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FAIRE es un método robusto y de bajo costo que permite la identificación de regiones libres de nucleosoma. Se basa en el principio de que el ADN envuelto alrededor de los nucleosomas puede ser fácilmente reticulado a las histonas. Una extracción de fenol: cloroformo se usa para separar el no reticulado y fragmentos de ADN libre de proteínas, el ADN unida a las proteínas, que se encuentra en la fase inferior de fenol y en cierta medida en la interfase (figura 1). Por lo tanto, las regiones libres de nucleosoma son representadas en la fracción de ADN libre en la fase acuosa. Varias publicaciones describen protocolos detallados de la FAIRE método23,24,25,26, que puede ser consultado para complementar el procedimiento descrito aquí.
Similar a otros métodos utilizados para determinar la estructura de la cromatina, el método FAIRE también críticamente depende de corte óptimo de la DNA. Si los fragmentos son demasiado largos, cualquier región libre de nucleosoma se enmascara por el ADN de la cromatina-limite adyacente. Si los fragmentos son demasiado pequeños, la detección por qPCR o secuenciación profunda resulta muy difícil. Por esta razón, la sonicación de la DNA es un parámetro crucial que debe ser controlado y optimizado para obtener fragmentos de alrededor de 200-300 longitud de bp, que representan 1-2 los nucleosomas (figura 4).
Otro parámetro que puede afectar el resultado final es el entrecruzamiento de la muestra. Aunque el procedimiento de fijación descrito aquí es válido para la mayoría de las líneas de la célula, el investigador debe evaluar cuidadosamente este paso de la muestra particular de estudio, especialmente cuando se utilizan los tejidos, donde tiempo de fijación puede ser necesario para permitir la formaldehído para llegar a las células en toda la muestra de tejido.
A diferencia de otros métodos, como la ADNasa I o hipersensibilidad de la nucleasa micrococcal, ChIP o ATAC, FAIRE no depende de una actividad enzimática o anticuerpos específicos, y por lo tanto no es necesario titulación o la optimización de las condiciones de reacción. Esto hace que FAIRE un método ideal para medir la accesibilidad de la cromatina para laboratorios con poca experiencia en el campo de la cromatina. Además, sólo son necesarios experimentos piloto para optimizar el paso de corte de ADN y el tiempo de reticulación, cuando sea necesario.
El método fue desarrollado inicialmente en levadura6, pero se ha extendido también a células de mamíferos. El ADN purificado con el método FAIRE puede utilizarse para secuenciación profunda, permitiendo la caracterización del genoma de la estado de cromatina. Esto ya ha demostrado ser útil en un número de estudios8,9,10,11,12,13,19,27, 28.
Resultados de experimentos de FAIRE-seq demuestran un traslapo grande con resultados obtenidos por otros métodos como la DNasa-seq14, aunque se presentan algunas diferencias. Esto es debido a las diferencias metodológicas, como por ejemplo nucleosomas relajados o remodelados todavía podrían obstaculizar el escote por la ADNasa I, mientras que estas regiones de ADN serían menos propensas a producir DNA/proteína reticulaciones y así estaría determinadas como nucleosoma-libre regiones con FAIRE9. Además, la presencia de proteínas no histonas como Polimerasas del RNA o proteínas lector de marcas epigenéticas podría resultar en DNA/proteína reticulaciones y así se interpretaría como regiones repleto de proteína en los experimentos FAIRE. Estas limitaciones son inherentes a cada método utilizado para la determinación del estado de cromatina, elevando así la necesidad de utilizar una combinación de diferentes métodos para obtener una visión integral.