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Numérisation Retroviral: Mapping des sites d'intégration MLV pour définir des régions réglementaires spécifiques à une cellule

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DOI :

10.3791/55919

28 mai 2017

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons ici un protocole pour la cartographie génomique des sites d'intégration des vecteurs rétroviraux à base de virus de la leucémie murine Moloney dans les cellules humaines.

Résumé

Les vecteurs rétroviraux à base de virus de la leucémie murine Moloney (MLV) s'intègrent principalement dans les agents améliorant et promoteurs acétylés. Pour cette raison, les sites d'intégration mLV peuvent être utilisés comme marqueurs fonctionnels des éléments réglementaires actifs. Ici, nous présentons un outil de balayage rétroviral, qui permet l'identification du génome des amplificateurs et des promoteurs spécifiques de cellules. En bref, la population de cellules cibles est transduit avec un vecteur dérivé de mLV et l'ADN génomique est digéré avec une enzyme de restriction souvent coupante. Après ligature de fragments génomiques avec un lieur d'ADN compatible, la réaction en chaîne par polymérase (LM-PCR) médiée par un lieur permet l'amplification des jonctions génome virus-hôte. Un séquençage massif des amplicons est utilisé pour définir le profil d'intégration de mLV en fonction du génome. Enfin, des grappes d'intégrations récurrentes sont définies pour identifier les régions réglementaires spécifiques aux cellules, responsables de l'activation des programmes de transcription spécifiques aux cellules.

p. Ex. Cellules souches somatiques) qui manquent de marqueurs robustes pour l'isolement prospectif.

Introduction

L'identité cellulaire est déterminée par l'expression d'ensembles spécifiques de gènes. Le rôle des éléments cis-régulateurs, tels que les promoteurs et les amplificateurs, est crucial pour l'activation de programmes de transcription spécifiques au type cellulaire. Ces régions réglementaires sont caractérisées par des caractéristiques spécifiques de la chromatine, telles que les modifications particulières des histones, les facteurs de transcription et la liaison des co-facteurs, et l'accessibilité à la chromatine, qui ont été largement utilisés pour leur identification à l'échelle du génome dans plusieurs types de cellules 1....

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Protocole

1. Transduction MLV des cellules humaines

  1. Isoler les cellules cibles et les transduire avec un vecteur retroviral dérivé de mLV hébergeant le gène rapporteur eGFP et pseudotypé avec le virus de la stomatite vésiculaire G (VSV-G) ou la glycoprotéine de l'enveloppe amphotrope 16 .
    1. Gardez les cellules transduites par défaut comme un contrôle négatif pour les analyses suivantes. Puisque les vecteurs rétroviraux à base de mLV peuvent transduire efficacement les cellules en division, culturez la population de cellules cibles dans des conditions qui stimulent la division cellulaire. Les conditions de transduct....

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Résultats

Flux de travail de la procédure de balayage rétroviral

Le flux de travail de la procédure de balayage rétroviral est schématisé à la figure 1 . La population de cellules cibles est purifiée et transduit avec un vecteur rétroviral dérivé de mLV exprimant un gène rapporteur d'eGFP. Le transgène est flanqué par les deux répétitions terminales longues identiques (LTR 5 'et 3'), assurant la sy.......

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Discussion

Ici, nous avons décrit un protocole pour la cartographie génomique des sites d'intégration de mLV, un rétrovirus qui cible les régions de chromatine, marquées épigénétiquement en tant que promoteurs et amplificateurs actifs. Les étapes critiques et / ou les limitations du protocole comprennent: (i) la transduction de mLV de la population de cellules cibles; (Ii) l'amplification des jonctions virus-hôte par LM-PCR; (Iii) récupération d'une fraction élevée des sites d'intégration. Les vecteurs rétroviraux .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à dévoiler.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par des subventions du Conseil européen de la recherche (ERC-2010-AdG, GT-SKIN), du Ministère italien de l'éducation, des universités et de la recherche (FIRB-Futuro in Ricerca 2010-RBFR10OS4G, FIRB-Futuro in Ricerca 2012-RBFR126B8I_003 , EPIGEN Epigenomics Flagship Project), le ministère italien de la Santé (Jeunes chercheurs appelle 2011 GR-2011-02352026) et la Fondation Imagine Institute (Paris, France).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
PBS, pH 7,4ThermoScientific10010031ou équivalent
Sérum de bovin fœtalThermoScientific16000044ou équivalent
Tubes de 0,2 mlfournisseur général de
1,5 ml fournisseurgénéral de laboratoire
QIAGEN QIAmp Mini Kit d’ADN  ;QIAGEN51306ou équivalent
T4 DNA ligase  ;New England BioLabsM0202T
T4 DNA Ligase Tampon de réactionNew England BioLabsM0202T
Linker Plus Strand oligonucléotidefournisseurde laboratoire 5'-PO4-TAGTCCCTTAAGCGGAG-3'   ; (Degré de purification : SDS-PAGE)
Linker Minus Strand oligonucléotidefournisseurde laboratoire 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGAC-3' (Degré de purification : SDS-PAGE)
Tru9IRoche-Sigma-Aldrich11464825001
SuRE/Cut Buffer MRoche-Sigma-Aldrich11417983001
PstI  ;Roche-Sigma-Aldrich10798991001
SuRE/Cut Buffer HRoche-Sigma-Aldrich11417991001
Platinum Taq DNA Polimerase High Fidelity  ;Invitrogen11304011
10 mM dNTP MixInvitrogen18427013ou l’équivalent
eau de qualité PCRFournisseur général de laboratoire Thermocycleur
à 96 puits (avec couvercle chauffant)Fournisseur
de laboratoire Linker AmorceFournisseurde laboratoire 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGC-3' (Grade de purification : grade PCR)
MLV-3' LTR amorcegénérale labo fournisseur5'-GACTTGTGGTCGCTGTTCCTTGG-3' (Grade de purification : grade PCR)
linker amorce imbriquée 454de laboratoire général5'-GCCTTGCCAGCCCGCTCAG[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](Grade de purification : SDS-PAGE)
MLV-3' LTR amorce imbriquée 454de laboratoire général5'-GCCTCCCTCGCGCCATCAGTAGC[GGTCTCTCTCTGAGTGATTGACTACC](Grade de purification : SDS-PAGE)
amorce imbriquée linker Illuminafournisseur5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTATAAGAGACAG-[AGGGCTCCGCGCTTAAGGGAC](Degré de purification : SDS-PAGE)
MLV-3' Amorce imbriquée LTR Illuminafournisseurde laboratoire 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAG-[GGTCTCTCTCTGAGTGATTGACTACC](Degré de purification : SDS-PAGE)Solution d’acétate de
sodium (3M) pH 5.2fournisseur
de laboratoire Éthanol (absolu) pour la biologie moléculaireSigma-AldrichE7023ou équivalent
Topo TA Kit de clonage (avec vecteur pCR2.1-TOPO)InvitrogenK4500-01
QIAquick Gel ExtractionQIAGEN28704
AgaroseSigma-AldrichA9539ou équivalent
Bromure d’éthidium  ;Sigma-AldrichE1510ou équivalent
Échelle d’ADN 100 pbInvitrogen15628019ou équivalent
Tampon de chargement 6xThermoScientificR0611ou équivalent
Spectrophotomètre UV-Vis NanoDrop 2000ThermoScientificND-2000
Nextera XT Kit d’indexIlluminaFC-131-1001 ou FC-131-1002
2x KAPA HiFi Hot Start Ready Mix  ;KAPA BiosystemsKK2601
Support magnétique Dynal pour tubes de 2 mlInvitrogen12321Dou équivalent
Agencourt AMPure XP 60 ml kitBeckman Coulter GenomicsA63881
Tris-HCl 10 mM, pH 8,5fournisseur
Agilent 2200 Système TapeStationAgilent TechnologiesG2964AAou équivalent
D1000 ScreenTapeAgilent Technologies5067-5582ou équivalent
Réactifs D1000Agilent Technologies5067-5583ou équivalent
KAPA Library Quantification Kit pour plateformes Illumina (ABI Prism)KAPA BiosystemsKK4835
ABI Prism 7900HT Système de PCR rapide en temps réelApplied Biosystems4329003
NaOH 1.0 N, moléculaire de laboratoire général
HT1 (tampon d’hybridation)Illumina  ;Fourni dans le kit
MiSeq Kit de réactifs MiSeq v3 (150 cycles)IlluminaMS-102-3001
Système MiSeqIlluminaSY-410-1003
PhiX Control v3IlluminaFC-110-3001
général général Approvisionnement engénéral général fournisseur fournisseur de laboratoire général général général Kit de laboratoire général fournisseur de qualité biologiquede réactifs

Références

  1. Ernst, J., et al. Mapping and analysis of chromatin state dynamics in nine human cell types. Nature. 473 (7345), 43-49 (2011).
  2. Shlyueva, D., Stampfel, G., Stark, A. Transcriptional enhancers: from properties to genome-wide predictions. Nat Rev Genet.

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Mots-clés

PCR m di e par des adaptateursdigestion de l ADN g nomiquedigestion par enzyme de restrictionanalyse par cytom trie en fluxlectrophor se sur gel d agarosepr paration de biblioth ques quen age profond

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