여기에서 우리는 안정적으로 합성 LINE-1을 표현 인 HepG2 세포주의 염색체 스프레드에서 하나의 핵 수준에서 LINE-1 레트로 트랜스을 추적하기 위해 FISH 방법을 사용한다.
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여기에서 우리는 안정적으로 합성 LINE-1을 표현 인 HepG2 세포주의 염색체 스프레드에서 하나의 핵 수준에서 LINE-1 레트로 트랜스을 추적하기 위해 FISH 방법을 사용한다.
Long interspersed nuclear element-1 (Line-1 또는 L1)은 인간 게놈에 존재하는 DNA의 약 17%를 차지합니다. L1s의 대다수는 5' 절단으로 인해 비활성 상태이지만 이러한 요소 중 ~80-100개는 후전위 능력을 유지하고 RNA 중간체를 통해 게놈 전체의 다른 위치로 전파됩니다. 더 오래된 L1은 게놈의 풍부한 AT 영역을 표적으로 하는 것으로 여겨지지만, 더 새롭고 더 활동적인 L1의 염색체 표적은 잘 정의되지 않은 상태로 남아 있습니다. 여기에서는 단일 핵 수준에서 L1 삽입 패턴과 이소성 L1 혼입 속도를 추적하는 데 사용할 수 있는 FISH(Fluorescence in situ hybridization) 방법론에 대해 설명합니다. 이 실험에서는 이소성 L1을 안정적으로 발현하는 HepG2 세포에서 L1 역전이를 추적하기 위해 플루오레세인 이소티오시아네이트/시아닌-3(FITC/CY3) 표지 네오마이신 프로브를 사용했습니다. 이 방법론은 독성에 의해 제기되는 역전위 속도 추정의 오류를 방지하고 단일 핵에 여러 삽입의 발생을 설명합니다.
인간의 긴 산재 핵 요소-1 (라인-1 또는 L1) 레트로 트랜스 메커니즘을 관통 게놈 내에서 전파 "복사 및 붙여 넣기"자율 이동 요소입니다. 일반적인 인간의 L1은 ~ 6킬로바이트 길고 프로모터 역할을하는 5'UTR (번역되지 않은 지역)으로 구성되어, 두 개의 오픈 리딩 프레임 (ORF를) L1 -ORF1 및 L1 -ORF2 및 폴리 -A와 3'UTR . 코일 코일 도메인, RNA 인식 모티브와 C 터미널 도메인, L1 -ORF2 단백질이 효소를 가지고있는 동안, 효소 및 시스테인이 풍부한 도메인 1,2,3,4,5 역 : 꼬리 L1 -ORF1 단백질은 세 가지 영역이 있습니다. L1 -ORF2는 레트로 트랜스 1,2,6 모두 필요 단백질, 효소 활성을 제공하지만 L1 -ORF1는 핵산 샤페론 활성을 나타낸다.
L1의 레트로 트랜스의주기는 L1의 5'UTR에서 전사로 시작 RNA 중합 효소 II, 전위 세포질로, 번역에 의해 bicistronic mRNA를. 세포질에서, L1 -ORF1 나타낸다 하나는 다른 RNA를 패키지화 그 자체 RNA 패키지화 시스 - 결합 또는 트랜스 - 결합 (즉, SINE은 / SVAS / 가유)는 L1 -ORF2p 7와 리보 입자 (RNP)을 형성 할 8. 즉 프라이밍 역전사 효소에 의해 사용 턴이고, 기 (9) 및 3 '말단에서 DNA으로서 합성 된 RNA를 역 - RNP들에는 L1 -ORF2p 닉스 게놈 DNA (gDNA를)의 효소 활성은 OH를 노출 핵으로 이동시키다. 역 합성 중에 DNA의 두번째 가닥 서명 L1 삽입 서열 (예 TTTTAA)라는 목표 부위 중복 (TSD) 9,10 형성 채워진다 태거 나누기 만들 원래 닉 사이트 7-20 혈압 새김된다. 이 과정은 대상 주요 역 전사 (TPRT)로 알려져 inserti에 이르게된다삽입 된 시퀀스의 양쪽 끝에서 TSDs와 L1 / 다른 DNA를 전체 또는 절단 된 사본에. L1의 레트로 트랜스도를 통해 매개되는 것으로 나타났다 비 동종 최종 합류 일부 세포 유형 11 TPRT처럼.
우리의 연구에서 사용 된 L1의 레트로 트랜스 벡터가 아닌 에피 솜과 태그 L1 -ORF1 & 2P 결합 CMV-L1-5'UTR 프로모터에 의해 구동 (그림 1) (12)로 구성되어 있습니다. 이 구조의 이전 버전 효모 및 인간의 세포 배양 13,14,15를 사용하여 연구에 기재되어있다. 3 '말단이 접합 및 통합 후 네오 마이신의 발현을 유도하기 위해 반대 방향으로 배치하여 5'및 3 '에있는 두 가지 CMV 프로모터는 벡터의 끝납니다. 3 '말단에서의 레트로 트랜스 표시 카세트 L1 -ORFs에 네오 마이신 유전자 삽입 안티센스 구성 및 글로브에 의해 두 부분으로 분리하여 비활성 렌더링접합 기증자 (SD)과 접합 수용체 (SA) 사이트 (그림 1)과 인트론있다. 염색체 내로 통합되면, L1은 bicistronic mRNA의 비활성 마이신 mRNA에 구성된의 mRNA를 생산하는 일반 프로모터로부터 전사된다. RNA 프로세싱 동안에, 글로빈 인트론은 완전히 기능 네오 마이신 유전자를 복원하는 네오 마이신 유전자에서 접합된다. 하이브리드의 mRNA는 시스의 RNP로 포장이 TPRT를 사용하여 전체 길이 또는 절단하거나 삽입 등의 게놈에 통합되어 핵으로 전좌된다.
여기에서 우리는 하나의 핵 수준에서 L1의 -retrotransposiition 패턴과 삽입 속도를 추적하기 위해 특별히 접합 네오 마이신 유전자 (SNeo)에 지시 프로브와 현장 하이브리드 (FISH)에서 형광을 사용하는 방법을 설명합니다. 효율성과 검출 특이도는 탐지하는 능력 레트로 트랜스와 무능 구조 및 프로브를 사용하여 확인 하였다요법 SNeo 또는 인트론 접합 (16) 글로빈 네오 마이신합니다. 이 방법은 복수의 삽입, 콜로니 저항 양호한 클론 확장으로서 세포 배양 계 레트로 트랜스 분석법의 단점 중 일부를 차지한다.
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주 : 달리 명시되지 않는 한 모든 단계는 실온에서 수행한다. 개별 시약을 준비하는 방법에 대한 자세한 내용은 시약 섹션을 참조하십시오.
1. 레이블 L1 프로브
참고 : 프로브는 화학 물질 또는 PCR 라벨로 표시 할 수 있습니다.
2. 준비 염색체 스프레드
제자리 하이브리드 3. 형광 (FISH)
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L1의 레트로 트랜스 벡터의 개략도는도 1에 제시되어있다. 벡터는 센스 방향의 글로빈 인트론에 의해 중단 및 SD 및 SA 사이트에서 끼워 L1의 ORF에 안티센스 방향 네오 마이신 유전자로 구성된다. 안정적으로 염색체에 통합하면, L1의 mRNA가 결합 된 CMV 및 L1-5'UTR 프로모터 (그림 1)에서 전사한다. RNA 프로세싱 동안에, 글로빈 인트론은 네오 마이신 유전자에서 접합된다. 신자유 L1 RNA는 패키지 전좌와 전체 길이 또는 절단 삽입 중 하나로 게놈에 통합되어 있습니다. 나타낸 바와 같이, L1은 접합의 레트로 트랜스 네오 마이신 (도 1)에 특이적인 프로브를 이용하여 FISH에 의해 추적 될 수있다.
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이러한 전체 게놈 시퀀싱, 역 PCR 및 남부 블롯 같은 방법론은 L1의 레트로 트랜스을 연구하기 위해 사용되어왔다. 이 방법은 L1 삽입은 게놈 내에서 발생하는 곳의 위치에서 매우 가치가 있지만, 그들 모두에 대한 혼란 문제는 순서를 재 조립하기에 실리 프로그래밍의 필요성이다. 여기에 설명 된 FISH 방법은 특히 배양 된 세포에서의 이소성 L1 레트로 트랜스의 분석을 요구하는 시험의 경우에는, 이러한 방법을 보충하도록 설계된다. 접근법은 레트로 트랜스 이벤트 양적 질적 평가를 위해 사용되는 핵 간기에 적용될 수있다. 이 방법론은 이소성 L1 삽입 부위 (16)를 결정하는데 사용 이후에 실리 서열 정렬 방법의 정확도를 제공합니다. 반복적 서열 정렬 의한 단독 중합체의 형성 모호 할 수있는 동안 반복 sequenCES는 반복 서열의 과소 대표 결과 템플릿의 프라이머 증폭 중에 손실 될 수 있습니다...
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저자는 잠재적 경쟁 이익을 선언합니다.
이 연구는 미국 국립환경보건과학연구소(National Institute of Environmental Health Sciences, ES014443 및 ES017274)와 아스트라제네카(AstraZeneca)의 KSR 보조금으로 부분적으로 지원되었습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Labeling Probes | |||
| Go Tag DNA polymerase | Promega | M3178 | |
| GO Tag 10x 무색 버퍼 | Promega | M3178 | |
| 개별 dNTP | Sigma | DNTP10 | dATP, dGTP, dCTP의 농도를 2 mM 및 dTTP는 1.5 뉴클레아제가 없는 물에 있는 mM. |
| dUTP-16-비오틴(0.5 mM) | Roche | 11093070910 | |
| dUTP-FITC (0.5 mM) | Thermo Scientific | R0101 | |
| dUTP-CY3 (0.5 mM) | Sigma | GEPA53022 | |
| MIRUS FISH 라벨링 키트 | MIRUS | MIR3625 | |
| MIRUS FISH 라벨링 키트 | MIRUS | MIR3225 | |
| NucleoSpin PCR Clean-Up kit | Qiagen | 1410/0030 | NucleoSpin PCR 클린업 키트 |
| 아가로스 | 시그마 | A9539 | |
| Preparing chromosome spreads | |||
| Colcemid | Life Technologies | 15212-012 | Colcemid를 성장 배지에 직접 첨가하여 최종 농도 0.4 &마이크로; g/ml |
| 1 M KCl | 시그마 | P9541 | 희석 1 M KCl 솔루션에 75 Hypotonic Solution을 만드는 mM 솔루션 |
| Carnoy Fixative Solution | 3 부피의 메탄올과 1 부피의 아세트산을 혼합하여 Carnoy Fixative Solution을 만듭니다. 매번 신선하게 만드십시오. | ||
| 메탄올 | 시그마 | 322415 | |
| 아세트산 | 시그마 | 320099 | |
| Hoechst-33342 | Thermo Scientific | 62249 | Hoechst-33342를 PBS에 용해시켜 최종 농도 1 mg/ml입니다. |
| 다이아몬드 포인트 마커 | Thermo Scientific | 750 | |
| 서리 슬라이드 | Thermo Scientific | 2951-001 | |
| Trypsin-EDTA (0.25%) | Life Technologies | R001100 | detech cell을 위해 Trypsin에서 세포를 5분 동안 배양하고 동일한 부피의 완전한 배지로 비활성 |
| 커버 슬라이드 | VWR | 48366067 | |
| Coplin Jars | Thermo Scientific | 107 | |
| 히트 블록 | 이러한 목적으로 모든 히트 블록을 사용할 수 있지만 가열 슬라이드에 장착된 블록이 권장됩니다. | ||
| 비커(600 ml) | Sigma | CLS1003600 | 비커에 물을 채우고 끓일 때까지 가열한 다음 뜨거운 증기를 사용하여 염색체를 터뜨립니다. |
| 니콘 현미경 | 니콘 | 125690 | 모든 현미경을 사용하여 스프레드 품질을 볼 수 있습니다. |
| < 강> 시약 및 재료 FISH< / 강> | |||
| 시트르산 삼 나트륨 | 시그마 | S1804 | |
| 크로라이드 | 나트륨 시그마 | S3014 | |
| 포름 아미드 | 시그마 | F9037 | |
| 트윈 -20 | 시그마 | F1379 | |
| Detran 황산염 | 시그마 | D8906 | |
| SDS | 시그마 | L3771 | |
| 연어 정자 DNA | 생명 기술 | 15632-011 | |
| 소 혈청 알부민 (BSA) | Sigma | A8531 | |
| HCl (N) | Sigma | 38283 | |
| 에틸 알코올 | 시그마 | 459844 | |
| 메탄올 | 시그마 | 322415 | |
| DPBS | Life Technologies | 14190-250 | |
| NaOH | Sigma | S8045 | |
| Rnase A | Sigma | R4642 | |
| Pepsin | Sigma | P6887 | |
| 파라포름알데히드 (PFA) | Sigma | P6148 | |
| Hoechst-33342 | Thermo Scientific | 62249 | Hoechst-33342를 PBS에 용해시켜 최종 농도 1 mg/ml입니다. |
| 고무 시멘트/사이토본드 씰란트 | 2020-00-1 | ||
| Seven Coplin Jars | Thermo Scientific | 107 | |
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| 커버 슬라이드 | VWR | 48366067 | |
| 건조 디지털 히트 블록 | VWR | 13259 | |
| 형광 현미경 | |||
| 20x 식염수-구연산나트륨 (20x SSC) | NaCl 175g과 88.2 분자 등급 H2O 800ml가 함유된 시트르산 삼나트륨 g. pH 7로 조정하면서 저어줍니다. 모든 염이 용해되면 부피를 1L로 조정하고 0.22 &마이크로를 통해 필터링합니다. m 여과지. 4 °C에 보관하십시오. | ||
| 1 mg/ml의 Rnase 20x | SSC 버퍼를 2x SSC 버퍼로 희석합니다. RNase A를 2x SSC 완충액에 용해시켜 최종 농도 1 mg/ml입니다. 매번 새로운 솔루션을 만드십시오. | ||
| 1% 펩신 | 펩신(W/V)을 10mM HCl에 용해시켜 1% 용액의 최종 농도로 만듭니다. 매번 신선하게 만드십시오. | ||
| 4% 파라포름알데히드 (4% PFA) | PFA 4.0 g을 연기 후드에 넣고 1xPBS 50 ml를 첨가하여 60 로 가열합니다. &데그; C를 교반하면서 모든 PFA가 용해되고 용액이 투명해질 때까지 NaOH 방울로 pH를 조정합니다. 볼륨을 100 ml, 0.22 µ를 통한 필터; m 종이를 여과하고 -5 에서 20ml 분취액을 보관하십시오. °C. 37에서 PFA의 해동 분취량 ° 후속 사용을 위해 10-15분 동안 C. 파라포름알데히드의 양에 따라 필터 크기를 조정합니다. | ||
| 세척 완충액 | 100ml의 포름아미드(20%)와 2.5ml의 20x SSC를 결합하고 1.0M HCl로 pH 7로 조정한 다음 분자 등급 H2O로 부피를 500ml로 가져옵니다. | ||
| 혼성화 완충액 | 은 2x SSC 완충액에 50% 포름아미드, 10% 덱스트란 설페이트, 0.1% SDS 및 300ng/ml 연어 정자 DNA를 결합합니다. 포름 아미드의 양은 염색 분류가 얼마나 집중되어 있는지를 결정합니다. 금액을 적정하십시오. | ||
| 검출 버퍼: | 20x SSC 버퍼를 4x로 희석하고 0.2% Tween-20을 추가하여 검출 버퍼를 만듭니다. | ||
| 블로킹 버퍼 | : 5% 소 혈청 알부민(BSA)과 0.2% Tween-20을 4x SSC 버퍼에 결합합니다. | ||
| 탈수 용액 | 은 70%, 80% 및 95% 에탄올 용액을 만듭니다. |
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