Este manuscrito presenta un protocolo completo para modificaciones de histonas de ChIP-seq de baja entrada para perfilar y ATAC-seq para evaluar la accesibilidad de la cromatina en pequeñas cantidades de colangiocitos primarios de ratón.
Artículo de método
Este manuscrito presenta un protocolo completo para modificaciones de histonas de ChIP-seq de baja entrada para perfilar y ATAC-seq para evaluar la accesibilidad de la cromatina en pequeñas cantidades de colangiocitos primarios de ratón.
La enfermedad hepática poliquística (EPL) es un trastorno hereditario caracterizado por la formación de quistes llenos de líquido derivados de los colangiocitos, lo que conduce a una enfermedad progresiva y una reducción significativa de la calidad de vida de los pacientes. Los tratamientos actuales para la DLP son inadecuados, lo que enfatiza la necesidad de nuevas estrategias terapéuticas. El papel de la regulación epigenética en la progresión de PLD, en particular la accesibilidad a la cromatina y las modificaciones de las histonas, sigue siendo poco explorado. Las técnicas tradicionales de perfil epigenético, como ChIP-seq y DNase-seq, requieren un gran número de células, que son difíciles de obtener a partir de los colangiocitos primarios. Para abordar esto, optimizamos los protocolos ChIP-seq y ATAC-seq de baja entrada para números bajos de colangiocitos primarios. Estos enfoques permiten el análisis de las modificaciones de las histonas y la accesibilidad de la cromatina con una entrada mínima de células. ChIP-seq de baja entrada utiliza nucleasa microcócica (MNasa) para la fragmentación del ADN, mientras que ATAC-seq emplea la transposasa Tn5 para capturar regiones abiertas de cromatina. Estas técnicas multiómicas proporcionan información valiosa sobre la dinámica del estado de la cromatina durante las transiciones del destino de los colangiocitos en la PLD y otras enfermedades biliares. Es importante destacar que los protocolos optimizados se pueden aplicar con confianza a otras células primarias de baja entrada, lo que permite la exploración de mecanismos epigenéticos en diversos contextos celulares. Este trabajo presenta un enfoque sistemático para el estudio de las alteraciones del estado de la cromatina, contribuyendo al desarrollo de estrategias terapéuticas basadas en la epigenética para la PLD y enfermedades relacionadas.
La DLP es un trastorno hereditario caracterizado por el desarrollo de múltiples quistes llenos de líquido derivados de los colangiocitos. A medida que estos quistes se expanden progresivamente, impactan severamente en la calidad de vida de los pacientes 1,2. Las estrategias de tratamiento existentes para la DLP son inadecuadas, proporcionando solo beneficios limitados y con frecuencia conducen a altas tasas de recurrencia y complicaciones 3,4. Por lo tanto, existe una necesidad apremiante de enfoques terapéuticos más seguros y efectivos para enfrentar los desafíos clínicos no resueltos en el tratamiento de la DLP.
En condiciones normales, los colangiocitos permanecen inactivos, mientras que en la PLD presentan una proliferación excesiva, un factor clave de la progresión de la enfermedad 5,6. Los mecanismos moleculares que subyacen a esta transición quística siguen sin estar claros. Si bien la regulación epigenética, incluida la accesibilidad a la cromatina y las modificaciones de las histonas, desempeña un papel vital en las transiciones del destino celular 7,8, su papel en la progresión de la PLD sigue siendo poco estudiado. Sin embargo, muchas técnicas de perfil epigenético requieren un gran número de células. El ChIP-seq tradicional, que se basa en la fragmentación de la cromatina por sonicación, así como los ensayos de accesibilidad a la cromatina como DNase-seq y MNase-seq, suelen requerir más de 10a 6 células, muy por encima del número que se puede obtener de los colangiocitos primarios.
Este manuscrito proporciona un protocolo completo para ChIP-seq 9,10,11 de baja entrada para perfilar modificaciones de histonas y ATAC-seq 11,12,13 para evaluar la accesibilidad de la cromatina en un número bajo de colangiocitos primarios. ChIP-seq de baja entrada emplea MNasa para fragmentar el ADN9, mientras que ATAC-seq captura fragmentos de ADN de regiones abiertas de cromatina utilizando la transposasaTn5 12. El análisis multiómico que utiliza estos enfoques ofrece información valiosa sobre la dinámica del estado de la cromatina durante las transiciones del destino de los colangiocitos en la PLD y otras enfermedades biliares, lo que facilita el desarrollo de terapias epigenéticas dirigidas.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
1. Preparación de soluciones y colangiocitos para ATAC-seq
2. ATAC-seq
NOTA: Utilice 100.000 colangiocitos para ATAC-seq. Mantenga las muestras y soluciones en hielo. Para el experimento ATAC-seq, todo el procedimiento dura aproximadamente 2 días.
3. Preparación de soluciones y colangiocitos para ChIP-seq de bajos insumos
4. Día 1 de ChIP-seq de baja entrada: lisis celular, digestión de MNasa e incubación de anticuerpos
NOTA: Para el experimento ChIP-seq de baja entrada, todo el procedimiento dura aproximadamente 3 días.
5. Día 2 de ChIP-seq de bajos insumos: Inmunoprecipitación, lavado y elución
NOTA: Para muestras de IP, siga los pasos 5.1-5.7. Para muestras de entrada, siga los pasos 5.8-5.12.
6. Día 3 de ChIP-seq de bajos insumos: Construcción de bibliotecas y secuenciación
7. Análisis de datos de ATAC-seq y ChIP-seq de baja entrada
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Para generar el paisaje de cromatina de los colangiocitos primarios, optimizamos los protocolos ChIP-seq y ATAC-seq de baja entrada para números bajos (~100,000) de colangiocitos primarios. Los resultados de la electroforesis en gel de agarosa para colangiocitos primarios indicaron que para 1 × 105 colangiocitos primarios, 0,02 U MNasa a 37 °C durante 5 min resultó en la producción de mononucleosomas, que se identificó como la concentración óptima (Figura 1).
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Para mapear de manera sistemática y exhaustiva la dinámica del estado de la cromatina que subyace a la transición de estado de los colangiocitos quísticos, optimizamos con éxito ChIP-seq y ATAC-seq de baja entrada para un número limitado de colangiocitos primarios. Aunque este estudio se centró en los colangiocitos primarios, estamos seguros de que el protocolo también se puede aplicar a otras células primarias de alta viabilidad con disponibilidad limitada. Del mismo modo, aunque este e...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.
Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82402166 a R.J.).
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 0,5 M EDTA | Solarbio | E1170 | |
| 1 M Tris-HCl (pH = 7,5) | Solarbio | T1140 | |
| 1 M Tris-HCl (pH = 8,0) | Solarbio | T1150 | |
| 3 M NaAc | Beyotime | ST342 | |
| 8 M LiCl | Sigma | L7026 | |
| Gel de agarosa | Biosharp | BS081 | |
| ATAC Biblioteca de ADN Kit de preparación | Vazyme | TD501 | |
| CaCl2 | Sangon Biotech | A501330 | 1 M stock |
| ChIP DNA Library Prep Kit de preparación | Vazyme | ND607 | |
| DNA Clean beads | Vazyme | N411 | |
| Reactivo de extracción de ADN | Solarbio | P1012 | |
| EGTA | Solarbio | E8050 | 100 mM (pH = 8) stock |
| Fluorómetro | Invitrogen | Q33226 | |
| Glucógeno | Thermo Scientific | R0561 | |
| Hemocitómetro | QIUJING | XB. K.25. | |
| Igepal CA-630 | Sigma | I8896 | 10% stock |
| Separador magnético | Promega | Z5342 | |
| MgCl2 | Sangon Biotech | A100288 | 1.5 M stock |
| MNase | Sigma | N3755 | 0.01 U/µ L stock |
| NaCl | Sangon Biotech A610476 | 5 M stock | |
| NP40 | Solarbio | N8030 | |
| Agua libre de nucleasas | Life Technologies | AM9937 | |
| Instrumento de PCR | Applied Biosystems | 4484073 | |
| Kit de purificación de PCR | QIAGEN | 28106 | |
| Inhibidor de proteasa | Roche | ||
| Perlas de proteína G | Invitrogen | 10004D | |
| Proteinasa K | TransGen | GE201-01 | |
| Rotador | Kylin-Bell | QB-528 | |
| SDS | Solarbio | S8010 | 10% |
| stock Desoxicolato de sodio | Sigma | S1827 | |
| Thermomixer comfort | Eppendorf | 5355 | |
| Triton X-100 | Solarbio | T8200 | |
| Tween-20 | Solarbio | T8220 | |
| Software | Citation (PMID)/Company | Version | Website |
| Bowtie2 | 22388286 | 2.3.5.1 | https://github.com/BenLangmead/bowtie2 |
| Deeptools | 27079975 | 3.4.3 | https://deeptools.readthedocs.io/en/latest/ |
| FastQC | 0.12.1 | https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/ | |
| IGV | 21221095 | 2.12.3 | https://igv.org/ |
| MACS2 | 18798982 | 2.2.7.1 | https://hbctraining.github.io/Intro-to-ChIPseq/lessons/05_peak_calling_macs.html |
| Miniconda | Anaconda | 4.7.12.1 | https://www.anaconda.com/ |
| MultiQC | 27312411 | 1.23 | https://seqera.io/multiqc/ |
| Picard | 2.27.5 | https://broadinstitute.github.io/picard/ | |
| samtools | 33590861 | 1.6 | https://www.htslib.org/ |
| trim-galore | 0.6.6 | https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/trim_galore/ |
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE
Solicitar permiso