כאן, אנו מתארים פרוטוקול המיפוי גנום רחב של אתרי אינטגרציה של מולוני Murine לוקמיה וירוס מבוססי וקטורים רטרוביראל בתאים אנושיים.
מאמר שיטה
כאן, אנו מתארים פרוטוקול המיפוי גנום רחב של אתרי אינטגרציה של מולוני Murine לוקמיה וירוס מבוססי וקטורים רטרוביראל בתאים אנושיים.
Mukoney Murine לוקמיה (MLV) וירוס מבוססי וקטורים retroviral להשתלב בעיקר משפרי acetylated ויזמים. מסיבה זו, אתרי אינטגרציה mLV יכולים לשמש כסמנים פונקציונליים של רכיבים רגולטוריים פעילים. כאן, אנו מציגים כלי סריקה retroviral, אשר מאפשר זיהוי גנום רחב של משפרי תא ספציפי ומקדמים. בקצרה, האוכלוסייה היעד היעד transduced עם וקטור נגזר mLV ו DNA גנומי מתעכל עם אנזים הגבלת חיתוך לעתים קרובות. לאחר קשירת שברי הגנום עם מקשר DNA תואם, linker בתיווך פולימראז התגובה שרשרת (LM-PCR) מאפשר הגברה של צומת הגנום וירוסים המארח. רצף מסיבי של amplicons משמש כדי להגדיר את פרופיל האינטגרציה mLV גנום רחב. לבסוף, אשכולות של אינטגרציות חוזרות מוגדרים לזיהוי אזורים רגולטוריים ספציפיים לתא, האחראים להפעלת תוכניות תמלול ספציפיות מסוג תא.
= "Jove_content"> כלי הסריקה retroviral מאפשר זיהוי גנום רחב של היזמים ספציפיים ספציפיות תא ב אוכלוסיות תאים היעד פרוספקטיבי. יש לציין, כי סריקה רטרו-ויראלית מייצגת טכניקה אינסטרומנטלית לזיהוי רטרוספקטיבי של אוכלוסיות נדירות ( כגון תאי גזע סומטיים) שאין להן סמנים חזקים לבידוד פוטנציאלי.
זהות התא נקבעת על ידי ביטוי של קבוצות ספציפיות של גנים. תפקידם של אלמנטים רגולטוריים של CIS, כגון יזמים ומשפרים, הוא קריטי להפעלת תוכניות תמליל ספציפיות מסוג תאים. אזורים רגולטוריים אלה מאופיינים בתכונות כרומטיות ספציפיות, כגון שינויים היסטוניים מוזרים, גורמי תעתיק ושיתוף גורמי שיתוף, וגישה לכרומטין, אשר שימשו באופן נרחב להגדרת הגנום שלהם במספר סוגי תאים 1 , 2 , 3 . בפרט, פרופיל הגנום רחב של אצטילציה של היסטון H3 ליזין 27 (H3K27ac) משמש בדרך כלל להגדיר היזמים פעיל, משפרי ומשפר סופר 4 , 5 , 6 .
Moloney Murine וירוס לוקמיה (MLV) הוא גמא רטרווירוס כי הוא בשימוש נרחב עבור הגןהעברה בתאי יונקים. לאחר הדבקה של תא מטרה, הגנום רטרובייראלי RNA הוא retro- transcribed במולקולה דנ"א כפול תקועים המחייבת חלבונים ויראליים וסלולריים להרכיב את מורכבות מראש אינטגרציה (PIC). PIC נכנס הגרעין וקושרת את הכרומטין התא המארח. כאן, אינטגרז ויראלי, מרכיב PIC מפתח, מתווך את האינטגרציה של ה- DNA פרובייר לתוך הגנום תא המארח. אינטגרציה של mLV בדנ"א הגנומי אינה אקראית, אלא מתרחשת במרכיבים פעילים של cis-regulation, כגון מקדמי ומשפר, בתא ספציפי 7 , 8 , 9 , 10 . פרופיל אינטגרציה מוזר זה מתווכת על ידי אינטראקציה ישירה בין אינטגרז mLV לבין חלבונים Bromodomain הסלולר ו extrerminal תחום (BET) חלבונים 11 , 12 , 13 . חלבונים BET (BRD2, BRD3, וBRD4) לשמש גשר בין הכרומטין המארח ל mLV PIC: דרך bromodomains שלהם הם מכירים מאוד cety- רגולציה אזורים, ואילו תחום extrerminal אינטראקציה עם אינטגרציה mLV 11 , 12 , 13 .
כאן, אנו מתארים את הסריקה רטרו-ויראלי, כלי חדש למפות אזורים פעילים cis- רגולציה מבוסס על תכונות שילוב של mLV. בקצרה, תאים transduced עם וקטור mLV הנגזר retroviral להביע את חלבון פלואורסצנטי ירוק משופרת (eGFP) גן הכתב. לאחר החילוץ הדנ"א הגנומי, הצמתים בין ה - LTR של ה - LTR של ה - LTR של וקטור ה - mLV לבין הדנ"א הגנומי מתוגברים על ידי PCR בתיווך מקושר (LM-PCR) ו רצף מאסיבי. אתרי אינטגרציה של mLV ממופים לגנום האנושי ולאזורים הגנומיים הממוקדים על ידי mLV מוגדרים כאשכולות של אתרי אינטגרציה mLV.
סריקת רטרו - ויראליNing שימש כדי להגדיר תא ספציפי אלמנטים רגולטוריים פעילים כמה תאים ראשוניים האנושי 14 , 15 . מקבצים mLV במשותף עם יזמים מוגדרים epigenetically ו משפרי, אשר רובם טמון סימני היסטון פעיל, כגון H3K27ac, היו ספציפיים תא. סריקה רטרו-ויראלית מאפשרת זיהוי גנום רחב של אלמנטים רגולטוריים של דנ"א באוכלוסיות תאים מטופלות פרוספקטיבית , 7 , 14 , כמו גם באוכלוסיות תאים מוגדרות רטרוספקטיבית, כגון תאי גזע קרטינוציטים, חסרים סמנים יעילים לבידוד פוטנציאלי 15 .
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. MLV התמרה של תאים אנושיים
2. הגברה של אתרי אינטגרציה mLV על ידי קישור-מתווך-PCR (LM-PCR)

3. מסיבי רצף של אתרי אינטגרציה mLV
הערה: LM-PCR prodUcts ניתן רצף באמצעות פלטפורמות מסחריות (בחירת זוג מקוננות נאות מקוננות התגובה השנייה PCR, ראה סעיף 2.5.1). עבור רצף על ידי Roche GS-FLX pyrosequencing פלטפורמה, עיין מאמרים קודמים 7 , 14 , 15 . בסעיף זה, פרוטוקול מותאם במיוחד עבור פלטפורמת רצף Illumina מתואר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זרימת עבודה של הליך הסריקה רטרו-ויראלי
זרימת העבודה של הליך הסריקה retroviral הוא schematized באיור 1 . אוכלוסיית תאים היעד מטוהרים transduced עם וקטור retroiral mLV הנגזר להביע גן הכתב eGFP. הטרנסגן מוקף בשני חזרות טרמינל ארוכות (5 'ו -3' LTR), המבטיחות סינתזה, שעתוק לאחור ואינטגרציה של הגנום הנגיפי לדנ"א המ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, תיארנו פרוטוקול מיפוי רחב הגנום של אתרי אינטגרציה של mLV, רטרווירוס כי מטרות אזורי הכרומטין, מסומנים epigenetically כמו יזמים פעיל ומשפר. צעדים קריטיים ו / או מגבלות של הפרוטוקול כוללים: (i) התמרה mLV של אוכלוסיית תאים היעד; (Ii) הגברה של צומת המארח וירוס על ידי LM-PCR; (Iii) אחזור של חלק גבוה של אתרי אינטגרציה. MLV מבוססי וקטורים retroviral ביעילות transduce חלוקת תאים. יעילות נמוכה של התמרה של תאים שאינם מחלקים (למשל שלאחר תאים מיטוטיים עצביים) היא מגבלה פוטנציאלית של טכניק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים של המועצה האירופית למחקר (ERC-2010-AdG, GT-SKIN), משרד החינוך האיטלקי, אוניברסיטאות ומחקרים (FIRB-Futuro ב- Ricerca 2010-RBFR10OS4G, FIRB-Futuro ב- Ricerca 2012-RBFR126B8I_003 , EPIGEN Epigenomics Flagship Project), משרד הבריאות האיטלקי (חוקרים צעירים קוראים 2011 GR-2011-02352026) ואת קרן מכון Imagine (פריז, צרפת).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| PBS, pH 7.4 | ThermoScientific | 10010031 | או שווה ערך |
| סרום בקר עוברי | ThermoScientific | 16000044 | או שווה ערך |
| 0.2 מ"ל ספק | מעבדה כללי | ||
| צינורות 1.5 מ"ל | ספק מעבדה כללי QIAmp | ||
| DNA מיני Kit | QIAGEN | 51306 | או שווה ערך |
| T4 DNA ligase | ניו אינגלנד BioLabs | M0202T | |
| T4 DNA מאגר תגובה ליגאז | ניו אינגלנד BioLabs | M0202T | |
| Linker Plus Strand אוליגונוקלאוטיד | מעבדה כללית | 5'-PO4-TAGTCCCTTAAGCGGAG-3' (דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| לינקר מינוס גדיל אוליגונוקלאוטיד | מעבדה כללית | 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGAC-3' (דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| Tru9I | Roche-Sigma-Aldrich | 11464825001 | |
| SuRE/Cut Buffer M | Roche-Sigma-Aldrich | 11417983001 | |
| PstI | Roche-Sigma-Aldrich | 10798991001 | |
| SuRE/Cut Buffer H | Roche-Sigma-Aldrich | 11417991001 | |
| פלטינה Taq DNA פולימראז High Fidelity | Invitrogen | 11304011 | |
| 10 מ"מ dNTP מיקס | Invitrogen | 18427013 | או שווה ערך |
| PCR כיתה | מים ספק | ||
| 96 בארות תרמי (עם מכסה מחומם) | ספק | ||
| מקשר פריימר | ספק | 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGC-3' (דרגת טיהור: דרגת PCR) | |
| MLV-3' ספק | מעבדה כללית | LTR 5'-GACTTGTGGTCTCGCTGTTCCTTGG-3' (דרגת טיהור: דרגת PCR) | |
| פריימר מקונן לינקר 454 | מעבדה כללי | 5'-GCCTTGCCAGCCCGCTCAG[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' LTR מקונן פריימר 454 | מעבדה כללי | 5'-GCCTCCCTCGCGCCATCAGTAGC[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC](דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| פריימר מקונן מקשר ספק | מעבדה כללי | Illumina 5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTATAAGAGACAG-[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' פריימר מקונן LTR ספק | מעבדה כללי | 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTATAAGAGACAG-[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC] (דרגת טיהור: SDS-PAGE) | |
| תמיסת נתרן אצטט (3M) pH 5.2 | ספק | ||
| אתנול (מוחלט) לביולוגיה מולקולרית | Sigma-Aldrich | E7023 | או |
| ערכת שיבוט Topo TA שווה ערך (עם וקטור pCR2.1-TOPO) | Invitrogen | K4500-01 | |
| ערכת מיצוי ג'ל מהירה | QIAGEN | 28704 | |
| אגרוז | סיגמא-אולדריץ' | A9539 | או שווה ערך |
| אתידיום ברומיד | Sigma-Aldrich | E1510 | או שווה ערך |
| 100 bp סולם DNA | Invitrogen | 15628019 | או שווה ערך |
| 6x מאגר טעינה | ThermoScientific | R0611 | או שווה ערך |
| NanoDrop 2000 UV-Vis ספקטרופוטומטר | ThermoScientific | ND-2000 | |
| Nextera XT ערכת אינדקס | Illumina | FC-131-1001 או FC-131-1002 | |
| 2x מיקס מוכן להתחלה חמה של KAPA HiFi | KAPA Biosystems | KK2601 | |
| מעמד מגנטי Dynal לשפופרות 2 מ"ל | Invitrogen | 12321D | או שווה ערך |
| Agencourt AMPure XP 60 מ"ל ערכת | Beckman Coulter Genomics | A63881 | |
| Tris-HCl 10 mM, pH 8.5 | ספק | ||
| Agilent 2200 TapeStation system | Agilent Technologies | G2964AA | או שווה ערך |
| D1000 ScreenTape | Agilent Technologies | 5067-5582 | או שווה ערך |
| D1000 Reagent | Agilent Technologies | 5067-5583 | או שווה ערך |
| כימות ספריית KAPA עבור פלטפורמות Illumina (ABI Prism) | KAPA Biosystems | KK4835 | |
| ABI Prism 7900HT מערכת PCR מהירה בזמן אמת | יישומי ביו-מערכות | 4329003 | |
| NaOH 1.0 N, מולקולרית | מעבדה כללית | ||
| HT1 (מאגר היברידיזציה)Illumina | ריאגנטים של MiSeq | ||
| ערכת ריאגנטים MiSeq v3 (150 מחזורים)Illumina | MS-102-3001 | ||
| מערכת MiSeq | Illumina | SY-410-1003 | |
| PhiX Control v3 | Illumina | FC-110-3001 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה