Здесь мы опишем протокол для общего геномирования сайтов интеграции вирусных ретровирусных векторов мышиной лейкемии Moloney в клетках человека.
Методическая статья
Здесь мы опишем протокол для общего геномирования сайтов интеграции вирусных ретровирусных векторов мышиной лейкемии Moloney в клетках человека.
Вирусные ретровирусные векторы вируса мышиной лейкемии Moloney (MLV) преимущественно интегрируются в ацетилированные энхансеры и промоторы. По этой причине сайты интеграции mlV могут использоваться как функциональные маркеры активных регуляторных элементов. Здесь мы представляем ретровирусный сканирующий инструмент, который позволяет идентифицировать клеточные энхансеры и промоторы по всему геному. Вкратце, популяция клеток-мишеней трансдуцирована вектором, полученным из mlV, и геномную ДНК расщепляют часто режущим ферментом рестрикции. После лигирования геномных фрагментов с совместимым ДНК-линкером, линкер-опосредованная полимеразная цепная реакция (LM-PCR) позволяет амплифицировать геномные соединения вирус-хозяин. Массивное секвенирование ампликонов используется для определения профиля интеграции mLV в геноме. Наконец, кластеры рекуррентной интеграции определены для идентификации специфичных к клеткам регуляторных областей, ответственных за активацию программ транскрипции, специфичных для клеточного типа.
например, соматических стволовых клеток), у которых отсутствуют надежные маркеры для предполагаемой изоляции.
Идентичность клетки определяется экспрессией определенных наборов генов. Роль цис-регуляторных элементов, таких как промоторы и энхансеры, имеет решающее значение для активации транскрипционных программ клеточного типа. Эти регуляторные области характеризуются специфическими хроматинными особенностями, такими как специфические модификации гистонов, факторы транскрипции и связывание кофакторов, а также доступность хроматина, которые широко используются для их идентификации по всему геному в нескольких типах клеток 1 , 2 , 3 . В частности, широкоформатный профиль ацетилирования гистона Н3-лизина 27 (H3K27ac) обычно используется для определения активных промоторов, энхансеров и суперусилителей 4 , 5 , 6 .
Вирус мышиной лейкемии Молони (MLV) является гамма-ретровирусом, который широко используется для генаПеренос в клетках млекопитающих. После заражения клетки-мишени ретровирусный РНК-геном ретро-транскрибируется в двухцепочечной молекуле ДНК, которая связывает вирусные и клеточные белки, чтобы собрать преинтегрирующий комплекс (PIC). ПИК входит в ядро и связывает хроматин клетки-хозяина. Здесь, вирусная интеграза, ключевой компонент ПОС, опосредует интеграцию провирусной ДНК в геном клетки-хозяина. Интеграция mLV в геномной ДНК не является случайной, но происходит в активных цис-регуляторных элементах, таких как промоторы и энхансеры, клеточно-специфическим способом 7 , 8 , 9 , 10 . Этот специфический профиль интеграции опосредуется прямым взаимодействием между mLV интегразой и клеточными бромдоменными и внетерминальными доменами (BET) белками 11 , 12 , 13 . BET белки (BRD2, BRD3 иBRD4) действуют как мостик между хроматином хозяина и mLV PIC: через их bromodomains они распознают высокоацетилированные цис-регуляторные области, в то время как внетерминальный домен взаимодействует с mLV интегразой 11 , 12 , 13 .
Здесь мы опишем ретровирусное сканирование, новый инструмент для отображения активных цис-регуляторных областей на основе интеграционных свойств mLV. Вкратце, клетки трансдуцированы с помощью полученного из MLV ретровирусного вектора, экспрессирующего репортерный ген усиленного зеленого флуоресцентного белка (eGFP). После экстракции геномной ДНК соединения между длинным 3'-концевым повтором (LTR) вектора mLV и геномной ДНК амплифицируют с помощью линкер-опосредованной ПЦР (LM-PCR) и последовательно секвенируют. Сайты интеграции mLV отображаются на геном человека, а геномные области с высокой концентрацией митохондрий определяются как кластеры сайтов интеграции mLV.
Ретровирусное сканированиеNing был использован для определения клеточных специфических активных регуляторных элементов в нескольких первичных клетках человека 14 , 15 . MlV кластеров, совместно отображаемых с эпигенетически определенными промоторами и энхансерами, большинство из которых содержат активные гистоновые метки, такие как H3K27ac, и являются клеточно-специфичными. Ретровирусное сканирование позволяет проводить идентификацию регуляторных элементов ДНК в проспективно очищенных клеточных популяциях 7 , 14 , а также в ретроспективно определенных клеточных популяциях, таких как стволовые клетки кератиноцитов, которые не обладают эффективными маркерами для предполагаемой изоляции 15 .
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Трансдукция MLV клеток человека
2. Амплификация сайтов интеграции mLV с помощью линкер-опосредованной ПЦР (LM-PCR)

3. Массивное упорядочивание сайтов интеграции mLV
ПРИМЕЧАНИЕ: LM-PCR prodUcts могут быть секвенированы с использованием коммерческих платформ (выбор подходящей пары вложенных праймеров во второй реакции ПЦР, см. Подраздел 2.5.1). Для секвенирования с помощью пироэффектной платформы Roche GS-FLX обратитесь к предыдущим статьям 7 , 14 , 15 . В этом разделе описывается недавно оптимизированный протокол для платформы секвенирования Illumina.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Рабочий процесс процедуры ретровирусного сканирования
Рабочий процесс процедуры ретровирусного сканирования схематизирован на рисунке 1 . Заселенность клеток-мишеней очищают и трансдуцируют с помощью полученного из mlV ретровирусного вектора, экспрессирующего репортерный ген eGFP. Трансген фланкирован двумя идентичными длинными терминальными повторами (5 'и 3' LTR), обеспечивающими синтез, об...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь мы описали протокол для геномного картирования сайтов интеграции mlV, ретровирус, который нацелен на участки хроматина, эпигенетически обозначенные как активные промоторы и энхансеры. Критические шаги и / или ограничения протокола включают в себя: (i) трансдукцию mlV популяции клеток-мишеней; (Ii) амплификация соединений вируса-хозяина с помощью LM-PCR; (Iii) извлечение высокой доли сайтов интеграции. MLV-ретровирусные векторы эффективно трансдуцируют делящиеся клетки. Низкая эффективность трансдукции не делящихся...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана грантами Европейского исследовательского совета (ERC-2010-AdG, GT-SKIN), итальянского министерства образования, университетов и исследований (FIRB-Futuro в Ricerca 2010-RBFR10OS4G, FIRB-Futuro в Ricerca 2012-RBFR126B8I_003 , Флагманский проект EPIGEN Epigenomics), Министерство здравоохранения Италии (Молодые исследователи Call 2011 GR-2011-02352026) и Фонд Imagine Institute (Париж, Франция).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| PBS, pH 7.4 | ThermoScientific | 10010031 | или эквивалент |
| Фетальная бычья сыворотка | ThermoScientific | 16000044 | или эквивалент |
| 0,2 мл пробирки | общего лабораторного поставщика | ||
| 1,5 мл пробирки | лабораторного поставщика | ||
| QIAGEN QIAmp DNA mini Kit | QIAGEN | 51306 | или эквивалент |
| Т4 ДНК-лигазы | Новая Англия BioLabs | M0202T | |
| T4 ДНК-лигаза Реакционный буфер | Новая Англия BioLabs | M0202T | |
| Linker Plus Strand олигонуклеотид | общий лабораторный поставщик | 5'-PO4-TAGTCCCTTAAGCGGAG-3' (Степень очистки: SDS-PAGE) | |
| Линкер минус цепь олигонуклеотида | общего лабораторного поставщика | 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGAC-3' (Степень очистки: SDS-PAGE) | |
| Tru9I | Roche-Sigma-Aldrich | 11464825001 | |
| буфер SuRE/Cut M | Roche-Sigma-Aldrich | 11417983001 | |
| PstI | Roche-Sigma-Aldrich | 10798991001 | |
| SuRE/Cut Buffer H | Roche-Sigma-Aldrich | 11417991001 | |
| Platinum Taq DNA Polimeraза высокой точности | Invitrogen | 11304011 | |
| 10 мМ dNTP Mix | Invitrogen | 18427013 | или эквивалентный |
| ПЦР-класс вода | общий лабораторный поставщик | ||
| 96-луночный термоамплификатор (с подогреваемой крышкой) | общий лабораторный поставщик | ||
| линкер праймер | общий лабораторный поставщик | 5'-GTAATACGACTATAGGGC-3' (Степень очистки: степень ПЦР) | |
| МЛВ-3' LTR праймер | общий лабораторный поставщик | 5'-GACTTGTGGTCTCGCTGTTCCTTGG-3' (Степень очистки: степень ПЦР) | |
| линкер вложенный праймер 454 | общий лабораторный поставщик | 5'-GCCTTGCCAGCCCGCTCAG[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](Степень очистки: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' LTR вложенный праймер 454 | общий лабораторный поставщик | 5'-GCCTCCCTCGCGCCATCAGTAGC[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC](Степень очистки: SDS-PAGE) | |
| линкер вложенный праймер Illumina | общий лабораторный поставщик | 5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTATAAGAGACAG-[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](Степень очистки: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' LTR вложенный праймер Illumina | общий лабораторный поставщик | 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTATAAGAGACAG-[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC](Класс очистки: SDS-PAGE) | |
| Раствор ацетата натрия (3M) pH 5.2 | общий лабораторный поставщик | ||
| этанол (абсолют) для молекулярной биологии | Sigma-Aldrich | E7023 | или эквивалентный |
| набор для клонирования Topo TA (с вектором pCR2.1-POMO) | Invitrogen | K4500-01 | |
| QIAquick набор для экстракции гелем | QIAGEN | 28704 | |
| Агароза | Сигма-Олдрич | A9539 | или эквивалент |
| бромида этидия | Sigma-Aldrich | E1510 | или эквивалент |
| 100.о. ДНК-лестница | Invitrogen | 15628019 | или эквивалент |
| 6x Загрузочный буфер | ThermoScientific | R0611 | или эквивалент |
| NanoDrop 2000 UV-Vis спектрофотометр | ThermoScientific | ND-2000 | |
| Nextera XT Index kit Illumina | FC-131-1001 или FC-131-1002 | ||
| 2x KAPA HiFi Горячий старт Готовый микс | KAPA Biosystems | KK2601 | |
| Dynal магнитная подставка для пробирок 2 мл | Invitrogen | 12321D | или аналог |
| Agencourt AMPure XP 60 мл набор | Beckman Coulter Genomics | A63881 | |
| Tris-HCl 10 мМ, pH 8,5 | общий лабораторный поставщик | ||
| Agilent 2200 TapeStation система | Agilent Technologies | G2964AA | или аналогичная |
| D1000 ScreenTape | Agilent Technologies | 5067-5582 | или аналог |
| D1000 Реагенты | Agilent Technologies | 5067-5583 | или аналог |
| KAPA Library Quantification Kit для платформ Illumina (ABI Prism) | KAPA Biosystems | KK4835 | |
| ABI Prism 7900HT Быстрая система для ПЦР в реальном времени | Прикладные биосистемы | 4329003 | |
| NaOH 1.0 N, молекулярный поставщик для общей | лабораторной | ||
| HT1 (буфер для гибридизации) | Illumina | Входит в состав MiSeq Reagent Kit | |
| MiSeq Reagent Kit v3 (150 циклов) | Illumina | MS-102-3001 | |
| MiSeq System | Illumina | SY-410-1003 | |
| PhiX Control v3 | Illumina | FC-110-3001 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение