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ATAC seq 분석 결과 주 인간의 CD4 + T 세포에서 낮은 미토 콘 드리 아 DNA 오염

DOI:

10.3791/59120

March 22nd, 2019

In This Article

Summary

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여기, 우리는 transposase 액세스할 수 chromatin (ATAC-seq) 활성화 된 CD4 + 인간 림프 톨에 시퀀싱에 대 한 분석 결과 수행 하는 프로토콜을 제시. 프로토콜은 새로운 세포의 용 해 버퍼의 도입을 통해 3%로 50%에서 미토 콘 드리 아 DNA 읽기 오염 최소화 하기 위해 수정 되었습니다.

Abstract

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ATAC seq 신속 하 고 간단한 접근 방식 게놈 넓은 접근 chromatin 매핑 때문에 epigenetics의 연구에 널리 사용 되는 방법론 되고있다. 이 문서에서 우리는 미토 콘 드리 아 DNA 읽기 오염 감소 하는 향상 된 ATAC seq 프로토콜 제시. 이 프로토콜에 최적화 된 세포의 용 해 버퍼 감소 3%의 평균에 미토 콘 드리 아 DNA 오염 이전 ATAC seq 프로토콜 분투 하는 동안 50% 오염 미토 콘 드리 아 DNA의 평균이 읽습니다. 이 향상 된 ATAC seq 프로토콜 시퀀싱 비용에 가까운 50% 감소를 허용 한다. 시연 어떻게이 높은-품질 ATAC seq 라이브러리 활성화 된 CD4 + 세포에서 준비 될 수 있다 데이터 분석을 통해 전체 혈액에서 CD4 + 림프 구 분리에서 단계별 지침을 제공 합니다. 이 향상 된 ATAC seq 프로토콜 다양 한 셀 형식에에서 검증은 고 chromatin 접근성을 공부 하는 연구원에 즉시 사용 될 것입니다.

Introduction

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Transposase 액세스할 수 chromatin (ATAC-seq)을 시퀀싱에 대 한 분석 결과 빠르게 chromatin 구조 질의 대 한 주요 방법 되고있다. ATAC seq tagmentation, 분할 및 라이브러리는 시퀀싱 전체 게놈에서 chromatin 내게 필요한 옵션 확인 수를 생산 하는 동일한 효소에 의해 DNA의 태그의 과정을 통해 액세스할 수 있는 chromatin의 영역을 식별할 수 있습니다. 이 tagmentation 과정만 인하 nucleosomic 입체 지 장 때문 chromatin의 오픈 지역 활동적인 Tn5 transposase에 의해 중재 됩니다. 그것은 삭감으로 Tn5 transposase를 PCR에 의해 빠른 라이브러리 건설과 게놈 넓은 접근 chromatin1,2의 다음-세대 시퀀싱 시퀀싱 어댑터를 삽입 합니다.

ATAC seq 비교적 간단 하 고 빠른 프로토콜, 품질 및 그 결과, 그리고 시작 물자 필요의 작은 금액에서 결정 될 수 있는 정보의 범위 chromatin 접근성의 영역을 결정 하기 위해 선호 되는 방법 되고있다. 비해 DNase seq3 (는 ....

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Protocol

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이 향상 된 프로토콜 데이터 분석 (그림 1)을 통해 전체 혈액의 시작 물자에서 CD4 + 세포의 ATAC seq를 수행 하기 위한 단계별 지침을 제공 합니다.

1. 전체 혈액에서 CD4 + T 세포의 고립

참고: 이 프로토콜에 대 한 시작 물자는 선정 될 시작 물자의 소스 연구 요구 사항에 따라 수 있도록 표준 절차를 사용 하 여 수집 하는 신선한 전 혈의 15 mL 이다. 필요에 따라 프로토콜을 확장 합니다. 미리 따뜻한 인산 염 (PBS) + 2% 태아 종 아리 혈 청 (FCS) 실내 온도 (RT)를 버퍼링 하 고 CD4 + T 세포 농축 절차를 시작 하기 전에 rt 원심 분리기를 조정 합니다.

  1. 15 ml 50 mL 원뿔 튜브에 전체 혈액의 인간의 CD4 + T 세포 농축 칵테일의 750 µ L을 추가 하 고 반전에 의해 부드럽게 혼합. 20 분에 대 한 RT에서 품 어. 부 화 완료 되 면 튜브에 15 mL PBS + 2 %FCS 추가 하 고 반전에 의해 부드럽게 혼합.
  2. 15 mL 밀도 매체의 신선한 50 mL 원뿔 튜브를 준비 합니다. 조심 스럽게 희석된 혈액 샘플 ....

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Results

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신선한 전 혈의 15 mL에서이 프로토콜 1 백만 CD4 + T 세포의 평균을 생성합니다. 이들은 나중에 처리에 대 한 동결 하거나 즉시 사용 될 수 있습니다. 신선한 또는 해 동, CD4 + T 세포의 생존 능력은 일관 되 게 > 95%. CD4 + T 세포 고립의이 메서드는 소스 재료와 컬렉션 시간에 유연성에 대 한 수 있습니다. 이 향상 된 ATAC seq 프로토콜 시퀀싱 µ 1 ng/L 보다 큰 마지막 라이브러리를 생성합니다. 상업적으로 사용할 수 있는 시스템을 사용 하 여 수행 하는 품질 관리 200 및 1000 bp (그림 2) 사이의 DNA 파편을 입증 해야 합니다. 시퀀싱은 고품질 라이브러리만 수행 되어야 한다.

모든 라이브러리 샘플 당 읽기 40 백만 이상의 평균 깊이에 시퀀싱 했다. AT.......

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Discussion

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이 문서에 제공 된 수정된 ATAC seq 프로토콜 최소한의 미토 콘 드리 아 DNA 오염 재현 가능한 결과를 제공 합니다. 프로토콜이 되었습니다 사용 성공적으로 인간의 기본 PBMCs10, 인간 monocytes, (미 출판), 마우스 수지상 세포의 염색 질 건축 특징 및 교양된 흑색 종 세포 라인11. 우리는이 향상 된 세포 예상 상태 뿐만 아니라 다른 세포 유형 대 일 가능성이 있다. 그것 또한이 핵 격리 프로토콜 단일 핵 ATAC seq 프로토콜, 시퀀싱 결과 개선 하는 미토 콘 드리 아 DNA 오염 최소화와 호환 된다는 것을 예상 된다.

이 수정된 프로토콜의 추가 혜택을 환자 샘플의 여부에 따라 서로 다른 시간에 PBMCs에서 고립 된 CD4 + T 세포의 배치를 동결 능력입니다. ATAC seq 다음 모든 샘플에서 동시에 수행할 수 있습니다, transposase 반응 및 시퀀싱에 잠.......

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Disclosures

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저자는 공개 없다.

Acknowledgements

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우리는 기술 지원에 대 한 Atsede Siba를 감사합니다. C.S.C.는 NIH 그랜트 1R61DA047032에 의해 지원 됩니다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
PBS 1개, 멸균Gibco10010023다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
5810/5810  R Swing Bucket 50 mL, 15 mL 및 1.5 mL 튜브 버킷이 포함된 냉장 원심분리기Eppendorf22625501다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
96웰 라운드 바닥판Thermo Scientific163320다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
Agilent 4200 테이프 스테이션 시스템품질 평가를 위해AgilentG2991AA
CryotubesThermo Scientific374081다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
DMSO시그마D8418다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28Invitrogen Life Technologies11131D중요 구성 요소
Dynabeads 손대지 않은 Human CD4 T 세포 키트Invitrogen Life Technologies11346D중요 구성 요소
DynamagnetInvitrogen Life Technologies12321D중요 구성 요소
FCSGemini Bio Products100-500다른 유사한 것을 사용할 수 있습니다. 제품.
고감도 DNA 키트애질런트50674626품질 평가를 위해 제안됩니다.
염화마그네슘, 육수화물, 분자 생물학 등급시그마M2393다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
MinElute PCR 정제 키트(버퍼 PB, 버퍼 PE, 용리 버퍼)Qiagen28004중요 구성 요소
Mr. FrostyThermo Scientific5100-0001다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
NaCl, 분자 생물학 학년시그마S3014다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
NEBNext High Fidelity 2x PCR Master MixNew England BioLabsM0541Critical Component
Nextera DNA Library Preparation Kit (2x TD Buffer, Tn5 Enzyme)IlluminaFC1211030Critical Component
Nuclease Free Sterile dH20Gibco10977015다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
폴리 소르 베이트 20 (Tween20)시그마P9416다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
PowerUp SYBR 그린 마스터 믹스Applied BiosystemsA25780중요 성분
정밀 수조Thermo ScientificTSGP02다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
QIAquick PCR 정제 키트: Qiagen28104중요 구성 요소
, Qubit dsDNA HS 분석 키트, Invitrogen Life TechnologiesQ32851품질 평가용으로 제안됨.
Qubit FlouroMeterInvitrogen Life TechnologiesQ33226품질 평가에 제안됨.
Rosette Sep Human CD4+ Density MediumStem Cell Technologies15705Critical Component
Rosette Sep Human CD4+ Enrichment Cocktail StemCell Technologies15022Critical Component
RPMI-1640Gibco11875093다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
멸균 ResevoirThermo Scientific8096-11다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
T100 Thermocycler with Heated LidBioRad1861096다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
Tris-HCLSigmaT5941다른 유사한 제품을 사용할 수 있습니다.
제안되었습니다.:

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Buenrostro, J. D., Giresi, P. G., Zaba, L. C., Chang, H. Y., Greenleaf, W. J. Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position. Nature Methods. 10 (12), 1213-1218 (2013).
  2. Buenrostro, J. D., Wu, B., Chang, H. Y., Greenleaf, W. J.

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ATAC seq ProtocolMitochondrial DNA ContaminationCD4 T LymphocytesNuclei IsolationTn5 TransposaseMagnetic Bead ActivationCell IsolationLibrary PreparationSequencing Cost ReductionChromatin Accessibility

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