עבודה זו מתארת פרוטוקול רצף של methyl-cpG-bonding (MBD) של פרוטוקול רצף וציר חישובי, כדי לזהות אזורים עשירים ב- CpG באופן דיפרנציאלי בחולי לוקמיה כרונית של לימפוציטים (CLL).
Method Article
עבודה זו מתארת פרוטוקול רצף של methyl-cpG-bonding (MBD) של פרוטוקול רצף וציר חישובי, כדי לזהות אזורים עשירים ב- CpG באופן דיפרנציאלי בחולי לוקמיה כרונית של לימפוציטים (CLL).
תפקידם של RNAs ארוך noncoding (lncRNAs) בסרטן מגיע לחזית עקב העניין הגובר בהבנת הפונקציות המכניסטיות שלהם במהלך התפתחות סרטן התקדמות. למרות זאת, הרגולציה האפיגנטית העולמית של lncRNAs ורצפים חוזרים בסרטן לא נחקרה היטב, במיוחד בלוקמיה לימפוציטית כרונית (CLL). מחקר זה מתמקד בגישה ייחודית: הלכידה המבוססת על immunoprecipitation של שברי דנ"א דו-תקועים, מתילציה, באמצעות חלבונים מסוג Methyl-bond (MBD), ואחריהם רצף הדור הבא (MBD-seq). דגימות CLL המשתייכות לשתי קבוצות משנה פרוגנוסטיות (5 IGVH דגימות מוטציה + 5 IGVH דגימות unmutated) שימשו במחקר זה. ניתוח גילה 5,800 hypermethylated ו 12,570 hypomethylated CLL ספציפיים דיפרנציאלי methylated גנים (cllDMGs) לעומת בקרות בריא נורמלי. חשוב לציין, תוצאות אלה זיהו מספר CLL ספציפי, lncRNAs methylated דיפרנציאלי, מחדשאלמנטים חיוניים, וגנים המקודדים חלבונים בעלי ערך פרוגנוסטי פוטנציאלי. עבודה זו מתארת פרוטוקול מפורט עבור צינור MBD-seq ו bioinformatics שפותח עבור ניתוח מקיף של פרופילים מתילציה העולמי באזורים CpG עשיר מאוד באמצעות דגימות החולים CLL. לבסוף, גן מקודד חלבון ו- lncRNA אומתו באמצעות pyrosequencing, שהיא שיטה כמותית מאוד לנתח את רמות מתילציה CpG כדי לאשש את הממצאים מן הפרוטוקול MBD-seq.
השימוש בטכניקות רצף הדור הבא לנתח פרופילים מתילציה דנ"א גלובלי כבר יותר ויותר פופולרי בשנים האחרונות. גנום רחב מבחני מתילציה, כולל microarray- ולא מבוססי שיטות microarray, פותחו על בסיס הבאות: המרה bisulfite של DNA גנומי, מתילציה רגיש הגבלת אנזים עיכול, ואת immunoprecipitation של דנ"א מתילציה באמצעות מתיל CpG ספציפי נוגדנים .
מתילציה של דנ"א סוטה היא אחד מסימני ההיכר של לוקמיה ולימפומות, לוקמיה לימפוציטית כוללנית (CLL). מוקדם יותר, כמה קבוצות, כולל שלנו מאופיינים פרופילים מתילציה DNA של קבוצות שונות CLL פרוגנוסטי נורמלי, בריא B- שולטת תאים באמצעות המרה bisulfite של DNA גנומי, ואחריו מיקרו מבוססי מערך שיטות או כל גנום רצף 1 , 2 , 3 , 4. המרה bisulfite של הדנ"א הגנומי מוביל deamination של ציטוזינים ללא שינוי כדי uracil, עוזב את ציטוסינים methylated שונה בגנום. לאחר המרה, מצב מתילציה של ה- DNA יכול להיקבע על ידי הגברה PCR ו רצף בשיטות כמותיות או איכותיות שונות, כגון מיקרו מבוסס מערך מבוסס או כל הגנום bisulfite רצף (WGBS). למרות bisulfite שיטות מבוססות המרה יש יתרונות רבים נמצאים בשימוש נרחב סוגים שונים של סרטן לנתח את רמות מתילציה DNA, יש כמה חסרונות הקשורים בטכניקה זו. רצף WGBS מאפשר רזולוציה בסיסית עם זוג אחד עם כמויות נמוכות יותר של DNA והוא האפשרות המתאימה ביותר לניתוח מספר גדול של דגימות. עם זאת, שיטה זו אינה מבדילה את השינויים בין 5 mC ו 5 רמות hmc בגנום 5 , 6 . בנוסף, שיטות מבוססות microarray לא מציעים להשלים גיתר על המידה של הגנום.
במחקר שנערך לאחרונה במעבדה שלנו 7 , שיטות immunoprecipitation מבוסס, ולא המרה bisulfite, שימשו לזהות מאוד CpG עשיר, דיפרנציאלי methylated אזורים בקנה מידה עולמי בחולים CLL ובריאים בריא שולט. Inmethyl-CpG- מחייב תחום (MBD) הדור הבא רצף (MBD-seq), העשרה של DNA מקוטעת כפול תקועים תלוי במידת מתילציה CpG. שיטה זו יכולה להתגבר על החסרונות של שיטת המרה bisulfite והוא יכול גם לספק כיסוי גנום רחב של מתילציה CpG בצורה בלתי משוחדת ו- PCR עצמאית. בנוסף, בניגוד לשיטות microarray המבוססות על המרה המבוססות על bisulfite, ניתן להשתמש ב- MBD-seq כדי לנתח את מצב המתילציה של אלמנטים חוזרים, כגון אלמנטים גרעיניים ארוכים (LINE), אלמנטים גרעיניים קצרים (SINE), חוזי מסוף ארוכים (LTRS) וכו ' . עם זאת, לעומת שיטות המרה bisulfite,פרוטוקול MBD-seq דורש כמות גדולה יחסית של קלט DNA. כמו כן, איכות רצף קורא את הנתונים תלויים הספציפיות, זיקה, ואיכות של נוגדנים בשימוש.
המחקר הנוכחי מסביר פרוטוקול מפורט MBD-Seq להעשרת דנ"א methylated עבור הדור הבא רצף. היא משתמשת methylated דנ"א העשרה העשרה קיט (המפורטים בטבלה חומרים ), כמו גם צינור חישובית לדמיין ולפרש נתונים רצף מתילציה לזהות CLL ספציפיים היפר ו- hypomethylated אזורים לעומת בקרות בריאים נורמליים. ביסודו של דבר, שיטה זו עושה שימוש ביכולת של MBD של אינטראקציה חלבון MBD2 האדם עם CpG מתיל כדי לחלץ דנ"א מועשר עם CpGs מתיל, וזה ואחריו רצף תפוקה גבוהה של DNA מתיל.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
האישור המוסרי לאיסוף דגימות ה- CLL הוא בין השנים 2007-05-21, עם מספר הרישום הבא: EPN Gbg dnr 239/07. כל חולי ה- CLL אובחנו בהתאם לקריטריונים המתוקנים לאחרונה 8 , והדגימות נאספו בזמן האבחון. החולים במחקר נכללו במחלקות המטולוגיות שונות במערב שוודיה לאחר קבלת הסכמה בכתב. רק דגימות CLP היקפיות של תאי דם מונונוקלריים (PBMC) עם אחוז גידולים של תאים לויקמיים ≥ 70% נבחרו במחקר זה.
1. הכנות
2. גנומי DNA הפקה ו Sonication
3. הכנת חרוז לפני מחייב עם חלבון MBD-biotin
4. מחייב את חלבון MBD-biotin אל החרוזים שטף
5. מחייב MBD ביוטין חרוזים עם DNA גנומי מקוטע
6. הסרת דנ"א לא מאולתר ומשחררת את דנ"א מתילציה מן החרוזים
7. אתנול משקעים והעשרה של דנ"א מתיל
8. ביואינפורמטיקה ניתוח שיטה 1: זיהוי CLL הקשורים דיפרנציאלי Methylated אזורים (cllDMRs)
9. ביואינפורמטיקה ניתוח שיטה 2: זיהוי CLL הקשורים משמעותית דיףאזורים Methylated בעיקרון (clig sigdmr)
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
MBD-seq בוצע לאחרונה על חולי CLL ומתאים, נורמלי, בריא שולטת לזהות CLL ספציפי דיפרנציאלי היפר ו- hypomethylated גנים 7 . הצינור הניסויי והביואינפורמאטי המשמש לניתוח הנתונים הנוצרים מדגימות CLL ודגימות בריאות תקינות מוצג באיור 1 א ' וב -1 ב' . ניתוחים אלה זיהו מספר אזורי CLLDRRR ספציפיים של CLL (CllDMRs), אשר היו היפר / hypomethylated באופן משמעותי מ- IGHV- מוטציה ו- IGHV-unmutate...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
MBD-seq הוא חסכוני, immunoprecipitation מבוסס טכניקה שניתן להשתמש בהם כדי ללמוד דפוסי מתילציה עם כיסוי גנום רחב כולו. הן MeDIP seq (immunoprecipitation DNA methylated ואחריו רצף) ו- MBD-seq התוצאה העשרה של CpG עשיר DNA methylated. עם זאת, MBD-seq מראה זיקה יותר כלפי מחייב מאוד CpG עשירים אזורים בהשוואה ל MeDIP 19 . באמצעות ערכת העשרה של מתיל, ניתן לחלק את הדנ"א לאזורים עשירים ב- CpG ו- CpG נמוך על-ידי השתלת DNA עם מאגרים של מלח גבוה ומלח נמוך, בהתאמה. ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי מועצת המחקר השוודי, האגודה השבדית לסרטן, קרן קנוט ואליס ולנברג (KAW), ו FU VästraGötalandsregionen.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| ערכת דם ורקמות | Dneasy Qaigen | 69504 | |
| תמיסת לימפורפ | A X I S-S H I E L D | ||
| ננו טיפה 2000 | Thermo Fischersceintific | ||
| TE buffer pH 8 | סיגמא אולדריץ' | 93283 | |
| מכשיר סוניקציה סטנדרטי Bioruptor | Diagenode | UCD-200 | |
| TPX bioruptor tubes 1.5 mL | Diagenode | C30010010-300 | |
| 3 M נתרן אצטט | דיאגנוד | C03030002 | |
| E-gel iBase בטוח ערכת הדמיה משולבת | Thermo Fischersceintific | G6465EU | |
| E-gel 2% ג'ל אגרוז | Thermo Fischersceintific | G441002 | |
| Methylminer ערכת העשרת DNA מתילציה | Thermo Fischersceintific | ME10025 | |
| שייקר צינור Labquake / מסובבים | Thermo Fischersceintific | 415110 | |
| Dynal MPC-S | Thermo Fischersceintific | A13346 | |
| מערבל מערבולת | VWR | 12620-848 | |
| אתנול מוחלט | כל חברה | ||
| 70% אתנול | כל חברה | ||
| DNA מים חינם | Milli Q | ||
| משקע DNA (3M נתרן אצטט) | Diagenode | C03030002 | |
| אטם בטוח 1.5 מ"ל צינורות אפנדורף | Eppendorf | 4036-3204 | |
| Qubit dsDNA HS ערכת בדיקה | Thermo Fischersceintific | Q32851 | |
| Qubit 0.5 מ"ל צינורות | Thermo Fischersceintific | Q32856 | |
| Qubit | Thermo Fischersceintific | Q32866 | |
| פלטפורמת Illumina Hiseq2000 | Illumina | ||
| Water באת | ' גרנט | ||
| חום | בלוק מענק | ||
| צינור מסובב | Labquake |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission