Hier beschrijven we een protocol voor gelijktijdige detectie van histonmodificaties door immunofluorescentie en DNA-sequenties van DNA FISH gevolgd door 3D microscopie en analyses (3D-immuno DNA FISH).
Methodenartikel
Hier beschrijven we een protocol voor gelijktijdige detectie van histonmodificaties door immunofluorescentie en DNA-sequenties van DNA FISH gevolgd door 3D microscopie en analyses (3D-immuno DNA FISH).
Fluorescente in situ hybridisatie met DNA probes on 3-dimensionaal bewaard kernen gevolgd door 3D confocale microscopie (3D DNA FISH) is de meest directe manier om de locatie van genloci, chromosomale deelgebieden of gehele grondgebied in individuele cellen te visualiseren. Dit type analyse geeft inzicht in de globale architectuur van de kern en het gedrag van specifieke genomische loci en gebieden binnen de nucleaire ruimte. Immunofluorescentie, anderzijds, voor het vaststellen van nucleaire eiwitten (gemodificeerde histonen, histon varianten en modifiers, transcriptiemachinerie en factoren, nucleaire subcompartimenten, etc). De grote uitdaging in combinatie immunofluorescentie en 3D DNA FISH is enerzijds aan de epitoop herkend door het antilichaam en de 3D structuur van de kern te behouden en anderzijds, zodat de penetratie van de DNA probe te detecteren genloci of chromosoom gebieden 1 tot 5. Hier bieden wij een protocol dat visualisatie van chromatine modificaties met genomische loci in 3D bewaarde kernen combineert.
Epigenetische mechanismen trekker vestiging en overerving van ontwikkelings-en cel-type specifieke transcriptionele profielen. Op een bepaald niveau gaat het om de modulatie van chromatine verpakking dat de actieve of stille genomische regio's definieert. Op grotere schaal, algemene 3D organisatie van het genoom en nucleaire architectuur een rol spelen in de controle van transcriptionele patronen. Zo dissectie van deze epigenomisch functies is van essentieel belang voor een goed begrip van de manier waarop genen worden gereguleerd 6-11.
Gecombineerd immunofluorescentie en 3D DNA FISH bieden een unieke gelegenheid om moleculaire en biochemische analyses aan te vullen met het beoordelen van specifieke interacties / verenigingen van DNA-sequenties en / of eiwitten in de kern. Bovendien, terwijl genoom-brede high throughput technieken zoals chromatine immunoprecipitatie (ChIP-seq) of chromosoom capture conformatie in combinatie met diepe sequencing (4C-seq, 5C, Hi-C) bieden wereldwijde thateen op celpopulaties 12, immunofluorescentie / DNA FISH technieken maken van de analyses op de enkele cel niveau.
Hier beschrijven we een protocol voor gelijktijdige detectie van histonmodificaties door immunofluorescentie en DNA-sequenties van DNA FISH gevolgd door 3D microscopie en analyses (3D-immuno FISH). Het voordeel van dit protocol is de gecombineerde visualisatie van DNA en behoud van eiwitstructuren. Onze ervaring op dit gebied heeft ons in staat te verbeteren en vereenvoudiging van de bestaande protocollen. Hoewel we hebben dit protocol DNA dubbelstrengs breuken gedetecteerd in lymfocyten ondergaan recómbinatie, kan deze werkwijze worden toegepast op andere eiwitten en andere celtypen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. DNA Probe Labeling met fluoroforen: Nick Vertaling (~ 6 uur)
2. Probe Precipitation / Denaturation / Pre-hybridisatie (3-4 uur)
3. 3-Dimensionale DNA FISH - Eerste Dag (~ 3 uur)
4. 3-dimensionale Immuno-FISH - Eerste Dag (~ 6 tot 7 uur)
5. 3-dimensionale DNA FISH / Immuno-FISH - Tweede dag (~ 2 uur)
6. 3D Microscopie en Analyse
Statistische analyse van de volledige verdeling van afstanden tussen twee allelen. Eerst construct cumulatieve verdeling frequentiecurves over het gehele bereik van de gemeten afstand tussen de twee alleles.To de significantie van verschillen in de verdeling van de empirische inter-allelische afstanden gebruiken we de niet-parametrische twee steekproeven Kolmogorov-Smirnov (KS) test 13,14.
Statistische analyse van nauwe samenwerking (dwz koppeling) van twee allelen met behulp van een optimale afstand cut-off. Om het bereik van de meeste robuuste verschillen in afstanden tussen twee allelen of loci te identificeren, gebruiken we een reeks van twee-staart Fisher exact test 15 s. Namelijk, bij elke gemeten afstand testen we of een voorwaarde is aanzienlijk oververtegenwoordigd bij kortere afstanden tussen de twee monsters. De minimum in de verdeling van P-waarden geeft het bereik van afstanden die moeten worden beschouwd als een cut-off nauwe associatie (bijv. koppeling) van de twee allelen. Vervolgens worden de twee grenzen Fisher exact test wordt gebruikt to beoordeling van de betekenis van het koppelen van twee allelen van de geïdentificeerde cut-off waarde 15. Veelvuldig testen correcties worden toegepast voor het aantal tests Fisher 16.
Statistische analyse van associatie van de locus van belang met sub-nucleaire compartimenten of eiwitten. De twee-staart Fisher-exact test wordt gebruikt om de betekenis van vereniging van de locus van belang met verschillende compartimenten of eiwitten 15 te analyseren.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
DNA en immuno-FISH worden gebruikt in de Skok lab de veranderingen in nucleaire organisatie bij het proces van V (D) J recombinatie van antigen receptor loci tijdens B en T lymfocyten ontwikkeling te bestuderen. De technieken hierboven beschreven kunnen we i) afstanden meten tussen de twee uiteinden van een locus (contractie) ii) afstanden meten tussen allelen of loci (pairing), iii) het analyseren van de DNA-schade die binnen loci, iv) een beoordeling van de locatie van allelen en loci ten opzichte van nucleaire sub-co...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De hierboven beschreven technieken werden in ons laboratorium van de regulering van V (D) J recombinatie van het immunoglobuline en Tcra / d loci in ontwikkeling lymfocyten 30,31 analyseren. We zijn ervan overtuigd dat deze techniek kan worden aangepast voor detectie van verschillende nucleaire eiwitten, nucleaire compartimenten en loci, in verschillende celtypen. Wijzigingen van het protocol noodzakelijk zijn, en in dit geval de belangrijke stappen te concentreren op de volgende. Ten eerste...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.
We willen de leden van de Skok lab, in het bijzonder Susannah Hewitt, bedanken voor discussies en commentaar. Dit werk wordt ondersteund door de National Institute of Health subsidies R01GM086852, RC1CA145746 (JAS). JAS is een Leukemia & Lymphoma Society geleerde. JC is een Irvington Instituut Fellow van het Cancer Research Institute. MM wordt ondersteund door een National Science Foundation Grant Integratieve Graduate Onderwijs en Onderzoek Traineeship (NSF IGERT 0333389).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Naam van de Reagens / Materiaal | Vennootschap | Catalogus nummer | Reacties |
| H 2 O | Visser | # BP2470 | |
| RNase A | Sigma | # R4642 | |
| dNTP | Sigma | # DNTP100 | |
| Alexa dUTP | Invitrogen | # C11397 naar C-11401 | |
| Cy3 of Cy5 dUTP | Visser | # 45-001-xxx | |
| DNase I | Roche | # 04536282001 | |
| DNA Pol I | Biolabs | # M0209 | |
| 0,025 micrometer filters | Millipore | # VSWP02500 | |
| Cot-1 DNA 1 mg / ml | Invitrogen | # 18440 | |
| Hybloc DNA 1 mg / ml | Toegepaste Genetica | # MHB | |
| Zalmsperma | Sigma | # D1626 | poeder worden gesuspendeerd bij 10 mg / ml in H 2 O |
| NaAc (natriumacetaat, pH 5,2, buffer oplossing) | Sigma | # S7899 | |
| Ficoll 400 (Mol Biol grade) | Visser | # 525 | |
| Polyvinylpyrrolidone (Mol Biol grade) | Visser | # BP431 | |
| Dextraansulfaat poeder | Sigma | # D8906 | |
| SSPE (Saline-Sodium Phosphate-EDTA) 20x-oplossing | Visser | # BP1328 | |
| Formamide | Visser | # BP227 | |
| Dekglaasjes | Visser | Nr. 12-548-B | |
| Slides | Visser | # 12 tot 550 | |
| 6-well platen | Visser | # 0720080 | |
| PBS, 10x | Visser | # MT-46-013-CM | |
| Poly-L-lysine oplossing | Sigma | # P8920 | |
| Paraformaldehyde, prils, 95% | Sigma | # 441244 | |
| Triton-X-100, Mol Biol graad | Sigma | # T8787 | |
| BSA (Bovine Serum Albumine) Fraction V | Visser | # BP 1600 | |
| Normaal geitenserum | Vector Labs | # S-1000 | |
| Tween-20, Mol Biol graad | Sigma | # P9416 | |
| SSC (Saline natriumcitraat) 20x oplossing | Visser | # BP1325 | |
| ProLong Gold antifade reagens | Invitrogen | # P36930 | |
| DAPI (4 ',6-diamidino-2-fenylindool) | Sigma | # D9542 | |
| Beste test een laag rubber cement | Art of kantoor aanbod winkels | ||
| Tabel 1. Specifieke reagentia en klein materiaal. |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen