et bien mélanger. Centrifugez le mélange selon les instructions manuscrites et transférez le supernatant dans un nouveau tube. Ajouter 600 microlitres de chloroforme au supernatant, bien mélanger et centrifugeuses selon les directives manuscrites.Transférer le supernatant dans un nouveau tube et ajouter 500 microlitres d’isopropanol. Bien mélanger et centrifugeuser à nouveau pour précipiter l’ADN. Après la centrifugation, jeter le supernatant, et laver la pastille d’ADN avec 70% d’éthanol selon les instructions manuscrites.Séchez complètement la pastille d’ADN, puis, dissolvez-la dans le tampon Tris-HCl. Avant de commencer, préparez les solutions requises et échantillonner le mélange selon les directives manuscrites. Daturez l’échantillon d’ADN en le chauffant à 100 degrés Celsius pendant 10 minutes, puis placez-le sur la glace.Coupez la taille appropriée d’une membrane en nylon et rincez-la à l’aide de 6X SSC. Placez la membrane sur un appareil à taches point et connectez la pompe à vide. Repérer les points de six microlitres sur la membrane et hybrider pendant 30 minutes à 80 degrés Celsius.Ensuite, bloquez la membrane de l’échantillon avec du lait sans gras et de la solution saline tamponnée tris, ou SCT, pendant une heure. Ajouter l’anticorps polyclonal anti-5-hydroxyméthylcytosine à la membrane et incuber toute la nuit à quatre degrés Celsius. Le lendemain, laissez la membrane de l’échantillon à température ambiante pendant une heure, puis lavez la membrane trois fois avec le SCT.Incuber la membrane avec l’anticorps secondaire anti-lapin pendant 30 minutes, puis, laver trois fois avec tbs. Visualiser les signaux de chimioluminescence et quantifier leur intensité. Ce protocole peut être utilisé pour visualiser la 5-hydroxyméthylcytosine, ou 5hmC, dans l’hippocampe des souris adultes.Immunofluorescence avec des anticorps contre les cellules neuronales, le 5hmC révèle qu’il ya un enrichissement de 5hmC dans les neurones. La dynamique de 5hmC pendant le développement neuronal peut être déterminée avec un essai de point-tache des échantillons d’ADN isolés des cellules souches neurales adultes proliférantes et différenciées. Les niveaux mondiaux de 5hmC augmentent de manière significative pendant la différenciation et le niveau de 5hmC dans les neurones est plus élevé que dans les cellules souches neurales.L’étape clé de cette méthode est de s’assurer que la dénaturation complète des échantillons d’ADN.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Isolation and Expansion of the Adult Mouse Neural Stem Cells Using the Neurosphere Assay

L&#39;isolement et expansion des cellules souches neurales de souris adultes utilisant le test Neurosphère

Isolation and expansion of the putative neural stem cells (NSCs) from the adult murine brain was first described by Reynolds and Weiss in 1992 employing a ...

Recherche

Neurosciences

High Sensitivity 5-hydroxymethylcytosine Detection in Balb/C Brain Tissue

Haute Sensibilité 5-hydroxyméthylcytosine détection dans le tissu cérébral des souris Balb / C

DNA hydroxymethylation is a long known modification of DNA, but has recently become a focus in epigenetic research.   Mammalian DNA is enzymatically ...

Surgical Transplantation of Mouse Neural Stem Cells into the Spinal Cords of Mice Infected with Neurotropic Mouse Hepatitis Virus

Transplantation chirurgicale de cellules souches neurales de souris dans la moelle épinière des souris infectées avec le virus de l&#39;hépatite murine neurotrope

Mice infected with the neurotropic JHM strain of mouse hepatitis virus (MHV) develop pathological and clinical outcomes similar to patients with the ...

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

La détection de l&#39;hypoxie dans le cortex de souris microrégionale cérébrale par imagerie à deux photons de fluorescence endogène NADH

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

Isolation and Culture of Neural Crest Cells from Embryonic Murine Neural Tube

Isolement et culture de cellules de crêtes neurales de tube neural embryonnaire murin

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One Mouse, Two Cultures: Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Two Neurogenic Zones of Individual Mice

Une souris, deux cultures: Isolement et culture des cellules souches adultes de neurones à partir des deux Neurogenic Zones de souris individuelle

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Feeder-free Derivation of Neural Crest Progenitor Cells from Human Pluripotent Stem Cells

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Human pluripotent stem cells (hPSCs) have great potential for studying human embryonic development, for modeling human diseases in the dish and as a ...

Modeling Astrocytoma Pathogenesis In Vitro and In Vivo Using Cortical Astrocytes or Neural Stem Cells from Conditional, Genetically Engineered Mice

Modeling Astrocytoma Pathogenesis In Vitro and In Vivo Using Cortical Astrocytes or Neural Stem Cells from Conditional, Genetically Engineered Mice

Modélisation astrocytome pathogenèse<em&gt; In Vitro</em&gt; Et<em&gt; In Vivo</em&gt; Utilisation corticale astrocytes ou cellules souches neurales à partir de, souris génétiquement modifiées conditionnelle

Current astrocytoma models are limited in their ability to define the roles of oncogenic mutations in specific brain cell types during disease ...

Enumeration of Neural Stem Cells Using Clonal Assays

Énumération des cellules souches neurales utilisant clonales Assays

Neural stem cells (NSCs) have the ability to self-renew and generate the three major neural lineages &#8212; astrocytes, neurons and oligodendrocytes. ...

Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Mouse Subcallosal Zone

Isolement et culture des adultes cellules souches neurales de la Subcallosal Zone Souris

Adult neural stem cells (aNSCs) can be used for the regeneration of damaged brain tissue. NSCs have the potential for differentiation and proliferation ...