ゼブラフィッシュは、開発中に DNA 複製タイミングを勉強する体内モデル システムとして最近使用されました。ここでは、プロファイル レプリケーション タイミングにゼブラフィッシュ胚を使用してのためのプロトコルの詳細。このプロトコルは、変異体、個々 の細胞の種類、病モデル、および他の種にレプリケーション タイミングを勉強する簡単に適合できます。
方法論記事
ゼブラフィッシュは、開発中に DNA 複製タイミングを勉強する体内モデル システムとして最近使用されました。ここでは、プロファイル レプリケーション タイミングにゼブラフィッシュ胚を使用してのためのプロトコルの詳細。このプロトコルは、変異体、個々 の細胞の種類、病モデル、および他の種にレプリケーション タイミングを勉強する簡単に適合できます。
DNA 複製タイミングが重要な携帯電話の特性、クロマチン構造、転写、DNA 突然変異率と有意な関係を展示です。がん、開発中に発生するレプリケーションのタイミングの変化、発展に果たしている役割のレプリケーション タイミングと疾患は知られていません。ゼブラフィッシュを最近レプリケーションのタイミングを研究する体内モデル システムとして開設ここでは、ゼブラフィッシュを使用して DNA 複製タイミングを判断するプロトコルの詳細。アダルト ゼブラフィッシュ胚から細胞を並べ替え後、次世代シーケンス データの解析による DNA コピー数の変化を調べることによって高解像度ゲノム DNA 複製タイミングのパターンを構築できます。ゼブラフィッシュ モデル システムでは、レプリケーションのタイミング変更、開発全体を通して体内に発生し、個々 の細胞の種類、病モデル、または突然変異系統の変化を評価するためにも使用できます評価ができます。これらのメソッドが開発中に機構と複製タイミングの確立と維持の決定要因を調査し、研究を有効にすると、突然変異と腫瘍形成、摂動の効果を果たしている役割のレプリケーション タイミング開発と疾患にレプリケーション タイミング。
正常に分裂する細胞、彼らする必要があります最初正確かつ忠実に複製の全体のゲノム。再現パターンは、DNA 複製タイミングのプログラム1として知られているゲノム重複が発生します。DNA 複製タイミングのクロマチン組織、エピゲノム、遺伝子表現2,3と相関しています。レプリケーションのタイミングの変更、開発全体を通して発生して転写に大幅に関連するプログラムとクロマチン マークと組織4,5に変更。さらにレプリケーション タイミングが変異の頻度と相関して、タイミングの変化が癌6,7,8の様々 なタイプ。これらの観測にもかかわらずメカニズムとレプリケーション タイミング設立と規制の要因はまだほとんど分かっていないとそれが開発に果たす役割と病気は断固としたではないです。さらに、ゲノム全体のレプリケーションでは最近まで脊椎動物の開発中に発生する変更のタイミングのみ検討されていた細胞モデルに。
哺乳類の開発9、多くの類似点と急速に開発の胚の数百のもたらすことができる一つの交配組み合わせ、ゼブラフィッシュ、動脈分布開発中にレプリケーション タイミング生体内研究に適して 10。さらに、ゼブラフィッシュの開発を通して細胞周期、クロマチン組織および DNA 複製タイミング11との関係を共有する転写プログラムに変更があります。ゼブラフィッシュは、また優秀な遺伝モデル、彼らは標的突然変異、突然変異、遺伝子導入による操作に特に適しているし、遺伝的画面は脊椎動物の発生12に必要な多くの遺伝子を識別しました。したがって、ゼブラフィッシュは、複製タイミングの確立と維持に関与する遺伝子を識別するために、脊椎動物の発生にレプリケーション タイミングを規制緩和の効果を確認する使用できます。トランスジェニックは行は、異なる発達縦長や病状を分離した個々 のセルの種類からのレプリケーション タイミングを評価するために使用できます。重要なは、人間の病気病気の形成と進展9,13,14にレプリケーション タイミングの役割を調査するための様々 なゼブラフィッシュ モデルがあります。
最近では、最初のレプリケーション タイミング プロファイルは、ゼブラフィッシュ、複製を生体内で15のタイミングを研究するモデル システムとして確立することから生成されました。これを達成するためには、アダルト ゼブラフィッシュから分離された細胞型、開発の複数の段階でゼブラフィッシュ胚から細胞を採取されました。セルされた FACS (蛍光活性化細胞ソーティング) DNA の内容に基づいて G1、S 相の個体群を分離するによって並べ替えられます。G1 のサンプルを使用すると、コピー数コントロールとして、S 相集団でコピー数変異が決定され、相対のレプリケーション タイミング16を推測するために使用します。レプリケーションのタイミングの変化が直接比較発達の異なるサンプルやセルの種類間、これは生体内で脊椎動物全体で発生するレプリケーションのタイミングで変更を確認する使用されました。このメソッドは、チミジン類似体や免疫沈降 DNA4,6のラベル表示は必要ありませんが、他のゲノムの方法に比べていくつかの利点を主に提供します。
ここでは、プロファイル ゲノム DNA 複製タイミングの時にプロトコルの詳細なゼブラフィッシュの高解像度。これらのプロトコルは、開発中に発生するこれらの関係の変化のプロファイリングと同様、ゼブラフィッシュ ゲノム ゲノムとエピジェネティックな特徴との関係を決定するために使用されています。これらのプロトコルは、ゼブラフィッシュ突然変異系統と疾患モデルにレプリケーション タイミングの変化を勉強するも簡単に合わせられます。さらに、これらのメソッドは、ゼブラフィッシュから個々 のセルの種類を第 1 のソートによって特定のセルタイプにレプリケーション タイミングを勉強する時に拡張できる基盤を提供します。ゼブラフィッシュは、生体内で優れたモデル システムとしてレプリケーションのタイミングを研究し、最終的にこの重要なエピジェネティック特性の生物学的機能を明らかにする使用できます。
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すべての動物は、オクラホマ医学研究財団機関動物ケアおよび使用委員会によって承認されたプロトコルに従い、取り扱われました。
1 繁殖のため大人のゼブラフィッシュの設定
2. 時間指定交配 - 収集、並べ替え、およびゼブラフィッシュ胚の実験のための住宅
3. Dechorionate、deyolk、およびゼブラフィッシュ胚を修正
注: プロトコルのこのセクションは、48 h ポスト受精 (hpf) 前に胚のため設計されています。開発の後の段階で胚の絨毛を削除する必要はありません (48 後 hpf)、彼らが多くの場合自然に落ちる。Deyolk または、絨毛を削除する必要はありません古い魚の 5 日後に受精 (dpf)。
4. 染色の DNA、FACS 胚を並べ替え
注: プロトコルのこのセクションは 1 dpf で胚のために設計されています。
5. DNA の隔離、RNase 処理, および DNA の浄化
6. DNA ライブラリと次世代シーケンシングの準備
注: G1 コピー番号参照サンプル ソースごとに生物がシーケンスの実行 (すなわちWT、変異、遺伝子、細胞など) ごとに必要です。同じ G1 参照に実行同じシーケンスで同じ生物的源からすべての S 相試料を比較します。各サンプルのサンプル間の一貫性を確保するための少なくとも 2 つの生物学的複製を実行します。
7. シーケンス データの解析
注: このセクションの手順は、分析のためのガイドラインとしてものです。シーケンス配置、フィルタ リング処理等のための追加のメソッドを使用します。プロトコルのこのセクションは、この作品の分析の方法に対応いたします。追加のメソッドを使用する場合は、パラメーターとそれらの目的に合わせて機能を調整します。以下のコマンドは、適切なパッケージがインストールされた Ubutnu または Mac ターミナルに入力されます。
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タイミング データをパブリッシュされたレプリケーションを使用すると、代表的なレプリケーション タイミング プロファイルと品質への取り組みは、15が提供されます。処理の最初の手順は、ゲノム、読み込む長さとゲノム カバレッジの統計情報を計算して、対になっていない低品質をフィルタ リングし、PCR 重複読み取りシーケンス データの配置を含みます。典型的なゼブラフィッシュ シーケンス サンプルの読み取りの統計情報は、図 2のとおりです。フィルター処理後カウントは可変ウィンドウ サイズおよびデータで決定されます読み取りは平滑化、正規化します。図 3 aは、代表ゼブラフィッシュ染色体生物の複製のための典型的な平滑化正規化のレプリケーション タイミング プロファイルを示しています。生物学的および実験的複製のプロファイルで視覚的に非常に似ている (図 3 aを参照...
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ゼブラフィッシュでは、DNA 複製タイミングを勉強する新しい、ユニークな体内モデル システムを提供します。時限を行うときはこの実験的プロトコルの詳細は、その胚の何千もを実験のため 1 日で集めることができます。これらの胚は、開発の正確にタイミングとはっきりと特徴付けられる段階を通じて同期的に開発します。ゼブラフィッシュは、ゼブラフィッシュ胚は外部開発、光学的に透明に、顕微鏡を用いて形態で容易にかつ正確にステージングできます。このプロトコルは、脊椎動物全体のレプリケーション タイミングを勉強するゼブラフィッシュ胚の使用を詳しく説明します。
ゼブラフィッシュ胚の同期開発、準備、FACS の並べ替え、およびライブラリの準備の間に細胞の損失を確保する問題を提示する可能性がありますプロトコルの領域が含まれます。ゼブラフィッシュの開発のタイミングは温度依存、したがって使用ゼブラフィッシュの明暗サイクルに適応し、実験 28.5 ° C であります。同期の開発をように正確に時限交配を実行し、非常に小さな時間 windows で胚を収集 (10 分以下)。28.5 ° C で胚を維...
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著者が明らかに何もありません。
この作業によって支えられた国立医学研究所全般を通じて健康の国民の協会の 5P20GM103636-02 (フローサイトメトリー コア サポートを含む) と 1R01GM121703、助成金し、同様、オクラホマ センターから成体幹細胞のための賞研究。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| NaCl | フィッシャー・サイエンティフィック | BP358-10 | |
| KCl | フィッシャー・サイエンティフィック | P217-500 | |
| CaCl2 | フィッシャー・サイエンティフィ | C79-500 | |
| MgSO4 | EMD ミリポア | MMX00701 | |
| NaHCO3 | フィッシャー・サイエンティフィック | BP328-500 | |
| プロナーゼ | Sigma | 10165921001 | プロテアーゼ溶液 |
| リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) | Sigma | D1408 | |
| エタノール (EtOH) | KOPTEC | V1016 | |
| ウシ血清アルブミン (BSA) | Sigma | A9647-100G | |
| ヨウ化プロピジウム (PI) | Invitrogen | P3566 | |
| Tris-HCl | フィッシャーサイエンティフィック | BP153-500 | |
| EDTA | Σ | E9844 | |
| SDS | Santa Cruz | sc-24950 | |
| Proteinase K | NEB | P8107S | |
| Phenol:Chloroform | Σ | P3803-100ML | |
| Nadium acetate | J.T.Baker | 3470 | |
| グリコーゲン Ambion | AM9510 | ||
| RNase A | Thermo Scientific | EN0531 | |
| Quanit-iT | Invitrogen | Q33130 | 蛍光ベースのDNA定量用試薬 |
| Covaris AFA microTUBE | Covaris | 520045 | 超音波処理用特殊チューブ |
| Covaris E220 超音波処理 | Covaris | E220 | 焦点超音波処理装置 |
| Agilent 4200 Tapestation | Agilent | G2991AA | 全自動電気泳動装置 |
| D1000 ScreenTape | Agilent | 5067-5582 | 全自動電気泳動装置用試薬 |
| NEBNext Ultra DNA Library Prep Kit for Illumina | NEB | Cat#E7370L | DNA Library preparation kit |
| NEBNext Multiplex Oligos Kit for Illumina (Index Primers Set 1) | NEB | Cat#E7335S | Multiplex Oligos for DNA Library preparation kit |
| NEBNext Illumina用マルチプレックスオリゴキット(インデックスプライマーセット2) | NEB | Cat#E7500S | DNA用マルチプレックスオリゴ ライブラリー調製キット |
| NEBNext Library Quant Kit for Illumina | NEB | E7630L | quantification kit for library |
| preparation Agencourt AMPure XP beads | Beckman Coulter | A63882 | magnetic beads |
| Illumina HiSeq 2500 | Illumina | SY–401–2501 | 次世代DNAシーケンシングプラットフォーム |
| 40µm Falcon ナイロン セル ストレーナー | フィッシャー サイエンティフィ | 08-771-1 | |
| VWR 使い捨てペトリ皿 100 x 25 mm | VWR | 89107-632 | |
| 6.0 mL 日領モデル 8100 | VWR | 89078-446 | |
| ポジクリック チューブ用シリンジ、1.7 mL、ナチュラル カラー | デンビル サイエンティフィック | C2170 (1001002) | Dnase/Rnase フリー |
| Vortex Genie 2 | サイエンティフィック インダストリーズ | SI-0236 | |
| ッシュボトル | VWR16650-022 | 密度ポリエチレン、広口 | |
| ス | トレーナーVWR470092-440 | 6.9 cm、細かいメッシュ | |
| のコルシングタンク | アクアニアリングZHCT100 | 個々の繁殖タンク | |
| iSpawn | テクニプラスト | N / A | 大型繁殖タンク |
| FACSAriaII | BDバイオサイエンス | N / A | 細胞選別機 |
| Wild M5a steromicroscope | Wild Heerbrugg | N/A | 解剖顕微鏡 |
| Qubit 3 Fluorometer | Thermo Scientific | Q33216 | DNA濃度を決定するための定量的蛍光ベースの方法 |
| Matlab | Mathworks | バージョン2017a | |
| Matlab Statistics Toolbox | Mathworks | バージョン11.1 | |
| Matlab Curve Fitting Toolbox | Mathworks | バージョン3.5.5 |
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