Summary

Un ensayo de la cromatina de tejido cerebral humano

Published: March 21, 2008
doi:

Summary

Hasta hace poco, los estudios de expresión en el cerebro humano se limita a la cuantificación de ARN o de proteína. Con las técnicas de inmunoprecipitación de cromatina se describe en este artículo, será posible asignar metilación de las histonas y otros reguladores epigenética de la expresión génica en el cerebro postmortem.

Abstract

Enfermedades neuropsiquiátricas crónicas como la esquizofrenia, enfermedad bipolar y el autismo se cree que el resultado de una combinación de factores genéticos y ambientales que podrían resultar en alteraciones epigenéticas de la expresión génica y otras patología molecular. Tradicionalmente, sin embargo, los estudios de expresión en el cerebro post mortem se limitaron a la cuantificación de ARNm o proteína. Las limitaciones encontradas en la investigación postmortem del cerebro tales como variabilidad en el tiempo y la autolisis integridades tejido también es probable que el impacto de los estudios de estructuras de orden superior de la cromatina. Sin embargo, la organización nucleosomal de ADN genómico como el ADN: núcleo de unión de histonas – parece ser preservado en gran medida en muestras representativas de los bancos diferentes del cerebro. Por lo tanto, es posible estudiar el patrón de metilación y otras modificaciones covalentes de las histonas en definir loci del genoma en el cerebro postmortem. A continuación, presentamos una versión simplificada nativos inmunoprecipitación de cromatina (NChIP) protocolo para muestras de cerebro congelado (no fijos) humanos. A partir de la digestión nucleasa micrococcal de homogeneizados de cerebro, NChIP seguido por qPCR se puede completar en tres días. La metodología que aquí se presenta debe ser útil para dilucidar los mecanismos epigenéticos de la expresión génica en el cerebro humano normal y enfermo.

Protocol

Procedimiento: 1 ª Jornada 1. Homogeneizar 50-500 mg de tejido congelado cuestión post-mortem gris con Douncing Buffer. ! PRECAUCIÓN – tejidos humanos deben ser manipulados con cuidado bajo condiciones de estricta seguridad. Se debe manipular a las normas de seguridad BSL-2 o superior. Tener previamente disecado, post-mortem de cerebros de los -80 ° C, los Dounce en el volumen cerebral de Buffer 5…

Discussion

El protocolo descrito aquí es particularmente útil para los investigadores interesados ​​en las firmas de metilación de las histonas y / o ADN del cerebro humano, ya que estas marcas de la cromatina puede ser menos propensa a los artefactos post-mortem, en comparación con otros tipos de modificaciones, incluyendo (histonas) acetilación y fosforilación 1, 2. El cerebro postmortem se presta al estudio de la mono-nucleosomal los preparativos, el ADN permanece en gran parte unido a las histonas centrales, al menos en las mu…

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por una subvención del Instituto Nacional de Salud Mental (5R01MH071476).

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Tris-HCl   EMD 9310  
Magnesium Chloride Hexahydrate   OmniPur 5980  
Calcium Chloride   Fisher Scientific C614-3  
EDTA, 0.5M Solution, pH8.0   OmniPur 4055  
Sodium Chloride   Mallinckrodt Chemicals 7581-06  
SDS Solution 10% (w/v)   Bio-Rad 161-0416  
Triton X-100   Fluka 93426  
Igepal CA-630   Sigma I-3021  
Sodium Deoxycholate   Sigma D6750-25G  
Lithium Chloride   Sigma L9650-100G  
Sodium Bicarbonate   Sigma S7277-250G  
Sodium Acetate (anhydrous)   Sigma S-2889  
Nuclease micrococcal from Staphylococcus   Sigma N3755-200UN  
Benzamidine   Fluka 12072  
Phenylmethanesulfonylfluoride   Sigma P7626-1G  
3M DTT   Fluka 43815  
Protein G Agarose, Fast Flow   Upstate 16-266  
Sonicated Salmon Sperm DNA Kit   Stratagene 201190  
Proteinase K from Engyodontium album   Sigma P2308  
Phenol:Chloroform 1:1   OmniPur 6810  
Glycogen, From Mussels   Sigma G1767-1VL  
Ethyl Alcohol (200 Proof)   Pharmco-AAPER 111000200  

Solutions:

  • nChIP Douncing Buffer : 10 mM Tris, 4 mM MgCl2, 1 mM CaCl2 adjust pH to 7.5
  • 10x FSB: 50 mM EDTA, 200 mM Tris, 500 mM NaCl adjust pH to 7.5
  • Low salt washing buffer: 0.1% SDS, 1% Triton X-100, 2 mM EDTA, 20 mM Tris (pH 8), 150 mM NaCl
  • High salt washing Buffer: 0.1% SDS, 1% Triton X-100, 2 mM EDTA, 20 mM Tris (Ph 8), 500 mM NaCl
  • Lithium Chloride Buffer: 1% IGEPAL-CA 630, 1% Deoxycholic acid, 1 mM EDTA (pH 8), 10 mM Tris (pH 8), 0.25 M LiCl
  • TE buffer: 10 mM Tris (pH 8), 1 mM EDTA
  • Elution Buffer: 0.1M NaHCO3, 1% SDS
  • Proteinase K digestion buffer (10X): 1M Tris, 50 mM EDTA, 2% SDS, 2M NaCl adjust pH to 8.0
  • 3 M Sodium Acetate: 24.61 g anhydrous sodium acetate (M.W.=82.03) in 100 mL of autoclaved distilled water. Adjust pH to 5.2 using concentrated acetic acid.

References

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  6. Stadler, F., Kolb, G., Rubusch, L., Baker, S. P., Jones, E. G., Akbarian, S. Histone methylation at gene promoters is associated with developmental regulation and region-specific expression of ionotropic and metabotropic glutamate receptors in human brain. J Neurochem. 94, 324-336 .
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Citer Cet Article
Matevossian, A., Akbarian, S. A Chromatin Assay for Human Brain Tissue. J. Vis. Exp. (13), e717, doi:10.3791/717 (2008).

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