نحن نقدم طريقة فعالة واستنساخه لعزل وثقافة الخلايا العصبية السلف من الأنسجة الجنينية والولادة في الدماغ إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين (رقاقة) من هستون 3 يسين 79 ديميثيليشن (H3K79me2)--علامة هيستون تقع داخل مجال كروي من هستون 3.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نحن نقدم طريقة فعالة واستنساخه لعزل وثقافة الخلايا العصبية السلف من الأنسجة الجنينية والولادة في الدماغ إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين (رقاقة) من هستون 3 يسين 79 ديميثيليشن (H3K79me2)--علامة هيستون تقع داخل مجال كروي من هستون 3.
نمو الدماغ هو عملية معقدة، التي يسيطر عليها التدرجات مورفوجينس والبرامج النسخي المختلفة بطريقة الصدغي مكانية. بالإضافة إلى ذلك، تعديلات جينية الكروماتين، مثل مثلايشن هستون، دوراً هاما لإنشاء والحفاظ على مصائر الخلية المحددة في إطار هذه العملية. تحدث الغالبية العظمى من هيستون مثلايشن على ذيل مرنة هستون، الذي الوصول إلى معدلات هستون، ومحايات والبروتينات هستون القارئ. وفي المقابل، مثلايشن H3K79 يقع في مجال كروي من هستون 3 والمتورطة في المهام الإنمائية المختلفة. مثلايشن H3K79 هي تقحم المصانة ويمكن أن تكون وجدت في طائفة واسعة من الأنواع من الإنسان العاقل إلى Saccharomyces cerevisiae. حدث التعديل في خلية مختلفة السكان داخل الكائنات الحية، بما في ذلك فروعه العصبية. موقع مثلايشن H3K79 في مجال كروي من هستون 3 يجعل من الصعب تقييم. هنا، فإننا نقدم طرق لعزل والثقافة القشرية السلف الخلايا (Cpc) من الأنسجة الجنينية الدماغ القشرية (E11.5-E14.5) أو فروعه الدماغ العصبية الحبيبية (كجنبس) من الأنسجة بعد الولادة (P5-P7)، وإلى كفاءة إيمونوبريسيبيتاتي H3K79me2 PCR الكمي (qPCR) وتسلسل الجينوم على نطاق المنظومة.
الوظائف الحسية والحركية والإدراكية للدماغ معقدة للغاية وعرضه للتغيرات المادية والبيئية. يتكون الدماغ من ثلاثة أجزاء عامة هند-، منتصف، وفوريبرين، التي ترتبط عميق. ضمن forebrain، يمكن تقسيم تيلينسيفالون تيلينسيفالون الظهرية (DT) وتيلينسيفالون البطني (فاتو). DT الفئران يتكون من ست طبقات القشرية التي تتشكل بين E11.5 و E18.5 بطريقة "من الداخل إلى الخارج"1. ويشمل فاتو امينينسيس جانجليونيك في التنمية، التي تشكل في وقت لاحق2،ganglia القاعدية3. ويمكن تصنيف في الثدييات الجهاز العصبي المركزي مثل الخلايا العصبية، أستروسيتيس، أو أوليجوديندروسيتيس4، الذي وضع في طريقة الصدغي مكانية5العديد من أنواع الخلايا. أولاً، تثير الخلايا العصبية السلف (الشخصيات) لأنواع مختلفة من الخلايا العصبية، إينتيرنيورونس في فاتو، وإسقاط الخلايا العصبية في ديناراً، وفي وقت لاحق إلى الخلايا الدبقية (مثلاً، أستروسيتيس6). خلال التنمية القشرية، والطبقة الأكثر سطحية (طبقة أنا)، الذي يحتوي على خلايا ريتزيوس كيال، تتشكل أولاً. ثم، بين E12.5 و E14.5، تولد الشخصيات العصبية طبقات أعمق (الخامس والسادس) بينما بين 14.5 و 16.5، المتكفل تؤدي إلى الطبقة العليا (رابعا-ثانيا) من الخلايا العصبية7،8. يتم تحديد هوية الخلايا العصبية التي يسببها مورفوجين الصدغي المكانية النسخي البرامج المختلفة وبرامج جينية2بالإضافة إلى ذلك.
يقع في هيندبرين المخيخ، الذي تورط في التنسيق الحركي، وتطور بين E10 وتقريبا P20 في الفئران9. أنه يحتوي على قشرة الدماغ و نوى الدماغ10. قشرة الدماغ الكبار يتكون من ثلاث طبقات والطبقة الجزيئية الأبعد، طبقة خلايا بوركنجي والطبقة الحبيبية الأعمق التي تحتوي على الخلايا العصبية محبب10. الخلايا الحبيبية للدماغ الخلايا العصبية أصغر وتمثل حوالي 80 في المائة من جميع الخلايا العصبية في الدماغ الفقاريات11. وضع من السلائف التي تقع في منطقة جيرمنال الخارجية والهجرة من خلال طبقة خلايا بوركنجي إلى تلك الوجهة12. مثل ينظم وضع المخيخ في telencephalon، مورفوجينس مهمة عدة، التي لها وظائف محددة الوقت والفضاء التابعة والشروع في تعريف برامج النسخي10.
يتم التحكم في وضع الطبقات القشرية والدماغ النسخي التعبير عن مورفوجينس محددة، ومن ثم الدولة الكروماتين للحمض النووي. في طريقة عرض مبسط، يمكن تقسيم الدول الكروماتين euchromatin كنشاط ترانسكريبتيونالي وهيتيروتشروماتين كمناطق صامتة ترانسكريبتيونالي. نوكليوسومي كوحدة أساسية من الكروماتين يحتوي على نسختين من كل هيستون الأساسية H2A، H2B و H3 و H4، محاطة بزوج قاعدي 147 من الحمض الخلوي الصبغي13. يتم تعديل هيستونيس عالية بوستترانسلاتيونالي مثلايشن acetylation، الفسفرة، أوبيكويتينيشن، سومويليشن، ريبوسيليشن ADP، deamination وبرولين isomerization14،15. يعتبر مثلايشن يسين هستون تعديل هيستون الأكثر استقرارا التي تتحكم في النسخ والنسخ المتماثل وممارسو16، تلف الحمض النووي استجابة17وطابعه الجينوم18. ويمكن ليسينيس مونو-دي-أو ثلاثي ميثليته19 وتظهر ليس فقط في ذيول هيستون موجوداً ولكن أيضا داخل نطاق كروي histones20. ميثيليشنز المحددة في H3K4 و H3K36 ترتبط أساسا يوتشروماتين، ميثيليشنز محددة في H3K9، أو H3K27، أو H4K20 توجد أساسا في مناطق heterochromatic، على الرغم من أن جميع مخلفات تقع داخل الذيل هيستون14، 19،21. مثلايشن H3K79 يقع ضمن مجال كروي هيستون وارتبطت بنشاط النسخي، بل أيضا مع مناطق الجينوم خاملة ترانسكريبتيونالي22. هي تقحم حفظت التعديل نظراً لأنه قد لوحظ في الخميرة والغدة الصعترية العجل والدجاج و الإنسان23. H3K79 مونو ودي تريميثيليشن (H3K79me1، me2، me3) هي تحفزها هيستون ميثيلترانسفيراسيس DOT1L24،25 و النووية مجموعة المجال التي تحتوي على بروتين 2 (Nsd2)26. DOT1L المتورطة في الانتشار وإصلاح الحمض النووي الخلوي ريبروجرامينج27. فقدان Dot1l في الفئران يؤدي إلى وفاة قبل الولادة حوالي28،E10.5 المرحلة الإنمائية29. أثناء تطوير القلب والتمايز ميوكارديوسيتي، DOT1L ضروري ل تنظيم التعبير الجيني30. في الجهاز العصبي المركزي، وقد تورط الدالة DOT1L في الأنبوب العصبي التنمية31، وهي تشارك في قمع Tbr1-التعبير خلال forebrain التنمية32، وقد تعمل في تنظيم ER-الإجهاد استجابة الجينات33. تعتمد على سياق تنشيط أو عمل تقطعون من H3K79me، لا سيما مع حالات في فيفو مثل تطوير الجهاز العصبي المركزي، التاريخ فقط يفهم جزئيا32. منذ مثلايشن H3K79 يقع في مجال كروي من هستون 3، أنها ستيريكالي الوصول إليها أقل بالمقارنة مع تعديلات في ذيول هيستون مرنة23. هناك حاجة لفهم وظيفة مثلايشن H3K79، أساليب تحليل موثوق واستنساخه لتحديد موقعها وبيئة الجينوم. نقدم في هذه الورقة، وأساليب طرق عزل مختلف فروعه العصبية (Cpc للقشرة) وكجنبس المخيخ والعلاج مثبطات DOT1L الفعال وأسلوب رقاقة لتحليل مثلايشن H3K79 عن طريق قبكر أو التسلسل في وقت مختلف النقاط خلال التنمية القشرية والدماغ. لإلقاء نظرة عامة على البروتوكول وإمكانياتها، انظر الشكل 1.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وافقت لجان رعاية الحيوان من جامعة فرايبورغ والسلطات المحلية جميع التجارب الحيوانية (G12/13، G16/11) المشار إليها في البروتوكول التالية.
1-الأعمال التحضيرية
2-العصبية السلف العزلة من أنسجة المخ
3-تثبيت الخلايا والقص من الكروماتين
ملاحظة: إجراء الخطوات 3.1 و 3.2 إذا لم تستزرع خلايا، إذا لم تكن للانتقال إلى الخطوة 3، 3.
4-إعداد الخرز وبريكليرينج
5-الكروماتين إيمونوبريسيبيتيشن
6-تنقية العينات رقاقة
7-تحليل "العينات رقاقة" عبر قبكر
8-تحليل عينات رقاقة عبر التسلسل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المخطط العام لعزل السلف العصبية، زراعة، وأساليب التحليل رقاقة H3K79me2 والرقائق: ويبين الشكل 1 مخطط انسيابي لأداء رقاقة H3K79me2 الخلايا القشرية السلف عند نقاط زمنية مختلفة خلال نمو الدماغ الجنينية أو فروعه العصبية الحبيبية الدماغ في المراحل اللاحقة للولادة. وكخطوة أولى، الدماغ يجب أن تكون معزولة وتيلينسيفالون (بين E11.5 و E14.5) أو المخيخ (P5-P7) المراد استردادها. فمن الممكن لتحليل مختلف مناطق telencephalon بتقسيمه إلى DT و vt. بعد ذلك سوف ي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هناك طريقتان الرئيسي لأداء إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين للكشف عن الجينوم شغل التعديلات هستون، عوامل النسخ، هستون رمز القراء، والكتاب، أو ومحايات. واحد هو الأسلوب رقاقة الأصلي باستخدام nuclease هضمها، الكروماتين الأصلية إيمونوبريسيبيتيشن، والآخر هو أن أسلوب عرضها باستخدام الكروماتين ثابتة في منهاج عمل بيجين، والمنفصمة، التي في نوكليوسوميس وغيرها من البروتينات المرتبطة الحمض النووي تساهمي ملزمة للحمض النووي 39-"رقاقة الأصلي" مع معدل الكشف عن الأجسام المضادة عالية ينبغي أن تنطبق على مثلايشن هيستون من...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب يعلن أن لديهم لا تضارب المصالح المالية
ونحن نشكر هنرييت بيرتيميس للمساعدة على إنشاء البروتوكول زراعة CGN داخل المختبر. وأيد هذه الورقة أسلوب "التخلق الطبية" الممولة من DFG CRC992 بتمويل للتلفزيون. يعترف الكتاب الدعم من "فريق غالاكسي فرايبورغ": فيديم بافانكومار، بيورن Grüning، والبروفيسور رولف باكوفين، المعلوماتية الحيوية، جامعة فرايبورغ، ألمانيا تمول "التعاونية أبحاث المركز 992 الطبية اللاجيني" (منحة DFG SFB 2012 992/1) والوزارة الألمانية الاتحادية للتعليم والبحوث (الفدرالية منحة 031 A538A ربك (دي. مبادرة حوض النيل)).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Anti-GAPDH | Abcam | ab8245 | الفئة: < / قوي> الأجسام المضادة اختصار / تعليق: < / قوي> تخفيف اللطخة المناعية 1: 5000 |
| Anti-H3 | Abcam | ab1791 | الفئة: < / قوي> الأجسام المضادة اختصار / تعليق: < / قوي> تخفيف اللطخة المناعية 1: 3000 |
| مضاد H3K79me2 | Diagenode | pAb-051-050 | الفئة: < / قوي> جسم مضاد <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> جسم مضاد ChIP |
| مضاد ل H3K79me2 | Abcam | ab-051-050 | الفئة: < / قوي> الأجسام المضادة اختصار / تعليق: < / قوي> تخفيف اللطخة المناعية 1: 1000 |
| مضاد للأرانب IgG | Diagenode | C15410206 | <قوي>الفئة: < / قوي> جسم مضاد <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> ChIP Ctrl الجسم المضاد |
| المضاد للتوبولين ألفا | أبكام | ab108629 | <قوي>الفئة: < / قوي> الأجسام المضادة <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> تخفيف اللطخة المناعية 1: 3000 |
| Apo-Transferrin (1 مجم / مل) | Sigma-Aldrich | T1147 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لملحق CCM |
| B27 (50x) | Life Technologies | 17504044 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلايا <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لتقنيات CCM |
| Bioanalyzer | Agilent | G2940CA | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لتحليل الكروماتين المنفصم |
| Bioruptor NextGen | Diagenode | B01020001 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> الموجات فوق الصوتية |
| حمض البوريك الرقم الهيدروجيني 8.4 | سيجما ألدريتش | B6768 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلايا <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لزراعة CPC CFX |
| Connect RT نظام الكشف عن PCR | Bio-Rad | 1855201 | الفئة: < / قوي> تحليل ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> نظام الكشف عن تقنيات الحياة qPCR |
| DMEM-F12 | 11320-033 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لبروتين CGM | |
| Dynabeads A | Invitrogen | 10001D | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> حبات مغناطيسية ، ل ChIP |
| EPZ-5676 | Selleckchem | S7062 | <قوي>الفئة: < / قوي> تثبيط DOT1L اختصار / تعليق: < / قوي> لتثبيط DOT1L في ثقافة الخلايا |
| حمض رباعي الأسيتيك الإيثيلين ديامين | SERVA | 39760.01 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> |
| مصل EDTA للجنين البقري 10٪ (v / v) | Gibco | 10082147 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> لعزل CPC و CGM |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G5767 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلايا اختصار / تعليق: < / قوي> لعزل |
| CGNP الجلوتاثيون (1.25 مجم / مل) | سيجما ألدريتش | G4251 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> ل CCM |
| Glycine | Carl Roth | 3187 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> لتثبيت الخلية |
| GoTaq mastermix | Promega | A6002 | <قوي>الفئة: < / قوي> تحليل ChIP <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> مزيج رئيسي لبوليميراز الحمض النووي ل qPCR |
| Hank ' s تقنيات حياة محلول الملح المتوازن | 14025-100 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> HBSS | |
| L-glutamine (200 mM) Life | Technologies | 25030081 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلايا <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> ل CCM |
| Laminin | Sigma-Aldrich | L2020 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> لزراعة CPC |
| كلوريد الليثيوم | Sigma-Aldrich | L4408 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> ملحق LiCl |
| N2 | Life Technologies | 17502048 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> ل CGM |
| NanoDrop 3300 | Thermo Fisher | 3300 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> مقياس الطيف الفلوري لقياس الحمض النووي |
| NEB Next Ultra DNA Library Prep Kit ل Illumina | NEB | E7645S | <قوي>الفئة: < / قوي> تحليل ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> مجموعة لإعداد المكتبة |
| NEBNext Multiplex Oligos ل Illumina | NEB | E7335 | الفئة: < / قوي> تحليل ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> أوليغوس لإعداد |
| المكتبة متوسط | عصبي القاعدي جيبكو | 21103049 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> ل CCM |
| NP-40 Alternative | Calbiochem | 492016 | Category: < / strong> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> لمخزن ChIP |
| Paraformaldehyde | Carl Roth | 335 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> PFA ، لتثبيت الخلايا |
| البنسلين - الستربتومايسين - نيومايسين 1٪ (v / v) Life | Technologies | 15640055 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / strong> PSN ، ل CCM و CGM |
| Phosphate Buffered | Saline Life Technologies | 10010023 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> PBS ، لعزل CPC |
| PicoGreen Kit | Thermo Fisher | P11496 | Category: < / قوي> تحليل ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> تصور الصبغة لقياس الحمض النووي |
| Poly-D-lysine | Sigma-Aldrich | P6407 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لعزل CGNP |
| Poly-L-ornithine hydrobromide | Sigma Aldrich | P3655 | Category: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> لزراعة CPC |
| كلوريد البوتاسيوم | Thermo Fisher | AM9640G | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> KCl ، |
| لمثبط البروتياز | Roche | 4693159001 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> ل ChIP |
| Proteinase K | Sigma-Aldrich | 3115879001 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> ل ChIP |
| Qiagen MinElute | Qiagen | 28004 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: مجموعة < / قوية> لتنقية الحمض |
| النووي RNAse | Sigma-Aldrich | R6513 | Category: < / strong> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> ل ChIP |
| SGC0946 | Selleckchem | S7079 | الفئة: < / قوي > تثبيط DOT1L اختصار / تعليق: < / قوي> لتثبيط DOT1L في زراعة الخلايا |
| بيكربونات الصوديوم | كارل روث | 8551.1 | الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> للمحلول العازلة |
| كلوريد الصوديوم | كارل روث | 9265 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> كلوريد الصوديوم ، للمخزن المؤقت ChIP |
| ديوكسيكولات الصوديوم | سيجما-ألدريتش | 30970 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> ل ChIP |
| الصوديوم دوديسيل كبريتات | كارل | روث 183 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> SDS ، لقنفذ ChIP |
| Sonic (SHH) | سيجما ألدريتش | SRP6004 | <قوي>الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> لعزل CGNP |
| superoxide dismutase (1mg / ml) | Sigma-Aldrich | S7571 | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> ل CCM |
| Tris (hydroxymethyl) aminomethane | Carl Roth | 9090 | Category: < / strong> ChIP اختصار / تعليق: < / strong> TRIS ، ل ChIP buffer |
| Triton X-100 | Carl Roth | X100 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP اختصار / تعليق: < / قوي> للمخزن المؤقت ChIP |
| Trypsin-EDTA 0,05٪ (w / v) | Sigma Aldrich | 59417C | الفئة: < / قوي> ثقافة الخلية اختصار / تعليق: < / قوي> لعزل CPC |
| Tween20 | Carl Roth | 28320 | <قوي>الفئة: < / قوي> ChIP <قوي>اختصار / تعليق: < / قوي> لتحضير الخرزة |
| أجهزة المختبر الأخرى: غرفة عد نيوباور ، الحاضنة ، الدوار ، شاكر ، مجموعة التشريح ، حمام | |||
| CCM: وسط | |||
| CGM: وسط |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.