Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Высок объём идентификации генов регулирования последовательностей с использованием следующего поколения последовательности круговой хромосома конформации захвата (4C-seq)

10.4K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58030

⸱

5 октября 2018 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Выявление физических взаимодействий между генов и нормативных элементов сложной но способствовала хромосома конформации захвата методами. Эта модификация 4C-seq протокол смягчает ПЦР предвзятости, сведения к минимуму чрезмерного амплификации PCR шаблонов и максимально mappability чтений путем включения добавлением энзима ограничения дайджест шаг.

Аннотация

Выявление нормативных элементов для заданного целевого гена представляет значительную техническую проблему ввиду изменчивости размеров позиционирования и эффект нормативных элементов целевого гена. Некоторый прогресс был достигнут с bioinformatic прогноз существования и функции проксимальной эпигеномные изменения, связанные с активированной гена выражением, с использованием сайтов связывания фактор транскрипции сохраняется. Хроматин конформации захвата исследования революционизировали нашу способность обнаружить физические хроматина контактов между последовательностями и даже в пределах всего генома. Круговой хроматина конформации захвата в сочетании с следующего поколения последовательности (4C-seq), в частности, предназначен для обнаружить все возможные физические хроматина взаимодействия для заданной последовательности интерес (точки зрения), например целевого гена или регулирования усилитель. Нынешние стратегии 4C-seq непосредственно последовательности от в пределах точки зрения, но требуют многочисленные и разнообразные точки зрения одновременно упорядочивать избежать технических проблем единой базы вызова (томография) с виртуализации платформ следующего поколения. Этот объем экспериментов не может быть практичным для многих лабораторий. Здесь мы приводим модифицированный подход к Протоколу 4C-seq, который включает в себя дополнительные энзима ограничения дайджест и шаги на основе ПЦР амплификации, которые предназначены для содействия большей захват последовательности различных чтений и уменьшить потенциал для ПЦР смещения, соответственно. Наш модифицированный метод 4C поддаются стандартным молекулярной биологии лаборатории для оценки архитектуры хроматина.

Введение

В проекте Энциклопедия элементов ДНК (кодирования), всесторонне аннотированной функциональной активности для 80% генома человека1,2способствует выявление нормативных элементов для экспрессии генов. Определение участков в естественных условиях привязки фактор транскрипции, DNaseI Гиперчувствительность и эпигеномные гистона и изменения метилирования ДНК в типах отдельных клеток проложили путь для функционального анализа регулирования кандидата элементы для целевого выражения гена. Вооружившись этими выводами, мы сталкиваемся с проблемой определения функциональной взаимосвязи между регуляторных элементов....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. энзима ограничения выбора

  1. Определить область интереса (например., промоутера генов, полиморфизм (SNP), усилитель) и получить последовательность ДНК из хранилищ, таких как Национальный центр по биотехнологии информации (NCBI).
  2. Идентифицировать кандидата энзимов ограничения (REs) для первого пищеварения энзима ограничения (RE1), не режут внутри последовательности интерес, которые производят липкие концы (ДНК Термини с свесы) после RE пищеварение, и чья деятельность не тормозится Метилирования CpG.
    Примечание: Разрешение данных определяется RE1. Фермент с последовательностью признание 6 пар (bp) производит, в среднем, фрагменты примерно....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Первичный человеческие кератиноциты были изолированы от 2-3 выброшенных новорожденных иммунохимические, пула и культивировали в KSFM дополнены с 30 мкг/мл говядину гипофиза экстракт, 0,26 нг/мл рекомбинантного человеческого эпидермального фактора роста и 0,09 мм кальция хлорид (CaCl2 ) при 37 ° C, 5% углекислого газа. Клетки были разделены на две колбы, и один флакон был продифференцировано путем добавления CaCl2 до конечной концентрации 1,2 мм для 72 ч 107

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

4C результаты имеют потенциал, чтобы выявить хроматина взаимодействий, которые могут идентифицировать неизвестные ранее регуляторных элементов и/или целевых генов, которые имеют важное значение в контексте конкретных биологических24,25,26. Однако технические препятствия могут ограничить данные, полученные от этих экспериментов. ПЦР предвзятости, обусловленной чрезмерного усиления шаблона в 4 C протоколы, вероятно. Этот протокол .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана NIAMS (R01AR065523).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
HindIIINEBR0104S
CviQINEBR0639S
ДНК-олигонуклеотидные праймерыIDTДля разработки считывателем
50 мл конические центрифужные пробиркиFisher Scientific06-443-19
1,7 мл микроцентрифужные пробиркиMidSciAVSS1700
Фосфатный буферный растворThermo Fisher14190-136
Формальдегид, без метанолаЭлектронная микроскопия Науки15710
NutatorVWR15172-203
ГлицинJT Baker4059-00
Настольная центрифуга
Охлаждаемая микроцентрифуга
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)Sigma-AldrichED2SS
20% раствор SDSSigma-Aldrich05030
Трипан СинийThermo Fisher15250061
Стеклянные стеклаFisher Scientific12-550-143
Защитные стеклаVWR16004-094
Световой микроскоп
Triton X-100Альфа АэсарА16046
Встряхивающий тепловой блок
2 М Трис-HClКачество Биологический351-048-101
Протеиназа КNEBP8107S
Фенол:хлороформ:изоамиловый спирт (25:24:1)Сигма-ОлдричP2069
Ацетат натрияСигма-ОлдричM5661
20 мг/ мл гликогенаThermo FisherR0561
ЭтанолFisher Scientific04-355-223
Вода без нуклеазы
Fisher4453536
планшеты для количественной ПЦРThermo Fisher4309849
ПЦР-стрип пробиркиMidSciAVSST-FL
1 M Магнияхлорид Quality Biological351-033-721
ДитиотреотолSigma-Aldrich43815
АденозинтрифосфатSigma-AldrichA2383
T4 DNA LigaseNEBM0202S
AgaroseSigma-AldrichA6013
РНКаза АThermo FisherEN0531
Qiaquick Набор для очистки ПЦРQiagen28104
MinElute Набор для очистки ПЦРQiagen28004
Спектрофотометр
Expand Long Template PCR SystemSigma-Aldrich11681834001
dNTP mix Thermo FisherR0191
SYBR Green ISigma-AldrichS9430
ROXBioRad172-5858
Sodium chlorideSigma-AldrichS5886
End-It DNA End-Repair KitLucigenER0720
LigaFast Rapid DNA Ligation SystemPromegaM8221
SYBR SafeThermo FisherS33102
Taq PolymeraseNEBM0267S
UltraSieve AgaroseIBI ScientificIB70054
Qiaquick Набор для экстракции геляQiagen28704
Амплификатор для количественной ПЦР Амплификатор Thermo Термоамплификатор Thermo Fisher 4375786

Ссылки

  1. Dunham, I., et al. An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature. 489 (7414), 57-74 (2012).
  2. Hoffman, M. M., et al. Integrative annotation of chromatin elements from ENCODE data. Nucleic Acids Research. 41 (2), 827-841....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Протокол 4C-seqанализ взаимодействий хроматинарасщепление рестрикционными эндонуклеазамиамплификация методом инверсионной ПЦРамплификация на основе количественной ПЦРоценка архитектуры хроматинаобласть транскрипционной регуляции