هنا، نقدم بروتوكول للكشف عن 5-هيدروكسي ميثيل سيتوسين في الخلايا وأنسجة الدماغ، وذلك باستخدام تلطيخ الفلورة المناعية وطرق الحمض النووي نقطة لطخة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا، نقدم بروتوكول للكشف عن 5-هيدروكسي ميثيل سيتوسين في الخلايا وأنسجة الدماغ، وذلك باستخدام تلطيخ الفلورة المناعية وطرق الحمض النووي نقطة لطخة.
وقد تم تحديد تعديلات الحمض النووي متعددة في الجينوم الثدييات. ومن هذا السبب، تمت دراسة الآليات الجينية بوساطة 5-ميثيل سيتوسين و5-هيدروكسي ميثيل السيتوسين بوساطة مكثفة. 5-هيدروكسي ميثيل سيتوسين يعرض السمات الديناميكية أثناء النمو الجنيني وبعد الولادة في الدماغ، ويلعب وظيفة تنظيمية في التعبير الجيني، ويشارك في اضطرابات عصبية متعددة. هنا، ونحن نصف الطرق التفصيلية بما في ذلك تلطيخ الفلورة المناعية والحمض النووي نقطة وصمة عار للكشف عن 5-هيدروكسي ميثيلسيتوسين في الخلايا المستزرعة وأنسجة الدماغ من الماوس.
وقد ثبت التعديلات الجيني، بما في ذلك تعديل الحمض النووي، وتعديل الهيستون وتعديل الحمض النووي الريبي، للعب وظائف أساسية في العمليات البيولوجية المتنوعة والأمراض1،2،3، 4 , 5 , 6 , 7- ولفترة طويلة، اعتُبر مثيلة الحمض النووي (أي 5-ميثيلسيتوسين (5-م.م)) علامة جينية مستقرة للغاية ولا يمكن تعديلها مرة أخرى في الجينوم. في الآونة الأخيرة، تم العثور على أن 5-mC يمكن أكسدة إلى 5-هيدروكسي ميثيلسيتوسين (5-hmC) من قبل TET (10-11 translocations) البروتينات العائلية بما في ذلك TET1، TET2، وTET38،9. وتظهر دراسات أخرى أن 5-hmC يمكن أن تكون بمثابة علامة مستقرة ولعب الأدوار البيولوجية من خلال تنظيم التعبير الجيني4،10،11،12.
وتشير الأدلة الحالية إلى أن 5-hmC هو المخصب للغاية في الأنسجة العصبية / الخلايا بالنسبة لأنواع أخرى من الأنسجة في الثدييات، ويعرض الميزات الديناميكية خلال تطوير الخلايا العصبية13،14. في الجهاز العصبي، 5-hmC بوساطة التعديلات الجينية تلعب دورا هاما في تنظيم الخلايا الجذعية العصبية، والنشاط العصبي، والتعلم والذاكرة، وتشارك في اضطرابات عصبية متعددة بما في ذلك متلازمة ريت، التوحد، الزهايمر المرض، مرض هنتنغتون، الخ2،13،15،16،17،18،19،20.
هناك العديد من النهج للكشف عن 5-hmC في الخلايا والأنسجة14،21،22،23،24. هنا، ونحن نصف طريقتين للكشف عن وجود 5-hmC وكمية المستوى العالمي من 5-hmC: تلطيخ الفلورة المناعية والحمض النووي نقطة وصمة عار. هذه الطريقتين مريحة وحساسة، وقد استخدمت بنجاح في الدراسات السابقة25،26،27،28،29،30. الخطوات الرئيسية لهذين الأسلوبين هي إزالة الحمض النووي. لتلطيخ مناعة 5-hmC، مطلوب المعالجة المسبقة للعينات مع 1 M حمض الهيدروكلوريك. ل5-hmC نقطة وصمة عار، يتم تنفيذ denaturation الحمض النووي مع حل هيدروكسيد الصوديوم. هذه الطريقتين جنبا إلى جنب مع تسلسل الجيل القادم هي أدوات مفيدة جداً للتحقيق في وظيفة 5-hmC.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد وافقت لجنة أخلاقيات الحيوان في جامعة تشجيانغ على جميع الإجراءات الحيوانية.
1. ثقافة الخلايا الجذعية العصبية الكبار والخلايا العصبية
2. التسريب عبر القلب من الماوس
3. قسم الدماغ
4. تلطيخ الفلورة المناعية
5. عزل الحمض النووي الجينومي
6. الحمض النووي نقطة لطخة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
للكشف عن توزيع 5-hmC في الحصين من الفئران البالغة، قمنا بإجراء الفلورة المناعية مع الأجسام المضادة ضد الخلايا العصبية (NeuN) و 5-hmC. في الحصين، 5-hmC شارك في ترجمة جيدا مع علامة الخلايا العصبية NeuN(الشكل 1A-H)،مما يشير إلى إثراء 5-hmC في الخلايا العصبية.
لتحديد ديناميات 5-hmC أثناء تطوير الخلايا العصبية، تم إجراء نقطة وصمة عار لأول مرة مع عينات الحمض النووي معزولة عن تكاثر وتباين الخلايا الجذعية العصبية الكبار (NSCs). وأظهرت نتائج نقطة وصمة عار ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تلعب التعديلات الجينيّة أدوارًا أساسية أثناء نمو الدماغ والنضج والوظيفة. كعلامة مستقرة لتعديل الحمض النووي, دينامية 5-hmC يستجيب للتكيف السلوكي, النشاط العصبي, ويرتبط بشكل إيجابي مع التعبير الجيني; وبالتالي، فإنه يشارك في الوظيفة الطبيعية للدماغ والاضطراب العصبي4. لاستكشاف وظيفتها في الخلايا والأنسجة، فمن الضروري للكشف عن وجود 5-hmC ومقارنة المستوى قبل وبعد العلاج. هنا، أظهرنا طريقتين مناسبتين للكشف عن 5-hmC في الخلايا والأنسجة، والتي يمكن تنفيذها مع المعدات المشتركة في المختبر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا توجد مصالح مالية متنافسة.
وقد تم دعم XL جزئيا من قبل البرنامج الوطني لالبحث والتطوير مفتاح الصين (2017YFE0196600)، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (منحة رقم 31771395، 31571518). تم دعم Q.S. من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2017YFC1001703) وبرنامج البحث والتطوير الرئيسي لمقاطعة تشجيانغ (2017C03009). تم دعم W.X. من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة تشجيانغ (LY18H020002) وقسم التكنولوجيا العلمية في مقاطعة تشجيانغ (2017C37057).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 4'-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Sigma-Aldrich | D8417 | |
| برنامج Adobe Photoshop | Adobe Inc. | / | |
| Alexa Fluor 488 الماعز المضاد للأرانب IgG | Thermo Fisher | A11008 | |
| Alexa Fluor 568 الماعز المضاد للفأر IgG | Thermo Fisher | A11001 | |
| مضاد ل 5-hydroxymethylcytosine | Active Motif | 39769 | |
| المضاد ل NeuN | Millipore | MAB377 | |
| B27 الملحق | Gibco | 12587-010 | |
| مكمل B27 | Gibco | 12580-010 | |
| B27 مكمل | Gibco | 17504-044 | |
| Cryostat microtome | Leica | CM1950 | |
| DMEM / F-12 متوسط | أوميغا Scientific | DM25 | |
| عامل نمو البشرة | PeproTech | 100-15 | |
| عامل نمو الخلايا الليفية الأساسية | PeproTech | 100-18B | |
| فورسكولين | سيجما ألدريتش | F6886 | |
| جلوتاماكس | ثيرمو | 35050061 | |
| L-الجلوتامين | جيبكو | 25030-149 | |
| متوسط عصبي | جيبكو | 21103-049 | |
| مختبرات ناقلات مصل الماعز العادي | Z0325 | ||
| غشاء النايلون (Hybond & trade ؛ -N + ) | Amersham Biosciences | RPN303B | |
| أكتوبر | لايكا | 14020108926 | |
| القلم Strep | Gibco | 15140-122 | |
| الفينول: الكلوروفورم: كحول الأيزواميل (25: 24: 1) | سيجما ألدريتش | 516726 | |
| بولي دي ليسين | سيجما | P0899-10 | |
| بروتيناز ك | VVR | 39450-01-6 | |
| حمض | الريتينويكسيجما ألدريتش | R2625 | |
| تريتون X-100 | سولاربيو | T8210 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.