2017년 11월 6일
염색 질 chromatin immunoprecipitation 근육 섬유에 있는 유전자 규칙의 학문에 적응 하는 성인 마우스 골격 근육에서의 준비에 대 한 새로운 프로토콜 제공 됩니다.
이 절차의 전반적인 목표는 성체 쥐 골격근에서 염색질을 준비하는 것입니다. 이 방법은 유전자 조절 및 골격근 섬유에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 마우스 골격근에서 ChIP 등급 염색질을 준비할 수 있다는 것입니다.
구조 단백질이 많이 함유된 물리적 저항성이 있는 조직입니다. 우리는 쥐 골격근 섬유에서 포도당 관절 수용체, DNA 결합 부위를 식별해야 하는 포도당 관절 사용 근육 위축의 기저에 있는 분자 메커니즘을 특성화하려고 할 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 갖게 되었습니다. 이 절차를 시연하는 사람은 우리 연구실의 박사후 연구원인 Shilpy Joshi입니다.
이 절차를 시작하려면 얼거나 갓 절개한 뒷다리 근육을 회복하십시오. 그런 다음 1ml의 얼음처럼 차가운 저장계 완충액이 들어 있는 2밀리리터 시험관에서 근육을 다져 가는 가위를 사용하여 작은 조각의 균일한 준비를 합니다. 그런 다음 섭씨 4도의 벤치 탑 교반기에서 튜브를 5-10분 동안 흔든 상태로 둡니다.
다음으로, 절개된 조직을 4ml의 차가운 저장성 완충액이 들어 있는 14ml 둥근 바닥 튜브로 옮깁니다. 기계적 조직 균질화기를 사용하여 15-30초 동안 다진 조직을 균질화합니다. 그런 다음 균질산염을 15ml 튜브로 옮깁니다.
차가운 저장성 완충액을 추가하여 10ml의 샘플을 생성하고 다음 마우스로 진행하기 전에 균질액을 고정합니다. 이 절차에서 샘플에 포름알데히드를 첨가하여 최종 농도가 1%가 되도록 합니다. 그런 다음 실온에서 10분 동안 흔듭니다.
다음으로, 글리신을 첨가하여 각 튜브에서 최종 농도가 0.125 몰이 되도록 하여 고정을 중지합니다. 그리고 실온에서 5-10분 동안 흔듭니다. 그 후, 느슨한 dounce를 사용하여 고정 용해물을 균질화하십시오.
그런 다음 15ml 튜브에 넣고 섭씨 4도에서 5분 동안 1000g으로 원심분리하여 핵과 세포 파편을 얻습니다. 5분 후, 상층액을 제거하고 펠릿을 5ml의 새로운 저장성 완충액에 다시 현탁시킵니다. 70마이크로미터 셀 스트레이너를 통해 용해물을 50ml 튜브로 여과합니다.
피펫 팁을 사용하여 1ml의 차가운 저장성 완충액으로 필터를 세척합니다. 그런 다음 40마이크로미터 셀 스트레이너를 통해 여과액을 다시 여과합니다. 그런 다음 여과액을 15ml 튜브로 옮깁니다.
그리고 1000g에서 섭씨 4도에서 5분 동안 원심분리하여 핵 펠릿을 얻습니다. 상등액을 버린 후 1ml의 저장성 완충액을 사용하여 3개의 펠릿을 모으고 1.5-2ml 튜브로 옮깁니다. 1000g에서 5분간 원심분리기를 사용합니다.
다음으로, 알려진 부피의 액체를 포함하는 튜브와 비교하여 핵 펠릿의 부피를 평가하고 충전된 핵 부피의 최대 3-4배까지 초음파 처리 버퍼에 다시 현탁시킵니다. 그런 다음 초음파 처리기를 사용하여 섭씨 4도에서 10-15분 동안 서스펜션을 초음파 처리합니다. 초음파 처리된 샘플을 원심분리하고 염색질 상등액을 새로운 1.5ml 튜브로 옮깁니다.
가교결합을 제거하려면 1.5ml 시험관에 30마이크로리터의 염색질을 넣고 20마이크로리터의 5몰 염화나트륨과 450마이크로리터의 물을 추가합니다. 부피를 500마이크로리터로 완성하고 섭씨 65도에서 밤새 배양합니다. 다음날, 1 μl의 Proteinase K, 10 μl의 pH 6.8의 2 molar tris 및 10 μl의 0.5 molar EDTA로 섭씨 42도에서 1 시간 동안 치료를 수행합니다.
그런 다음 규칙적인 페놀-클로로포름 클로로포름 추출을 수행하고 DNA에 1 부피의 아세테이트 나트륨과 2 부피의 100% 에탄올을 섭씨 음의 80도에서 1시간 동안 또는 섭씨 음의 20도에서 하룻밤 동안 침전시킵니다. 다음으로, 13, 500g에서 15분 동안 원심분리하여 DNA를 펠렛화합니다. 상층액을 디캔팅하고 펠릿을 차가운 70% 에탄올로 철저히 세척하고 다시 5분 동안 원심분리합니다.
그런 다음 상등액을 디캔팅하고 펠릿을 자연 건조시킵니다. 그 후, 트리스 HCl EDTA 버퍼의 원래 부피에 펠릿을 다시 현탁시킵니다. 260 나노 미터, 280 나노 미터에서 흡수제에 의해 분광 광도계에서 DNA 농도를 측정합니다.
그 후, 500-1000 나노그램의 DNA를 DNA 크기의 사다리와 함께 1.5% 아가로스 겔의 별도 레인에 피펫으로 주입합니다. 그리고 염색질의 단편 크기를 평가하기 위해 전기영동을 수행합니다. 최적화를 위해 균질화는 18, 000 및 22, 000 RPM의 두 가지 속도에서 15초 또는 45초 동안 수행되었습니다.
모든 조건에서 핵은 조직 파편에서 분리될 수 있었지만 수율은 더 낮은 속도를 사용할 때 최적이었습니다. 핵은 또한 3분에서 5분 동안 도운싱하여 준비할 수 있습니다. 그러나 기계적 균질화는 15초 이내에 최적의 핵 수율을 달성할 수 있기 때문에 선택되는 방법이며, 특히 여러 샘플을 처리해야 하는 경우 중요한 시간 이득을 얻을 수 있습니다.
이 프로토콜을 사용하면 500mg의 조직에서 7개의 핵에 최대 2.7배의 10을 분리하여 100마이크로그램의 염색질을 생성할 수 있습니다. 이러한 방식으로 제조된 크로마틴은 ChIP 염기서열분석 실험에서 깨끗하고 고품질의 결과를 제공합니다. 근육 발현 데스몬드 자리에서 히스톤 H3 및 RNA 중합효소 2의 높은 수준의 아세틸화 K27에 의해 설명되었습니다.
근섬유에 대한 특이성은 근육에서 발현되지 않는 Pecam1 및 Vcam1 유전자좌에서 신호가 낮거나 없는 것으로 나타납니다. 이 절차를 시도하는 동안 거품을 방지하기 위해 균질화 프로브를 샘플에 적절하게 담그고, 샘플 사이의 프로브를 청소하고, 염색질 단편화를 최적화하는 것이 중요합니다. 이러한 방식으로 제조된 크로마틴은 ChIP를 위해 게놈 전체의 전사 인자 점유를 매핑하는 데 성공적으로 사용되었으며 염색질 확인 캡처 기술에도 적합해야 합니다.
개발 후, 이 기술은 생쥐의 골격근에서 유전자 조절을 탐구하기 위한 유전체학 분야의 연구를 위한 길을 열었습니다. 이 절차는 쥐의 근육과 인간 환자의 생검에도 적용할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 기계적 균질화를 사용한 다음 포름알데히드 고정 핵을 정제하여 면역 침전을 위해 골격근에서 염색질을 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
포름알데히드, 페놀, 클로로포름 및 프로테라아제 K를 사용하는 것은 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 장갑과 안경 착용과 같은 예방 조치를 취해야 합니다. 이러한 시약과 관련된 단계는 후드 아래에서 수행해야 합니다.
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이 기사는 성체 마우스 골격근으로부터 크로마틴을 준비하기 위한 새로운 프로토콜을 제시하고 있으며, 이는 크로마틴 면역침전(ChIP)을 통한 근섬유의 유전자 조절 연구에 특별히 적합하게 적응되었습니다. 이 방법은 골격근 조직의 물리적 저항과 구조적 단백질 함량에 의한 문제를 해결합니다.
Preparing high-quality chromatin from physically resistant tissues like skeletal muscle remains a bottleneck in epigenetic target validation. This protocol enables reproducible isolation of nuclei and sonication of chromatin suitable for immunoprecipitation, supporting mechanistic de-risking of transcription factor and histone modifier targets in muscle-related disease models. By providing a scalable, standardized approach to ChIP-grade chromatin preparation, it enhances predictive confidence in early discovery workflows focused on skeletal muscle pathophysiology.
This method fits within the discovery continuum by enabling chromatin preparation for target validation, followed by immunoprecipitation and sequencing to inform lead identification and preclinical assessment of epigenetic modulators in skeletal muscle.