Methodenartikel

Epigenetische Regulation der Herz Differenzierung von embryonalen Stammzellen und Gewebe

8K Ansichten

DOI:

10.3791/53874

3. Juni 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine Feinabstimmung Regulation der Gen-Transkription zugrunde liegt, embryonale Zellschicksal Entscheidung. Hier beschreiben wir Immunpräzipitationstests Chromatin verwendet epigenetischen Regulation sowohl der Herz Differenzierung von Stammzellen und kardialen Entwicklung von Mäuseembryos untersuchen.

Zusammenfassung

Spezifische Gen-Transkription ist ein wichtiger biologischer Prozess, Zellschicksal Entscheidung während der embryonalen Entwicklung zugrunde liegt. Der biologische Prozess wird durch Transkriptionsfaktoren vermittelt, die genomischen regulatorischen Regionen einschließlich Enhancern und Promotoren von Herz konstitutiven Genen binden. DNA ist um Histone gewickelt, die zu chemischen Modifikationen unterzogen werden. Modifikationen von Histonen führen weiter zu verdrängten, aktiviert oder balanciert Gen-Transkription, also eine andere Ebene der Feinabstimmung Regulation der Gen-Transkription zu bringen. Embryonale Stammzellen (ES - Zellen) rekapitulieren innerhalb Embryoidkörpern (dh Zellaggregate) oder in der 2D - Kultur der frühen Schritte der Herzentwicklung. Sie bieten im Prinzip genügend Material für Chromatinimmunpräzipitation (CHIP), eine Technologie, im Großen und Ganzen verwendet Gen regulatorischen Regionen zu identifizieren. Darüber hinaus repräsentieren humane ES-Zellen, die eine humane Zellmodell Kardiogenese. In späteren Stadien der Entwicklung, ermöglichen embryonalen Mausgeweben fürUntersuchung spezifische epigenetische Landschaften zur Bestimmung der Zellidentität erforderlich. Hier beschreiben wir Protokolle von CHIP, sequentielle ChIP gefolgt von PCR oder Chip-Sequenzierung unter Verwendung von ES-Zellen, Embryoidkörpern und kardialspezifisch embryonale Regionen. Diese Protokolle ermöglichen die epigenetische Regulation der Herz Gen-Transkription zu untersuchen.

Einleitung

Das Herz ist das erste Organ gebildet wird und in dem Embryo funktionalen zu werden. Das Herz wird aus vielen Zelllinien aufgebaut , die von den ersten und zweiten embryonalen Herzfelder 1 entstehen. Von der nach der Befruchtung Blastozyste zu dem geformten Herz bis zu inszenieren, haben embryonale Zellen so viele Zellschicksal Entscheidungen zu treffen. Gen-Transkription wird in einem zeit- und ortsabhängig geregelt und ist ein wichtiger biologischer Prozess, Zellschicksal Entscheidung während der embryonalen Entwicklung zugrunde liegt. Ein derartiges Verfahren ist durch spezifische Transkriptionsfaktoren vermittelt, die innerhalb des Genoms einschl....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

1. DNA-Protein-Quervernetzung

  1. Fix in 15 - ml - Röhrchen geerntet-ES - Zellen (2 × 10 6 Zellen für regelmäßige ChIP, 2 x 10 5 Zellen für Mikrochip), Embryoidkörpern (EVG) erzeugt aus ES - Zellen und embryonalen Herzgewebe seziert von E9.5 Mausembryonen (atrioventricular Kanal, Ausflusstraktes und Ventrikel) mit 1% Formaldehyd in PBS für Zellen oder in Permeabilisierung PB2 Puffer für embryonalem Gewebe. Die Röhrchen auf Orbitalschüttler bei einer Geschwindigkeit von 60 rpm bei Raumtemperatur für genau 10 min.
  2. Beenden Sie die Vernetzungsreaktion durch Glycin bis zu einer Endkonzentration von 125 mM Zugabe und Inkubation für 5 ....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

1A stellt zunächst die Herstellung von DNA-bindenden Perlen und Qualitätskontrolle unter Verwendung von DNA in verschiedenen Größen (1 kb Leiter). 0ne, 2 und 2,5 Volumina (1 bis 3) der Kügelchen wurde zu einem Volumen der Probe hinzugefügt hohem und niedrigem Molekulargröße DNA-Fragmente zu reinigen.

Figuren 1 B, C, D sind typische Beispiele für DNA - Gelen von Voll beschallter DNA extrahiert .......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Epigenetik ist ein wichtiger Bereich der Forschung in der Entwicklungsbiologie geworden. Wie ein genetisches Programm in embryonalen Zellen aktiviert wird, um die Zellen zu erwerben eine bestimmte Identität innerhalb einer embryonalen Linie zu ermöglichen, hat eine Schlüsselfrage für Entwicklungsbiologen für lange Zeit gewesen.

ChIP wurde in den letzten Jahren und kombiniert, um die DNA-Sequenzierung folgende Verbesserung der Auflösung der Sequenzierung im Großen und Ganzen verwendet. Dies h.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken den Förderorganisationen, dem IMI StemBANCC European Community Programm, der leducq Foundation (SHAPEHEART) und der Agence Nationale de la Recherche (Genopath)

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Formaldehyd SigmaF8775Zellfixierung 
GlycinSigmaG8898Cross-Link Stop
AprotininFluka10820Proteasen Inhibitor
Leupeptin HemisulfatSigmaL2882Proteasen Inhibitor
PMSFSigmaP7626Proteasen Inhibitor
Protein A magnetische KügelchenLife technologies10001DImmunpräzipitation
SPRI magnetische BeadsThermo Scientific15002-01DNA-Aufreinigung
Proteinase KLife technologies25530-015Proteinverdauung 
DNA BR Standard Life TechnologiesQ32850Kalibrierbereich 
Syber greenMolecular ProbesS-11484DNA-Quantifizierung
TE-Puffer InvitrogenP7589DNA-Quantifizierung
PBX 1xLebenstechnologien14190-094Waschen
DNase RNase freies WasserLebenstechnologien10977-035Verdünnung
Axygen RöhrchenAxygenMCT-175-CChIP purifikt
Antikörper  Unternehmen><strong>ChIP-Konzentration
H3K27acAbcamab47293 µ g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Gewebe
H3K4me1DiagenodeC15410194 (pAb-194-050)3 µ g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Gewebe
H3K36me3DiagenodeC15410058 (pAb-058-050)3 µ g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Gewebe
H3K9me2DiagenodeC15410060 (pAb-060-050)3 & Mikro; g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Gewebe
H3K4me3DiagenodeC15410030 (pAb-030-050)3 µ g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Gewebe
H3K27me3DiagenodeC15410069 (pAb-069-050)3 µ g für Regler und EBs, 1 & Mikro; g für Taschentücher

Referenzen

  1. Buckingham, M., Meilhac, S., Zaffran, S. Building the mammalian heart from two sources of myocardial cells. Nat Rev Genet. 6, 826-835 (2005).
  2. Chen, T., Dent, S. Y. Chromatin modifiers and remodellers: regulators of cellular differentiation. Nat Rev Genet.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Chromatin Immunpr zipitationHistonmodifikationensequentielle ChIPEmbryoidk rperembryonales MausgewebeDNA SonikationProtein A Beads

Verwandte Artikel