Inmunofluorescencia y FISH Combinado de ADN en 3D conservados núcleos en interfase para estudiar los cambios en la organización nuclear 3D
Summary
Aquí se describe un protocolo para la detección simultánea de las modificaciones de histonas por secuencias de ADN de inmunofluorescencia y por FISH de ADN seguido por microscopía 3D y análisis (3D inmuno-ADN FISH).
Abstract
La hibridación fluorescente in situ con sondas de ADN sobre el 3-dimensional núcleos conservan seguido por microscopía confocal 3D (3D FISH AND) representa la forma más directa para visualizar la localización de loci de genes, cromosomas sub-regiones o territorios enteros en celdas individuales. Este tipo de análisis permite conocer la arquitectura global del núcleo, así como el comportamiento de los loci genómicos y regiones específicas dentro del espacio nuclear. Inmunofluorescencia, por otro lado, permite la detección de proteínas nucleares (histonas modificadas, variantes de histonas y modificadores, maquinaria de transcripción y factores nucleares, sub-compartimientos, etc.) El principal reto en la combinación de ADN FISH inmunofluorescencia y 3D es, por un lado, para preservar el epítopo detectados por el anticuerpo, así como la arquitectura 3D del núcleo, y por otra parte, para permitir la penetración de la sonda de ADN para detectar loci de genes o cromosomas territorios 1-5. A continuación presentamos un protocolo que combina la visualización de las modificaciones de la cromatina con loci genómicos en los núcleos 3D conserva.
Introduction
Epigenética establecimiento de mecanismos de disparo y la herencia de desarrollo y el tipo de células perfiles de transcripción específicos. Por un lado se trata de la modulación de la cromatina embalaje que define regiones genómicas activas o en silencio. En una escala mayor, la organización global de 3D del genoma nuclear y de la arquitectura también desempeñar un papel en el control de los patrones transcripcionales. Por lo tanto, la disección de estas características epigenomic es esencial para una comprensión completa de cómo se regulan los genes 6-11.
FISH Combinado de ADN de inmunofluorescencia y 3D ofrecen una oportunidad única para complementar los análisis moleculares y bioquímicos mediante la evaluación de las interacciones específicas / asociaciones de secuencias de ADN y / o proteínas en el núcleo. Por otra parte, mientras que en todo el genoma técnicas de alto rendimiento, tales como cromatina immunoprecipitation (CHIP-seq) o conformación cromosoma captura junto con la secuenciación profunda (4C-seq, 5C, Hi-C) ofrecen dat mundialuna en 12 poblaciones celulares, inmunofluorescencia / ADN técnicas de FISH permitir el análisis a nivel de células individuales.
Aquí se describe un protocolo para la detección simultánea de modificaciones de las histonas por secuencias de ADN de inmunofluorescencia y por FISH ADN seguido por microscopía y análisis 3D (3D inmuno-FISH). La ventaja de este protocolo es la visualización combinada de ADN y la preservación de las estructuras proteicas. Nuestra experiencia en este campo nos ha permitido mejorar y simplificar los protocolos existentes. Aunque hemos utilizado este protocolo para detectar ADN de doble cadena se rompe en los linfocitos sometidos a recombinación, este método se puede aplicar a otras proteínas y otros tipos de células.
Protocol
Representative Results
Discussion
Las técnicas detalladas anteriormente se han utilizado en nuestro laboratorio para analizar la regulación de V (D) J recombinación de la inmunoglobulina y loci TCRA / d en el desarrollo de los linfocitos 30,31. Estamos seguros de que esta técnica se puede adaptar para la detección de varias proteínas nucleares, compartimentos nucleares y los loci, en diferentes tipos de células. Las modificaciones del protocolo puede ser necesaria, y en este caso los pasos principales de enfocar son l…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría agradecer a los miembros del laboratorio Skok, especialmente Susannah Hewitt, para los debates y comentarios. Este trabajo es apoyado por el Instituto Nacional de Salud subvenciones R01GM086852, RC1CA145746 (JAS). JAS es un erudito Leukemia & Lymphoma Society. JC es un compañero Irvington Instituto de Investigación del Cáncer Institute. MM es apoyado por una Educación Nacional Science Foundation Graduate Beca Integral y Prácticas de Investigación (NSF IGERT 0.333.389).
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
| H2O | Fisher | # BP2470 | |
| RNase A | Sigma | # R4642 | |
| dNTP | Sigma | # DNTP100 | |
| Alexa dUTP | Invitrogen | # C11397 to C-11401 | |
| Cy3 or Cy5 dUTP | Fisher | # 45-001-xxx | |
| DNase I | Roche | # 04536282001 | |
| DNA Pol I | Biolabs | # M0209 | |
| 0.025 μm filters | Millipore | # VSWP02500 | |
| Cot-1 DNA 1 mg/ml | Invitrogen | # 18440 | |
| Hybloc DNA 1 mg/ml | Applied Genetics | # MHB | |
| Salmon sperm | Sigma | # D1626 | powder to be resuspended at 10 mg/ml in H2O |
| NaAc (Sodium Acetate, pH 5.2, buffer solution) | Sigma | # S7899 | |
| Ficoll 400 (Mol Biol grade) | Fisher | # 525 | |
| Polyvinylpyrrolidone (Mol Biol grade) | Fisher | # BP431 | |
| Dextran sulfate powder | Sigma | # D8906 | |
| SSPE (Saline-Sodium Phosphate-EDTA) 20x solution | Fisher | # BP1328 | |
| Formamide | Fisher | # BP227 | |
| Coverslips | Fisher | # 12-548-B | |
| Slides | Fisher | # 12-550 | |
| 6-well plates | Fisher | # 0720080 | |
| PBS, 10x | Fisher | # MT-46-013-CM | |
| Poly-L-lysine solution | Sigma | # P8920 | |
| Paraformaldehyde, prills, 95% | Sigma | # 441244 | |
| Triton-X-100, Mol Biol grade | Sigma | # T8787 | |
| BSA (Bovine Serum Albumin) Fraction V | Fisher | # BP 1600 | |
| Normal goat serum | Vector Labs | # S-1000 | |
| Tween-20, Mol Biol grade | Sigma | # P9416 | |
| SSC (Saline Sodium Citrate) 20x solution | Fisher | # BP1325 | |
| ProLong Gold antifade reagent | Invitrogen | # P36930 | |
| DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole) | Sigma | # D9542 | |
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| Table 1. Specific reagents and small equipment. |
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