תקנת כוונון עדינה של שעתוק גנים בבסיס החלטת גורל תא עוברי. בזאת, אנו מתארים מבחני immunoprecipitation הכרומטין לשמש כדי לחקור תקנה אפיגנטיים של שני בידול הלב של תאי גזע ופיתוח הלב של עוברי עכברים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
תקנת כוונון עדינה של שעתוק גנים בבסיס החלטת גורל תא עוברי. בזאת, אנו מתארים מבחני immunoprecipitation הכרומטין לשמש כדי לחקור תקנה אפיגנטיים של שני בידול הלב של תאי גזע ופיתוח הלב של עוברי עכברים.
שעתוק גנים ספציפית הוא תהליך ביולוגי מפתח העומד בבסיס החלטת גורל תא במהלך התפתחות עוברית. התהליך הביולוגי מתווך על ידי גורמי תעתוק אשר נקלטים אזורי רגולטוריים הגנומי כוללים משפר ומקדם של גני מכונן לב. DNA הוא כרוך סביב ההיסטונים כי הם נתונים שינויים כימיים. שינויים של היסטונים נוסף להוביל שעתוק גנים מודחק, מופעל או שקול, ובכך להביא לרמה אחרת של רגולצית כוונון העדינה של שעתוק גנים. תאי גזע עובריים (תאי גזע עובריים) שיסכמו בתוך גופי embryoid (כלומר, אגרגטים תא) או בתרבות 2D השלבים המוקדמים של פיתוח לב. הם מספקים חומר העיקרון מספיק immunoprecipitation הכרומטין (שבב), טכנולוגיה בשימוש נרחב לזהות אזורים רגולטוריים הגן. יתר על כן, בתאי גזע עובריים אנושיים מייצגים מודל תאים אנושי של cardiogenesis. בשלבים מאוחרים יותר של ההתפתחות, רקמות עובריות העכבר לאפשרחוקר נופים אפיגנטיים ספציפיים הדרושים לצורך קביעת זהות תא. בזאת, אנו מתארים פרוטוקולים של שבב, שבב רציף ואחריו PCR או שבב רצף באמצעות תאי גזע עובריים, גופי embryoid ואזורים עובריים ספציפיים לב. פרוטוקולים אלה מאפשרים לחקור את הרגולציה אפיגנטיים של שעתוק גני לב.
הלב הוא האיבר הראשון להיווצר להיות פונקציונלי בעובר. הלב בנוי שושלות תאים רבות שעולות משדות הלב העובריים הראשונים ושני 1. מן הבלסטוציסט לאחר הפרית שלב א 'עד בצורת הלב, תאים עובריים יש אפוא לקבל החלטות תא גורל רבות. שעתוק גנים מוסדר באופן הזמן- ומרחב תלוי הוא תהליך ביולוגי מפתח העומד בבסיס החלטת גורל תא במהלך התפתחות עוברית. תהליך כזה מתווך על ידי גורמי שעתוק ספציפיים המחייבים אזורים רגולטוריים בתוך הגנום כולל משפר ומקדם של גני מכונן לב. DNA הוא כרוך סביב ההיסטונים כי הם נתונים שינויים כגון acetylation, מתילציה, ubiquitinylation, ו / או זרחון. שינוי היסטון מוביל שעתוק גנים מודחק, מופעל או שקול תלוי בו שאריות של היסטון ליזין היא שונות 2.
jove_content "> assay immunoprecipitation הכרומטין (שבב) הוגדר שנים 3 ו משתמשת בטכנולוגיה הנמצא בשימוש הנרחב ביותר כדי לזהות מטרות של היסטונים שונה משני או גורמי שעתוק 4. בעקבות immunoprecipitation של היסטונים או גורמי שעתוק, DNA כבול יכול להיות או מוגבר על ידי תגובת שרשרת פולימרז (PCR) או רצף. שבב שהתגברה טכנית יותר מבחני פיגור ג'ל מאתגר 5. אולם שבב אינה מעידה ישירה מחייב גורם שעתוק ל- DNA, יתרון של assay ג'ל פיגור. מצד שני, שבב בשילוב כדי רצפי DNA פתח פרספקטיבת הגנום כולו חדשה על ויסות גנים.בתאי גזע עובריים (תאי גזע עובריים) שיסכמו בתוך גופי embryoid (כלומר., אגרגטים תא) או בתרבות 2D השלבים המוקדמים של פיתוח לב 6 ולספק חומר עיקרון מספיק שבב. יתר על כן, בתאי גזע עובריים אנושיים מייצגים מודל תאים אנושי של CArdiogenesis למרות הפוטנציאל קרדיוגני שלהם תלויה בחתימה אפיגנטיים שלהם 7. בשלבים מאוחרים יותר של ההתפתחות, רקמות עובריות העכבר לאפשר לחקירת נופים אפיגנטיים ספציפיים הדרושים לצורך קביעת זהות התא. עם זאת, הגנום הוא עבד באופן סוג ספציפי הזמן- ותא 8. תקנה אפיגנטיים של שעתוק הגנים יש להיחקר בתוך אזורים נקודתיים. בזאת, אנו מתארים פרוטוקולים של שבב, שבב רציף ואחריו PCR או רצף באמצעות תאי גזע עובריים, גופי embryoid ואזורים עובריים ספציפיים לב. פרוטוקולים אלה מאפשרים לחקור את הרגולציה אפיגנטיים של שעתוק גני לב.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. חלבון דנ"א Cross-linking
פיצול 2. תא תמוגה הכרומטין
| בַּלָם | שימוש | הרכב | חומרים | |||
| א | permeabilization | PB1: 5 מ"מ צינורות pH 8; 85 מ 'M KCl; 0.5% NP40 | את כל | |||
| PB2: 15 מ"מ HEPES pH 7.6, 15 mM NaCl, 4 מ"מ MgCl2 60 מ"מ KCl, 0.5% Triton X-100 | רקמה עוברית | |||||
| B | תמוגה / Sonication | SB1: 1% SDS; 10 mM EDTA; 50 mM Tris-HCl pH 8 | יציאה | |||
| SB2: 50 מ"מ HEPES-KOH pH7.9; 140 מ"מ; 1 מ"מ EDTA; 0.1% deoxycholate; 0.1% SDS | EBS | |||||
| SB3: 15 מ"מ HEPES pH7.6, 15 מ"מ NaCl; 60 מ"מ KCl, 1 מ"מ EDTA, 0.5 מ"מ EGTA; 1% Triton-X100, 0 1% SDS, 0.5% laurylsarcosine | רקמה עוברית | |||||
| C | חיץ שבב | 150 מ"מ NaCl; 50 mM Tris-HCl pH 7.5; 5 mM EDTA; 0.5% NP40; 1% Triton-X100. | את כל | |||
| D | דנ"א / חלבון Elution | D1: 1% SDS; 100מ"מ NaHCO 3 D2: 50 המ"מימ טריס pH 7.6 / 5 EDTA מ"מ, 15 המ"מ DTT, 2% SDS | ||||
| E | הכנת חרוזי DNA מחייבים | E: 20% PEG 8000; 2.5 M NaCl; 10 mM Tris-HCl pH 8; 1 מ"מ EDTA | ||||
מאגרי שבב בטבלת 1..
| חוֹמֶר | תוכנית sonication |
| תאי גזע עובריים | 15 מחזורים של 30 שניות על 30 שניות OFF |
| גופי Embryoid | 30 מחזורים של 30 שניות על 30 שניות OFF |
| רקמות עובריות | 21 מחזורים של 30 שניות על 30 שניות OFF |
תוכניות טבלה 2. Sonication.
3. Immunoprecipitation ורוחץ
| תֶקֶן | ריכוז (ng / μl) | נפח (μl) | ריכוז ה- DNA סה"כ (נ"ג) |
| א | 10.0 | 1 | 10.0 |
| B | 5.00 | 1 | 5.00 |
| C | 2.50 | 1 | 2.50 |
| D | 1.25 | 1 | 1.25 |
| E | 0.625 | 1 | 0.625 |
| F | .3125 | 1 | 0.3125 |
| G | 0.156 | 1 | 0.156 |
| H | 0.0 | 1 | 0.0 |
ריכוזים לתקני לוח 3..
4. DNA Elution, היפוך חוצה הקישור proteinase K עיכול
ss = "jove_title"> 5. בידוד DNA באמצעות חרוזים ה- DNA מחייבת
6. כימות DNA באמצעות מכשיר גילוי הקרינה
7. PCR
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 א הממחיש ראשון בהכנת חרוזי בקרת איכות-DNA מחייבת שימוש ב- DNA בגדלים שונים (סולם 1 kb). 0ne, 2 ו 2.5 כרכים (1 עד 3) חרוזים התווספו בכרך אחד של המדגם כדי לטהר שברי DNA בגודל מולקולרי גבוהים ונמוכים.
איורים 1 B, C, D הם דוגמאות אופייניות של ג'לים דנ"א DNA sonicated כולו מופק בתאי עכבר ES, גופי embryoi...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אפיגנטיקה הפך תחום חשוב של מחקר בביולוגיה התפתחותית. איך תכנית גנטית מופעלת בתאים עובריים כדי לאפשר לתאי רכישת זהות ספציפית בתוך שושלת עוברית כבר במשך זמן רב שאלת מפתח עבור ביולוגים התפתחותיים.
שבב נעשה שימוש נרחב בתוך בשנים האחרונות ומשולב כדי רצפי DNA בעקבות שיפור ברזולוציה של רצף. זה הפך טכניקה רבה עצמה כדי לחקור בגנום רחב באופן תלוי בנוף אפיגנטיים של תאים או רקמות עובריות מבוגרות ספציפיות. מאגרי assay השבב ות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים לסוכנויות המימון, לתוכנית הקהילה האירופית של IMI StemBANCC, לקרן לדוק (SHAPEHEART) ולסוכנות הלאומית למחקר (Genopath)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פורמלדהיד | Sigma | F8775 | קיבוע תאים |
| גליצין | סיגמא | G8898 | עצירת קישורים צולבת |
| אפרוטינין | פלוקה | 10820 | מעכב פרוטאזות |
| לופפטין המיסולפט | סיגמא | L2882 | מעכב פרוטאזות |
| PMSF | Sigma | P7626 | מעכב פרוטאזות |
| חלבון A חרוזים מגנטיים | Life technologies | 10001D | Immunoprecipitation |
| חרוזים מגנטיים SPRI | Thermo Scientific | 15002-01 | טיהור DNA |
| Proteinase K | Life technologies | 25530-015 | עיכול חלבונים |
| תקן DNA BR | Q32850 | טכנולוגיות חיים | |
| בדיקות מולקולריות | ירוקות של Syber | S-11484 | כימות DNA |
| מאגר TE | Invitrogen | P7589 | כימות DNA |
| PBX 1x | טכנולוגיות חיים | 14190-094 | שטיפת |
| DNase מים ללא RNase | טכנולוגיות חיים | 10977-035 | דילול |
| צינור אקסיגן | Axygen | MCT-175-C | ChIP purifiction |
| <חזק>נוגדן | <חזק>חברה | <חזק>התייחסות | <חזק>ChIP ריכוז |
| H3K27ac | Abcam | ab4729 | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
| H3K4me1 | Diagenode | C15410194 (pAb-194-050) | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
| H3K36me3 | Diagenode | C15410058 (pAb-058-050) | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
| H3K9me2 | Diagenode | C15410060 (pAb-060-050) | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
| H3K4me3 | Diagenode | C15410030 (pAb-030-050) | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
| H3K27me3 | Diagenode | C15410069 (pAb-069-050) | 3 ומיקרו; g עבור ESC ו-EBs, 1 ומיקרו; g לרקמות |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.