칸디다 알비칸스에서의 전사 인자-DNA 결합 상호작용의 게놈 전체 프로파일링: 포괄적인 CUT&amp;RUN 방법 및 데이터 분석 워크플로우

Mohammad N. Qasim; Ashley Valle Arevalo; Akshay D. Paropkari; Craig L. Ennis; Suzanne S. Sindi; Clarissa J. Nobile; Aaron D. Hernday

doi:10.3791/63655

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방법 논문

칸디다 알비칸스에서의 전사 인자-DNA 결합 상호작용의 게놈 전체 프로파일링: 포괄적인 CUT&RUN 방법 및 데이터 분석 워크플로우

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DOI:

10.3791/63655

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2022년 4월 1일

Mohammad N. Qasim^*¹^,² , Ashley Valle Arevalo^*¹^,² , Akshay D. Paropkari^*¹^,² , Craig L. Ennis¹^,²^,⁴ , Suzanne S. Sindi³ , Clarissa J. Nobile¹^,⁴ , Aaron D. Hernday¹^,⁴

¹Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Merced, ²Quantitative and Systems Biology Graduate Program, University of California, Merced, ³Department of Applied Mathematics, University of California, Merced, ⁴Health Sciences Research Institute, University of California, Merced

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 인간 곰팡이 병원균 칸 디다 알비칸스에서 뉴클레아제(CUT&RUN)를 사용하여 표적 하에서의 절단 및 방출을 위한 실험 방법 및 데이터 분석 워크플로우를 기술한다.

초록

조절 전사 인자는 세포 분화, 환경 혼란 및 스트레스에 대한 반응, 숙주 - 병원체 상호 작용을 포함한 많은 중요한 생물학적 과정을 제어합니다. DNA에 대한 조절 전사 인자의 게놈 전체 결합을 결정하는 것은 이러한 종종 복잡한 생물학적 과정에서 전사 인자의 기능을 이해하는 데 필수적이다. 뉴클레아제 (CUT&RUN)를 이용한 표적 및 방출 하에서의 절단은 시퀀싱 (ChIP-seq) 방법에 이어 전통적이고 널리 사용되는 크로마틴 면역침전에 대한 매력적인 대안인 생체내 단백질-DNA 결합 상호작용의 게놈 전체 매핑을 위한 현대적인 방법이다. CUT&RUN은 더 높은 처리량의 실험 설정을 적용할 수 있으며 ChIP-seq보다 샘플당 시퀀싱 비용이 낮고 동적 범위가 상당히 높습니다. 여기에서는 인간 진균 병원균 칸 디다 알비칸 스에서 전사 인자-DNA 결합 상호작용의 게놈 전체 분석을 위해 맞춤화된 포괄적인 CUT&RUN 프로토콜 및 수반되는 데이터 분석 워크플로우가 설명된다. 이 상세한 프로토콜은 전사 인자-코딩 유전자의 에피토프 태깅으로부터 시퀀싱을 위한 라이브러리 준비에 이르기까지 필요한 모든 실험 절차를 포함한다; 또한 CUT&RUN 데이터 분석을 위한 맞춤형 계산 워크플로우가 포함되어 있습니다.

서론

칸디다 알비칸스는 임상적으로 관련성이 있는, 다형성 인간 진균 병원체로서, 플랑크톤(free-floating) 성장 모드 및 세포외 매트릭스에 의해 보호되는 단단히 부착된 세포의 군집으로서 ^1,2,3의 생물^{막 성장 모드로} 알려져 있다. 다른 발달 및 세포 과정과 유사하게, 생물막 개발은 서열 특이적 방식으로 DNA에 결합하는 조절 전사 인자 (TFs)에 의해 전사 수준에서 조절되는 것으로 알려진 중요한 C. 알비칸 독성 특성이다⁴. 최근에, 크로마틴 조절제 및 히스톤 개질제는 또한 DNA 접근성을 매개함으로써 C. 알비칸 생물막 형성⁵ 및 형태형성⁶의 중요한 조절제로서 등장하였다. 이 중요한 곰팡이 병원체의 복잡한 생물학을 이해하기 위해, 뚜렷한 발달 및 세포 과정 동안 특정 TF의 게놈 전체 국소화를 결정하는 효과적인 방법이 중요합니다.

크로마틴 면역침전에 이어 시퀀싱(ChIP-seq)은 C. ....