Summary
우리는 마우스 배아 줄기 세포 배양에 대 한 두 개의 화학 기반 프로토콜 자세히 설명 합니다. 이 새로운 메서드 (비타민 C)에 의해 Tet 중재 산화를 촉진 하 고 DNA hypomethylation 마우스 배아 줄기 세포의 pluripotency를 유지 하기 위해 5-methylcytosine (PD0325901)에 의해의 de novo 종합 억압의 시너지 메커니즘을 활용 합니다.
Abstract
배아 줄기 (ES) 세포 (endoderm, mesoderm, 또는 ectoderm), 3 개의 세균 층의 구분을 하 고 재생 의학에 대 한 많은 계보를 생성할 수 있습니다. ES 세포 문화에서 체 외에 는 오랫동안 광범위 한 관심사의 주제. 마우스 ES 세포 혈 청 및 백혈병 금지 요인 (LIF)에서 유지 관리 하는 고전적인,-포함 하는 매체. 그러나, 혈 청/LIF 조건 하에서 세포 형태학 및 pluripotency 관련 유전자의 식 프로 파일에서이 표시 하 고 준 상태에서 주로. 또한, 교양된 ES 세포 전시 글로벌 hypermethylation 하지만 순진한 ES 세포는 안 세포 질량 (ICM) 및 원시 생식 세포 (PGCs)의 글로벌 hypomethylation의 상태에 있습니다. ICM과 PGCs의 hypomethylated 상태 그들의 pluripotency와 밀접 하 게 연결 됩니다. 마우스 ES 세포 문화 방법 개선, 최근 DNA hypomethylated 만능 상태를 유지 하기 위해 두 개의 작은 분자 화합물의 선택적으로 결합 된 사용률을 기반 하는 새로운 방법을 개발 했습니다. 여기, 우리는 비타민 C (Vc)의 공동 치료를 제시 하 고 PD0325901 마우스 ES 세포에서 5 일에 5-methylcytosine (5mC)의 약 90%를 지울 수 있습니다. 생성 된 5mC 콘텐츠는 PGCs에 비교. 기계 조사 보여준다는 PD0325901 최대-조절 억제 Dnmt3b Prdm14 식 (de novo DNA methyltransferase) 및 Dnmt3l (Dnmt3b의 공동 인자), 드 노 보 5mC 합성을 감소 시켜. Vc는 모두 수동 및 활성 DNA demethylations의 참여를 나타내는 5mC 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) Tet1 및 Tet2에 의해 주로 촉매 변환 용이. 또한, Vc/PD0325901 조건에서 마우스 ES 세포 균질 형태학 및 만능 상태를 표시합니다. 샨 다, 우리 소설과 화학 시너지 문화 DNA hypomethylation 및 마우스 ES 세포의 pluripotency의 유지 보수를 달성 하기 위한 방법을 제안 합니다. 작은 분자 화학 종속 메서드 혈 청 문화, 그리고 균질 ES 세포 연구에 대 한 추가 임상 응용 프로그램 생성을 보유 약속의 주요 단점을 극복 했다.
Introduction
ES 세포 blastocyst1의 ICM에서 기인 된다. 셀은 pluripotency 상태에 있고 모든 계보 체세포와 생식 세포2형성할 수 있다. ES 세포의 설립 기회 개발 조사를 생체 외에서 처리 하 고 그들의 pluripotency3에 기반 하는 재생 의학에 대 한 의료 관련의 세포를 생성할 수 있습니다 제공 합니다.
두 그룹은 seminally 1981 년에 마우스 ES 세포 라인을 설립 하 고 소 태아 혈 청 (FBS)에 셀 초기 마우스 배아에서 파생 했다 경작 하는 때-급지대 레이어1,4로 마우스 미 발달 섬유 아 세포 (MEFs)와 매체를 포함 하 . MEFs mitotically 비활성화 했다 고 미리 이전에 ES 세포를 배양 접시에 성장 했다. MEFs는 마우스 ES 셀 첨부 파일에 대 한 지원을 제공 하 고 전파를 홍보 하 여 필수적인 영양 요소와 세포 증식에 대 한 호르몬을 제공 하는 FBS 차별화5억 누르다 성장 인자를 생산. 후속 연구 LIF 피더 세포에 의해 생성 했다 자기 갱신 및 마우스 ES 세포의 pluripotency의 유지 보수에 대 한 주요 cytokine 매체에 LIF의 추가 피더 세포6에 대 한 대체할 수 있는 표시. 현재, 지류에 FBS/LIF 매체에 마우스 ES 세포의 주 아직도 많은 연구자에 의해 채택 된 표준 방법입니다. 그러나,이 고아 한 문화 접근 몇 가지 문제가 발생합니다. 첫째, 피더 세포 분 비 과잉 통제 요인 및 병원 성 오염7을 발생할 수 있습니다. 혈 청에 포함 된 젤라틴과 요리 표면 및 LIF의 추가 코팅이 간섭을 유발 하지 않도록 매체 급지대 계층 셀 없이 마우스 ES 세포를 유지 하기 위한 대체 방법이 있습니다. 또한, 혈 청/LIF 조건 하에서 성장 하는 마우스 ES 세포 형태학이 세포 인구 및 pluripotency 관련 요인8식 수준 에서도 전시. 최근 연구 제안 조건 하에서 혈 청/LIF, (를 포함 하 여, Nanog, OCT4, SOX2) pluripotency 관련 핵심 전사 인자 LIF 및 WNT 신호; 통해 pluripotency 유지할 수 있습니다. 그러나, 특히, 그들은 또한 섬유 아 세포 성장 인자 (FGF) 신호 차별화8트리거를 활성화 합니다. 핵 녹음 방송 요인의 상반 된 이중 작용으로 인해 마우스 ES 세포 혈 청에서 교양된 ICM을 닮은 끝났다 epiblast 상태8다른 유사한 두 개의 상호 인구의 구성 된이 현재. 또한, 마우스 ES 세포 혈 청에 자주 전시 글로벌 hypermethylation9, ICM과 PGCs 그들의 pluripotency9,10와 밀접 하 게 연결 되는 글로벌 hypomethylated 상태에 있는 반면.
마우스 ES 세포 배양을 위한 새로운 방법을 개발 하는 상당한 수요가 있다. 여러 가지 향상 된 프로토콜 200311 이후 설립 되었습니다 하지만 몇 가지 제한 사항 및 단점7계속. 2008 년 이후, 두 개의 작은 분자 kinase 억제제, PD0325901의 결합된 이용 (물질 활성화 한 단백질 키 니 아 제 (MAPK)의 억제 물 extracellular 신호 통제 / 키 니 아 제 (ERK) (MEK)) 및 CHIR99021 (글 리 코겐 synthase의 억제제를 키 니 아 제 3 (GSK3)), 자란 마우스 ES 세포12대 한 N2B27 에 매체 LIF와 혈 청 하지 않고 새로운 관점 오픈 했습니다. 이 새로운 정의 된 매체 2 억제제 (2i)의 사용에 의해 특징입니다. 2i/LIF 매체에 경작 마우스 ES 세포는 세포 인구 및 pluripotency 요인의 표현에 더 균질. 또한, 2i/LIF 교양 마우스 ES 세포 전시 DNA hypomethylation 세계적으로 ICM 같은 셀9,13에 가깝다. 그럼에도 불구 하 고, 2i 문화는 그것의 단점이 있습니다. PD0325901 및 CHIR99021는 물에 용 해 일반적으로 디 메 틸 sulfoxide (DMSO)에서 해산-문화 매체에 그들을 추가 하려면 재고 솔루션을 기반으로. 연구는 그 장기 그리고 DMSO에 셀의 낮은 복용량 노출 세포 독성14이어질 수 있습니다.
우리 두 작은 분자 화합물을 활용 하는 여기, 마우스 ES 세포의 새로운 문화 방법을 개발 하 고. 새로운 문화 메서드 빠르게 DNA hypomethylation 홍보 Vc와 MEK 억제제 PD0325901를 결합 하 고 효과적으로 PGC의 유사한 수준에 임명 된 Vc/PD0325901 자란 프로토콜. Vc/PD0325901 추가 혈 청에 포함 된 매체에 마우스 ES 세포 형태학에 동질성을 전시 하 고 접지 상태에서 지속. 2i 문화에 비해, Vc/PD0325901 조건 하에서 경작 하는 마우스 ES 세포 DNA demethylation의 빠른 활동을 전시 하 고 PGC의 비교 hypomethylation 수준에 도달할 수 있습니다. 또한, 단일 억제제 (PD0325901)를 사용 하 여 2에서 사용에 비해 중간에 DMSO의 입력된 금액 감소 (PD0325901/CHIR99021) 셀에 피해를 감소 시킨다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1입니다. 준비
-
1.0 m m PD0325901의 솔루션 (MEK 억제제)와 3.0 m m CHIR99021 준비 (GSK3 억제제).
- PD0325901의 2 밀리 그램의 무게 고 호박색 유리 유리병에 DMSO의 4.15 mL를 추가 합니다.
- CHIR99021의 2 밀리 그램의 무게 고 호박색 유리 유리병에 DMSO의 1.43 mL를 추가 합니다.
- 다음 재구성,-20 ° C에서 aliquots (200 µ L PCR 튜브에 50 µ L/튜브)를 저장 하 고 빛 으로부터 보호. 냉장고를 사용 하기 전에 실내 온도에 녹여 냉동된 주식을 포함 하는 튜브를 제거 합니다.
- 원심 분리기 튜브의 1 mL에 Vc의 0.0176 g의 무게와 사용 하기 전에 100 m m의 최종 농도에 살 균 물의 1 mL와 함께 그것을 다시 구성 하기.
- FBS 비활성화: 500ml FBS의 30 분 동안 56 ° C에서 물 욕조에 품 어.
-
마우스 ES 세포 배양에 대 한 기본적인 매체의 600 mL를 준비 합니다.
- DMEM/높은 포도 당 매체 (500 mL)의 병을 사용 하 고 40 mL를 제거 합니다.
- DMEM/높은 포도 당 보통 20%의 보충 460 mL 비활성화 FBS (120 mL), 1000 U/mL LIF (107 U/mL 재고 솔루션의 60 µ L), 0.1 m m 비 본질적인 아미노산 (NEAA) (10 m m 재고 솔루션의 6 mL), 1 m m 나트륨 pyruvate (100 m m 재고 솔루션의 6 mL) 2 mM L-글루타민 (200 m m 재고 솔루션의 6 mL), 0.1 m m β-mercaptoethanol (100 m m 재고 솔루션의 600 µ L), 및 33 IU/mL 페니실린과 33 µ g/mL 스 (페니실린 스 솔루션 (10000 IU/mL 페니실린 및 10000 µ g/mL 스) 혼합의 2 개 mL) . 혈 청 매체 기본 매체를 정의 합니다.
- 플라스틱 PD0325901의 재고 솔루션의 50 µ L (1.0 m m) 및 Vc (100 m m), 혈 청 매체의 50 mL에 각각, (최종 농도: 1.0 µ M PD0325901 100 µ m Vc), Vc/PD0325901 매체 매체를 정의 하 고.
참고: Vc의 불안정으로 인해 사용 하기 전에 Vc/PD0325901 중간 신선한을 준비 합니다. - 피 펫을 사용 하 여 전송 PD0325901의 재고 솔루션의 50 µ L (1.0 m m) 및 CHIR99021 (3.0 m m), 혈 청 매체의 50 mL에 각각, (최종 농도: PD0325901 1.0 µ M 및 CHIR99021 3.0 µ M), 2i 매체로 매체를 정의 하 고.
-
젤라틴 코팅 요리를 준비 합니다.
- 0.1% 젤라틴 용액을 준비: 모자와 함께 유리 시 약 병에 초순의 300 mL에 젤라틴의 0.3 g을 분해 하 고 실내 온도에서 살 균 솔루션 20 분 저장소에 대 한 121 ° C에서 압력솥에 소독.
- 실 온에서 15 분 0.1% 젤라틴 용액 2 mL로 세포 문화 요리 (6cm 직경) incubate 고 젤라틴을 발음. 건조 한 공기에서 요리 하 고 그들을 사용 하 여 12 h 이내.
- 마우스 ES 세포 동결 15ml 원심 관에 매체의 10 mL를 준비: 90 %FBS (9 mL) 및 10 %DMSO (1 mL). 매체를 사용 하 여 1 일 이내.
- 냉동 컨테이너를 준비: 냉동 컨테이너의 급지를 100% 이소프로필 알코올을 추가 하 고 오래 된 이소프로필 알코올을 삭제. 모든 5 사용 후 직접 새로운 이소프로필 알코올을 추가 합니다.
- 효소 소화 버퍼 만들기: 무게 1.2114 g 100 mM Tris 솔루션을 준비 하 여 추가 초순의 100 mL로 트리 파우더의 pH 7.6 (집중된 HCl 솔루션의 약 0.6 mL)를 조정 하 트리 스 솔루션으로 HCl 솔루션 (약 12 M)를 집중.
- 라디오 immunoprecipitation 분석 결과 버퍼 (RIPA 버퍼) 50 mL를 준비: 20 mM Tris, pH 7.4, 1 mM MgCl2, 150 m m NaCl, 20% 글리세롤, 0.5 %NP40, 1 mM EDTA, 1mm EGTA. 1mm DTT, 프로 테아 제 억제 물 칵테일, X 1과 1 m m와 보충 PMSF 사용 하기 전에. PMSF는 추가 되 면 30 분 이내 버퍼를 사용 합니다.
2. 젤라틴 코팅 요리에 마우스 ES 세포 성장
- 미리 따뜻한 마우스 ES 세포 (야생 타입, 129 SvEv) 문화 매체, 트립 신, 고 37 ° c.에 물 목욕에서 인산 염 버퍼 솔루션 (PBS)
-
셀 통로 셀 린스를 요리 접시와 피 펫 2 mL PBS의에서 완전히 중간 발음
- 피 펫으로 PBS를 제거 하 고 2 mL의 PBS로 세포 세척.
- PBS를 제거 하 고 각 요리에 트립 신-EDTA (0.25%)의 0.3 mL를 추가 합니다.
- 트립 신으로 전체 요리를 신속 하 게 커버 하 고 즉시 제거.
- 접시에서 세포를 분리 하려면 1 분 동안 37 ° C에서 인큐베이터에 접시를 넣어. 인큐베이터에서 요리를 꺼내와 trypsin의 작업 종료를 미리 데워 진된 혈 청 매체의 2 개 mL를 추가.
- 10 번 피 펫 (5 mL 피 펫 팁)와 resuspending에 의해 단일 셀 서 스 펜 션으로 셀 식민지를 분리.
- 새로운 젤라틴 코팅 접시에 셀 솔루션 (약 190000 세포는 hemocytometer를 계산 하 여)의 2 개 mL의 150 µ L를 전송 및 3 mL 6 cm 문화 접시 당 갓 만든된 Vc/PD0325901 매체의 보충. 5% CO2와 37 ° C 배양 기에서 세포 문화.
- 잠복기, 하는 동안 모든 24 시간 오래 된 문화 매체를 제거 하 고 2-3 일 후에 Vc 기대 70-80 %confluency 불안정으로 인해 문화 접시에 신선한 Vc/PD0325901-매체의 3 개 mL를 추가.
- 도달 후 70-80 %confluency, 세포를 통과 하 고 2.2-2.4 단계에 설명 된 대로 그들의 문화를 계속 합니다.
3. 고정 및 마우스 ES 세포를 녹여
-
마우스 ES 세포를 고정 합니다.
- 다음 단계 2.2 trypsin으로 요리에서 셀 분리 합니다.
- 15 mL 플라스틱 튜브와 3 분 800 x g 및 실 온에서 원심 분리기로 셀을 전송 합니다.
- 비 커에는 상쾌한 부드럽게 덤프 하 고 resuspend 셀 펠 릿의 1 mL와 함께 갓 어 중간 했다. 사용 하기 전에 실내 온도 인지 확인 하려면이 단계 전에 동결 중 30 분을 준비 합니다.
- 전송 매체 1 mL 피 펫 1.8 mL microcentrifuge 튜브에 세포 고 microcentrifuge 튜브 냉동 컨테이너 합니다. 냉동 컨테이너의 급지에 이소프로필 알코올을 추가 하 고 사용 하기 전에 실내 온도에 그것을 유지.
- -80 ° C 냉동 실에 냉동 컨테이너를 하룻밤 둡니다.
- 최대 2-3 년 동안 액체 질소 용기 microcentrifuge 튜브를 전송.
참고: 오래 어 중간 하지 계속 셀 시간 고 셀 DMSO의 독성 때문에-80 ° C 냉동 고에 신속 하 게 전송.
-
마우스 ES 세포 녹여
- 전 37 ° C 물 욕조에 혈 청 매체의 50 mL 따뜻한.
- 액체 질소 용기에서 포함 하는 셀 유리병 밖으로가 고 출장된 유리병 37 ° C 물 욕조에 담가. 빨리 해 동 물 목욕에 흔들. 1 mL 피 펫 15 mL 튜브에 세포를 전송 합니다. 냉동 매체를 희석 하 여 다음 800 x g 및 3 분 동안 실 온에서 원심 관에 미리 데워 진된 혈 청 문화 매체의 2 개 mL를 추가 합니다.
- 상쾌한을 제거 하 고 부드럽게 5 mL 피 펫을 사용 하 여 신선한 Vc/PD0325901 매체의 3 mL와 함께 셀 펠 릿 resuspend.
- 젤라틴 코팅 접시에 15 mL 튜브에서 셀을 전송 하 고 문화 24 h. 문화에 대 한 셀 2 단계에에서 설명 된 대로 다시 셀.
4. 셀에서 총 단백질 추출
- 1 mL의 PBS로 수집 된 세포를 헹 구 고 800 x g 및 3 분 동안 실 온에서 원심.
- 상쾌한 발음 하 고 철저 하 게 부드럽게 pipetting DTT, 칵테일, protease 억제제와 PMSF 보완 RIPA 버퍼 셀 펠 릿을 resuspend. RIPA 버퍼의 볼륨은 약 5 x 셀의 작은.
참고: 셀 물의 resuspension 얼음에 실시 합니다. - RIPA 버퍼 얼음과 원심 분리기에서 13000 x g와 4 ° C 5 분 동안에 30 분에 셀을 계속.
- 새로운 튜브는 상쾌한 전송 및 저장할-80 ° c.에 aliquots
- Bradford 단백질 분석 실험 키트와 함께 단백질의 농도 결정 합니다.
5. 효소를 사용 하 여 단일 Nucleoside에 다이제스트 DNA를 세포 DNA 추출
- 단계 3.1.1 3.1.2에에서 설명 된 대로 trypsin으로 세포를 수집 합니다.
- DNA 추출 genomic DNA 정제 키트를 제조업체의 지침에 따라 수행 합니다.
- 1 mL 원심 분리기 튜브에서 추출 된 DNA를 저장 합니다. 원심 분리기 튜브에 초순의 100 µ L을 추가 하 고 약 15 배를 pipetting으로 DNA를 분해. 농도 결정 하 고 260에서 흡 광도의 측정에 의해 DNA의 품질 평가 nm 및 280 nm15. DNA 농도 약 500 ng / µ L.
- 50 µ L 솔루션 시스템에 DNA의 다이제스트 5 µ g: 100 mM Tris HCl 솔루션, pH 7.6의 5 µ L 추가 (최종 농도: 10 m m), 2 U 송아지 장 인산 가수분해 효소, 1 U DNase I, 0.005 U 뱀 독이 포스, 그리고 DNA의 5 µ g (는 measu에 따라 추가 볼륨을 계산 레드 DNA 농도, ~ 10 µ L) 원심 분리기 튜브 및 증가 초순 물으로 50 µ L 솔루션의 볼륨. 37 ° C에 혼합물을 밤새 품 어. 1000 g 및 튜브의 하단에는 솔루션을 수집 하는 1 분 동안 실 온에서 소화 DNA 솔루션 원심
- 원심 분리기 튜브에서 울트라 여과 튜브로 소화 DNA 솔루션을 전송 (분자량 컷오프: 3 kDa) 및 13000 g와 소화 효소를 제거 하려면 30 분 동안 4 ° C 원심 분리기.
-
5mC와 5hmC 분석에 대 한 샘플을 준비 합니다.
- 5hmC 분석: 피펫으로 36 µ L의 새로운 분리기를 필터 솔루션 (1 mL) 튜브 및 추가 4 µ L의 5'-(hydroxymethyl-d3)-2'-deoxycytidine ([D3]-5hmC) 3의 최종 농도 가진 nM.
- 5mC 분석: 5mC genomic DNA에서의 높은 밀도 인해 튜브 (50-fold 희석), 196 새로운 분리기 관으로 초순의 µ L를 피펫으로 4 µ L 필터 솔루션의 추가. 36 µ L 희석된 솔루션의 새로운 원심 분리기 튜브 전송과 4 µ L의 추가 (5'-(methyl-d3)-2'-deoxycytidine ([D3]-5mC) 50의 최종 농도 가진 nM. [D3]를 사용 하 여-5hmC [D3]-5mC 교정 5hmC 및 5mC, 각각에 내부 표준으로.
- 측정 튜브 샘플 솔루션 전송 및 4 ° c.에 저장 5mC 및 5hmC 다중 반응 모니터링 (UHPLC-MS/MS (MRM)) 이전 보고서15에 설명 된 대로 초 고성능 액체 착 색 인쇄기-트리플 4 극 자 질량 분석으로 분석 합니다.
6. 분석 5mC와 5hmC UHPLC-MS/MS15 를 사용 하 여
-
5mC와 5hmC를 분석 하기 위한 다양 한 매개 변수를 설정 UHPLC MS 소프트웨어를 사용 하 여.
- 새로운 메서드를 설정 합니다. 소프트웨어를 오픈 하 고 클릭 합니다 "파일 | 새로운 | 방법 "입니다. 전시 콘텐츠 "기가" 메시지 상자 "할 저장 하려는 현재 메서드에 대 한 변경" "아니오"를 클릭 합니다.
- 샘플러의 매개 변수를 구축 합니다. 클릭 "샘플러 | 설치 | 주입 "입니다. "표준 주입"를 선택 하 고 "주입 볼륨에서 5 µ L" 입력.
- UHPLC에서 펌프의 매개 변수를 구축 합니다.
- 클릭 "BinPump2 | 설치 "펌프의 매개 변수를 만들려고. "15 분"에서 "0.25 mL/min" 및 "중지 시간"에서 "흐름"을 설정 합니다.
- "5% 용 매 B" 설정 "최대 600 바"에서 "제한 압력"와.
- 클릭 "BinPump2 | 시간표 "차입 5mC 분석에 대 한 매개 변수는 isocratic를 구축 하 행을 추가 "추가"를 클릭 합니다. "시간"과 "B %"에서 "5.0"에서 "0.00" 입력. 한 번 더 새 행을 추가 하려면 "추가"를 클릭 합니다. "시간"과 "B %"에서 "5.0"에서 "15.00" 입력.
- 클릭 "BinPump2 | 시간표 "5hmC 분석에 대 한 그라데이션 차입 매개 변수를 구축 클릭 "행을 추가 하려면 추가. 시간 및 "B %" 5.0에서 0.00을 입력 합니다. 한 번 더 새 행을 추가 하려면 "추가"를 클릭 합니다. "시간"과 "B %"에서 "5.0"에서 "3.00" 입력. 6 행을 추가 하려면 다른 6 번에 대 한 "추가"를 클릭 합니다. 시퀀스에서 "시간"과 "B %"에서 "5.0"에서 "3.01" "시간"과 "15.0"에서 "B %", "시간"에서 "6.00"와 "B %"에서 "15.0", "6.01" "시간" 및 "100"에 "B %", "10.00" "시간"과 "100.0"에서 "B %", "시간"에서 "10.01"과 "B %"에서 "5.0", "15.00"를 입력 합니다.
참고: 5mC와 UHPLC의 다른 분리 조건 때문에 개별적으로 5hmC의 분석을 수행 합니다.
- UHPLC에서 열 구획 (TCC)의 온도 매개 변수를 구축 합니다.
클릭 "TCC | 설치 | 온도 (왼쪽) "" 30 ° C "를 입력 하 고. - QQQ-MS/MS의 매개 변수를 설정 합니다.
- 클릭 "MS QQQ | 중지 시간 | 아니 제한/로 펌프"," 이온 소스 | ESI"," 시간 필터링 | 최대 폭: 0.07 분 ". 설정 "세그먼트 시간: 시작 시간: 0"; "스캔 유형: MRM"; "Div 값: Ms"; "델타 EMV (+): 200"와 "델타 EMV (-): 0".
- 5mC, D3의 전환 모니터링 매개 변수를 구축-5mC, dC, 5hmC, 및 D3-5hmC
- 클릭 "MS QQQ | 수집 | 세그먼트 검사: 연연: 90"; "Fragmentor: 90"; "충돌 에너지: 5"; "가속기 전압 셀: 4"와 "극성: 긍정적인".
- "복합 이름", "전조 이온", 5mC 분석을 위해 "제품 이온"에서 "126"에서 "242"에서 "5mC"를 입력 합니다. 오른쪽 버튼을 클릭 하 고 "행 추가" 새 행을 추가 하려면. 입력 "D3-5mC" "복합 이름", "전조 이온", D3에 대 한 "제품 이온"에서 "129"에 "245"에서-5mC 분석.
- 다른 동일한 모드를 사용 하 여 세 행을 보충 한다. "복합 이름", "전조 이온", dC 분석을 위해 "제품 이온"에서 "112"에서 "228"에서 "dC"를 입력 합니다. "복합 이름", "전조 이온", 5hmC 분석을 위해 "제품 이온"에서 "142"에서 "258"에서 "5hmC"를 입력 합니다. 입력 D3-5hmC 화합물 이름, "선구자 이온", D3에 대 한 "제품 이온"에서 "145"에서 "261"에서-5hmC 분석.
- 가스 소스 매개 변수를 구축 합니다. 클릭 "MS QQQ | 소스 | 매개 변수 소스: 가스 온도: 300 ℃ "; "가스 흐름: 11 L/분"; "분무기: 15 psi"; "긍정적인 모 세관: 3500 V".
- 제안된 된 방법을 저장 합니다. 클릭 "MS QQQ | 악기 | 저장 방법 ". "디렉토리"에 의해 제안된 된 방법에 대 한 경로 선택 하 고 입력 "방법"의 내용을 예 하 여 메서드에 대 한 이름을: 5mC와 5hmC 분석.
-
UHPLC 분리 및 mononucleosides의 MS/MS 분석
- 준비 모바일 단계 5mC와 시 토 신 (C) 분석: 솔루션의 모바일 단계와 포 름 산의 500 µ L로 초순의 B. 솔루션 a: 500 mL (최종 농도: 0.1%), 그리고 100% 메탄올 솔루션 b: 500 mL. 모바일 단계 elute 5mC와 C (단계 6.1.3.3에서에서 설정)로 95:5 (v:)에 해결책 A와 B를 혼합. 0.25 mL/min (단계 6.1.3.1에서에서 설정)에 흐름 속도 설정 합니다.
- 5hmC 분석에 대 한 용 매 A와 B에 의해 모바일 단계를 준비 합니다. 용 매 A는 2.0 m m NH4HCO3 용액 (pH 9.0) (500 mL), 그리고 용 매 B 100% 메탄올 (500 mL). 최적화 된 그라데이션 차입에 의해 별도 5hmC: 0-3 분, 5.0% 및 95% (v: v); A 3-6 분, 15.0% 및 85% 6-10 분, 100 %B; 10-15 분, 5.0% 및 95 %A (단계 6.1.3.4에서에서 설정). 0.25 mL/min (단계 6.1.3.1에서에서 설정)에 흐름 속도 설정 합니다.
-
분석 하는 열에서 차입 고 긍정적인 이온 모드 (단계 6.1.5.2.1에서에서 설정)을 채택 MRM 모드 (단계 6.1.5.1에서에서 설정) 분무 MS/MS를 이용 한다.
- 전환 모니터링: 5mC, m/z 242→126 (충돌 에너지, 5 eV); [D3]-5mC, m/z 245→129 (5 eV); dC, m/z 228→112 (5 eV); 5hmC, m/z 258→142 (5 eV); [D3]-5hmC, m/z 261→145 (5 eV) (단계 6.1.5.2.2에서에서 설정).
- +3,500 V (단계 6.1.5.3에서에서 설정)에 모 세관 및 조각 전압을 설정 하 고 90 (설정 단계 6.1.5.2.1에서에서), 각각.
- 5 µ L에서 주입 볼륨을 설정 하 고 분석 하는 각 샘플 3 번 (6.1.2 단계에서 설정). 5mC와 5hmC의 양을 평가 하 해당 표준 곡선을 사용 합니다.
- 5mC의 표준 곡선 설정: 전송 1-50 nM (1, 5, 10, 20, 50 nM, 최종 농도) 원심 분리기로 5mC의 표준 솔루션 튜브 및 추가 50 nM [D3]-튜브 5mC. 보충 50 µ L. 총 볼륨 5mC 샘플 (6 단계)에 대 한 지침에 따라 표준 5mC의 분석을 수행 합니다.
- 5hmC의 표준 곡선을 작성: 1-20 nM를 전송 (1, 2, 5, 10, 20 nM, 최종 농도) 원심 관 3을 추가 하는 5hmC의 표준 솔루션 nM [D3]-튜브를 5hmC. 보충 50 µ L. 총 볼륨 5hmC 샘플 (6 단계)에 대 한 지침에 따라 표준 5hmC의 분석을 수행 합니다.
7. 통계적 의미 분석
-
소프트웨어를 사용 하 여 통계 분석을 수행 합니다.
- 소프트웨어를 열고 "새 테이블 및 그래프"에서 "열"을 선택 합니다. 다음과 같이 매개 변수를 설정: "데이터를 견본 | 빈 데이터 테이블로 시작"; "그래프의 첫 번째 모드를 선택 하십시오"; "복제 또는 오차 막대 그래프 | 플롯 | SEM으로 의미 ".
- 클릭 "만들기"를 각각 "A"와 "B" 라인 제어 및 Vc/PD0325901-대우 그룹의 3 개의 복제를 입력 합니다. 6 데이터를 선택 하 고 "분석"에서 "분석"을 클릭 합니다.
- "열 분석"에서"t (시험과 비패라메트릭 테스트)"를 선택 하 고 "확인"을 입력 하는 다음 인터페이스를 클릭 합니다.
- 다음과 같이 매개 변수를 설정: "선택 테스트 | 테스트 이름 | 짝이 없는 t 테스트; 옵션 | 양측 "; "자신감을 간격: 95%"; "유효 자릿수 | 4 유효 자릿수 표시 ". 제어 및 Vc/PD0325901 치료 사이의 p 값을 얻으려면 "확인"을 클릭 합니다.
- 컨트롤 및 양측 고 짝이 없는 학생의 t채용 실험 그룹 간의 통계적 의미를 평가-16테스트.
참고: p < 0.05 통계적 의미를 보유 하는 차이 나타냅니다. * p < 0.05, * * p < 0.01, * * * p < 0.001.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vc/PD0325901 synergistically 마우스 ES 세포의 글로벌 삭제를 유도 한다. 혈 청에 마우스 ES 세포 pluripotent ICM 세포와 PGCs DNA 메 틸 화의 글로벌 삭제 표시 하 고 hypomethylated 상태가 그들의 pluripotency9,10에 밀접 하 게 연관 DNA hypermethylation 전시.
이전에 우리와 다른 Vc Tet 중재 5mC demethylation15,17를 향상 시킬 수 있습니다 발견. 한편, 2i 5mC 드 노 보 합성을 억제 하는 것도 발견 되었습니다. 이 발견의 맥락에서 우리는 더 함께 Vc와 2i를 사용 하 여 마우스 ES 세포의 시너지 조작 제안. UHPLC-MS/MS 분석 후 우리 Vc와 2i 혈 청에 포함 된 매체에 보충 수 크게 줄일 것 5mC 콘텐츠 3.2에서 100 C (~ 90 %5mC 손실) 당 0.33 하루 11 마우스 ES 세포 (그림 1A)에서 발견. 반면, Vc 또는 2i-치료를 혼자만 발생 58% 삭제 1.3 %5mC의 수준에서 1.4 %5mC 또는 61% 감소에서 꾸준한 수준.
2i 매체 MEK 억제제 PD0325901 및 GSK3β 억제제 CHIR99021 구성 됩니다. 다음, 우리는 Vc와 2i의 공동 처리 하는 동안 5mC의 글로벌 손실을 유도 하는 구성 요소를 조사 합니다. 재미 있는, Vc/PD0325901 Vc/2i 보다 DNA 메 틸 화 수준의 빠른 감소를 발생 합니다. Vc/PD0325901 Vc/2i 일 11에 대 등 한 수준에 도달 하는 동안, 5 일 후 꾸준한 5mC 수준 (~0.33% 5mC)를 달성. 대조적으로, CHIR99021의 보충 Vc 트리거 DNA demethylation을 (그림 1A) 부분적으로 표시 되지 않습니다. 이러한 데이터 명확 하 게 CHIR99021 2i의 부분적으로 억제 5mC 삭제 하는 동안 2에서 PD0325901 마우스 ES 세포에서 게놈 DNA의 글로벌 hypomethylation에 기여 하는 것이 좋습니다. 따라서, 우리는 Vc/2i 상대적인 Vc/PD0325901에 의해 유도 된 빠른 DNA demethylation demethylation에 CHIR99021의 부분적인 억제에 표시 될 수 있습니다 추측 하고있다.
우리 가설 글로벌 삭제 5mC Vc/PD0325901에 의해 유도 된 마우스 ES 세포에서의 DNA demethylation의 향상에 부분적으로 관련 될 수 있습니다. 따라서, 우리는 5mC의 게놈 산화 제품을 검사합니다. 그것은 그 5mC 변환할 수 5hmC Fe (II) 및 2 oxoglutarate18,19에 Tet 가족 dioxygenases의 촉매 산화에 의해 보고 되었습니다. 게놈 5hmC DNA 복제20희석 될 수 있습니다. 또한, 5hmC 수 수 추가 산화 Tet dioxygenases 5-formylcytosine (5 fC)를 생산 하 여 5-carboxylcytosine (5caC), 수 수 thymine DNA glycosylase (TDG) unmethylated 시 토 신을 복구 하 여 excised 효율적으로,이 활성 DNA를 나타내는 및 demethylation21,22.
이전 작업15, 라인 Vc 포함 된 처리 (Vc, Vc/2i, Vc/PD0325901, Vc/CHIR99021) 극적으로 증가 했다 5hmC 주파수 (5hmC/106 C) 후 1 일, 그리고 그 후 5hmC 수준을 점차적으로 감소 (그림 1B)에 5mC 기판에 점차적으로 감소입니다. 특히, Vc/PD0325901 및 Vc/2i 5mC의 빠른 감소 때문에 비해 Vc 및 Vc/CHIR99021 5hmC 손실의 빠른 활동을 보여주었다. 또한, 우리는 또한 하루 1, Vc-치료 5hmC Vc/CHIR99021, CHIR99021 부분적으로 5hmC의 Vc 유도 생산 억제 및 DNA demethylation 저해를 나타내는 비교의 더 많은 세대 자극 관찰. 2i 치료에서 5hmC 손실 5mC 기판의 감소에 기인 합니다. 함께 찍은, 이러한 결과 나타났다 Vc 향상 된 DNA demethylation 활동에 일부 기여는 Vc/PD0325901 및 Vc/2i의 공동 치료에 synergistically hypomethylation.
두 하비비 외. 23 그리고 폰 Meyenn 외. 24 는 또한 마우스 ES 세포 2i 조건 하에서 글로벌 DNA hypomethylation와 순진한 pluripotency 보였다 보고 했다. 5mC 수준을 보여주었다 점차적으로 감소 하 고 2i 혈 청에서 복귀 후 12-14 일에 정상 상태 (~ 1 %5mC)를 도달 했다. Vc/PD0325901 문화 시스템에서 공동 치료 빠른 DNA demethylation를 발생 하 고 안정적인 수준 (0.33 %5mC) Vc/PD0325901의 시너지 효과 인해 5 일 동안 혈 청 매체에 Vc/PD0325901의 보충 후에 도달. Methylated 레벨 (0.33 %5mC)에 도달된 했다 뚜렷하게 하비비 외. 보고 2i 조건 보다 낮은 그리고 폰 Meyenn 그 외 여러분, 5hmC 수준 때문에 Vc의 승격된 세대 더 높은 동안.
PD0325901 상승 Prdm14 식 Dnmt3b 및 Dnmt3l, 하지만 하지 Dnmt3a25억 누르다. 유도 하는 5mC 손실에 PD0325901의 행동을 조사, 5mC 관련 단백질 식의 시리즈 시험 되었다, 유지 관리 (Dnmt1)와 드 노 보 (, Dnmt3a 및 Dnmt3b)를 포함 하 여 DNA methyltransferases 및 그들의 공동 인자 (Uhrf1 및 Dnmt3l) 및 조절 단백질 (Prdm14) 8,,926. 서쪽 오 점 분석 후 Prdm14 뚜렷하게 PD0325901을 포함 하 여 문화 (그림 2)에서 상승 했다. 반면, Dnmt3b 및 그것의 공동 인자 Dnmt3l PD0325901을 포함 하 여 치료 (그림 2)에서 단백질 발현의 상당한 다운 규정을 보여주었다. CHIR99021 처리 Prdm14, Dnmt3b, 및 Dnmt3l의 수준에 보였다 아니 또는 약간의 효과. Dnmt3awas의 표현을 변경 하지 않은 그리고 원인이 명확 하지 않습니다. 또한, 유지 보수 DNA methyltransferase Dnmt1 및 그것의 대상 요소 Uhrf1 또한 아무 변경 그리고 데이터 표시 하지 했다.
최근 연구는 지적 Prdm14 de novo DNA methyltransferases (Dnmt3a와 Dnmt3b) 등 그들의 공동 인자 (Dnmt3l), 그들의 식을 억 누르기 위해 일부 유전자 발기인에 polycomb 억압 적인 복잡 한 2 (PRC2)를 모집 할 수 있는에 기여 2i 조건8,27아래 hypomethylation 유지. 우리의 데이터 PD0325901 Dnmt3b 및 Dnmt3l를 억제 하기 위해 Prdm14의 식 수준 높은 드 노 보 게놈 5mC 합성 메커니즘에 의해 감소 밝혔다.
Vc/PD0325901 조건에서 마우스 ES 세포의 pluripotency 유지 보수를 탐험, 여러 코어 pluripotency에 연결 된 요소의 mRNA 식 수준을 조사 했다, 그리고 이러한 요소 pluripotency28에 중요 한 역할을 확인 되었다. 실시간 PCR 분석 발견 Oct4, SOX2, Esrrb, 및 Sall4 Vc/PD0325901 혈 청 문화 (그림 3A)과 달리 치료의 5 일을 통해 균일 한 식 수준을 보여주었다. Nanog와 Tcf3 1.3-fold 증가 하면, 각각. 대조적으로, Klf4 42% 다운 레 귤 레이 션 그리고 Rex1만 약 12% 감소 했습니다. 이러한 결과 Vc/PD0325901 공동 치료 유도 pluripotency 요인;의 표현에서 다양 한 변경 제안 그러나, Oct4, SOX2, 가장 핵심 요인 식의 거의 일정 한 수준을 유지.
다음으로, 알칼리 성 인산 가수분해 효소 (AP) 분석 결과 마우스 ES 세포는 undifferentiated 또는 차별화 된 상태에 있던 여부를 평가 하기 위해 수행 되었다. 사진 (그림 3B 와 3c) 셀의 사진 확대와는 거꾸로 한 현미경 대물 렌즈에 의해 연결 하는 카메라에서 얻은 했다. Vc/PD0325901 추가 혈 청 매체에서 26 일의 연속 재배 후 마우스 ES 세포 균질 형태학을 보여주었다. 또한, 거의 모든 셀 보라색-검은 얼룩이 했다 하 고는 미 분화 상태를 보여주는 파생물 (그림 3C) 없이 공 같은 상태를 전시. 대조적으로, 조건 하에서 혈 청, 하루 26에서 마우스 ES 세포의 일부 보라색-블랙은 후 얼룩이 지 고 형태에 공 모양의 상태 다른 outspreading 백색 타원형 파선 (그림 3B);에 의해 표시와 밝은 색상을 제시 했다 이 혈 청 교양 마우스 ES 세포 형태학 및 이전 보고서13일치 만능 상태에서 이기종 했다 나타냅니다. 공동으로, 데이터 지원 Vc와 조합에서 PD0325901 우수한 형태 및 마우스 ES 세포에서 미 분화 상태를 유지할 수 있습니다.
그림 1: Vc/PD0325901 synergistically 게놈 5mCin 마우스 ES 세포의 글로벌 삭제 유도. (A) 5mC 주파수 (5mC/C) 및 (B) 5hmC 주파수 (5hmC/C) 시간-종속 변경 포함 하는 혈 청에서 Vc, 2i, Vc/2i, Vc/PD0325901, 또는 Vc/CHIR99021 연속 보충의 26 일간의 치료 중 매체. 오차 막대는 UHPLC-MS/양 c: 시 토 신에 의해 3 개의 반복된 분석에서 표준 편차 (SD)를 보여 줍니다. 이 그림 리 외 에서 수정 되었습니다. 25. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: Prdm14 및 DNA methyltransferases (Dnmt3a와 Dnmt3b, Dnmt3l)의 단백질 식 변경. (왼쪽에서 오른쪽) 제시 밴드 얻은 했다를 통해 5 일 치료 혈 청 문화 (제어), Vc, PD0325901, CHIR99021, 2i, Vc/PD0325901, Vc/CHIR99021 및 Vc/2i, 각각. Prdm 14의 표현 했다 위로 및 Dnmt3b 및 Dnmt3l PD0325901을 포함 하 여 문화 후 감소. Dnmt3a 전시 변화. Β-tubulin는 내부 기준 전압으로 설정 했다. 단점: 제어; PD: PD0325901; CH: CHIR99021. 이 그림 리 외 에서 수정 되었습니다. 25. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 변경 Vc/PD0325901-유도 된 pluripotent 유전자의 mRNA 표정 및 알칼리 성 인산 가수분해 효소의 활동에. (A) mRNA 부분 만능 유전자의 수준 혈 청 조건 (제어)을 기준으로 Vc/PD0325901의 5 일 치료를 통해 변경 되었습니다. 데이터는 ± sd. 의미를 표현 했다 통계적 의미는 평가 및 p < 0.05를 통계적으로 중요 했다. * p < 0.05, * * p < 0.01, * * * p < 0.001, 및 ns 아닌 상당한 표현. PD: PD0325901. 26 일 (B)에 대 한 혈 청에서 마우스 ES 세포 전시 부분 파생물 Vc/PD0325901 추가 혈 청 매체 큰 형태 및 미 분화 상태 (C)를 유지 하는 동안 백색 타원형 파선에 의해 표시. 이러한 이미지는 밝은 분야에 카메라와는 거꾸로 한 현미경에서 인수 했다. 이 그림 리 외 에서 수정 되었습니다. 25. 바 규모 = 100 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
작품, 우리 시연 Vc 및 PD0325901 vc DNA demethylation를 홍보 하 고 de novo DNA 억제 시너지 행동에 의해 달성 되었다는 undifferentiated 및 hypomethylated 상태에서 마우스 ES 세포를 유지 하기 위해 결합 하는 새로운 방법 메 틸 PD0325901입니다. 또한, 마우스 ES 세포 Vc/PD0325901 문화 시스템 아래 큰 형태를 보였다.
더 나은 마우스 ES 세포의 상태는 Vc/PD0325901 문화 시스템에서을 하려면 몇 가지 중요 한 단계가 있습니다. 첫째, FBS 배치 해야 미리 발견 하 고 최고의 일괄; 재고 스크린 또한, 혈 청의 잦은 교체는 해로운 세포 증식 및 pluripotency의 유지 보수. 둘째, pipetting 셀에 셀 통로 단계에서 단일 세포 현 탁 액을 셀 식민지의 해리 하는 동안 하지 마십시오. 셋째, 세포 배양 중 trypsin의 부정적인 영향을 감소 하는 트립 신 제거 되어야 한다 셀 뿌리고 동안 요리에 셀을 처리 하는 그것 후에 즉시. 또한, Vc/PD0325901 문화 매체는 Vc의 불안정으로 인해 매일 대체 되어야 한다.
클래식 혈 청 문화에 비해 Vc/PD0325901 조건에서 마우스 ES 세포 더 균질 세포 인구 (그림 3B, C) 및 ICM 및 PGC는 hypomethylated 상태 표시. 또한, 최근에 개발한 2i 문화에 비해, 우리의 방법은 더 빠른 속도와 hypomethylation 실현할 수 하 고 단일 억제제 (PD0325901)의 활용 DMSO, 따라서 감소 하는 세포에 손상을 줄여 입력. 그러나, 때문에 우리의 문화 시스템에서 FBS의 추가, FBS의 상반 된 듀얼 작업 장기 문화 중 세포 분화를 발생할 수 있습니다. 전반적으로,이 새로운 문화 시스템은 마우스 ES 세포의 큰 규모의 유지 보수 및 확장에 적합 합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자는 잠재적인 충돌의 관심을 공개.
Acknowledgments
이 작품은 국가 자연 과학 재단의 중국 (21435008 및 호우를 21327006), 그리고 과학의 중국 아카데미의 전략적 우선 순위 연구 프로그램에 의해 지원 되었다 (호우에 XDB14030200).
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
fetal bovine serum Australia source | Corning | 35-076-CV | Component of mouse ES cell medium |
DMEM/high glucose | Hyclone | SH30022 | Component of mouse ES cell medium |
LIF | Millipore | ESG1107 | Component of mouse ES cell medium |
non-essential amino acids (NEAA) | Gibco | 11140050 | Component of mouse ES cell medium |
sodium pyruvate | Gibco | 11360070 | Component of mouse ES cell medium |
L-glutamine | Gibco | 25030081 | Component of mouse ES cell medium |
penicillin streptomycin solution | Gibco | 15140122 | Component of mouse ES cell medium |
PBS | Sigma | P5493 | Cells rinse |
trypsin | Hyclone | SH30042 | Cell dissociation |
gelatin | Sigma | 48722 | Dishes coating |
PD0325901 | Stemolecule | 04-0006-10 | small-molecule chemical for cell culture |
CHIR99021 | Stemolecule | 04-0004 | small-molecule chemical for cell culture |
vitamin C | Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd | XW00508171 | small-molecule chemical for cell culture |
Ultra Bioscience water purification systemr | Purelab | Ultra | Ultra water |
DMSO | Sigma | D8418 | Cell freezing medium |
centrifuger | Eppendorf | 5427R | DNA and protein extraction |
protease inhibitor cocktail | Sigma | P8340 | Component of RIPA buffer |
PMSF Protease Inhibitor | ThermoFisher Scientific | 36978 | Component of RIPA buffer |
DTT | Sigma | 43815 | Component of RIPA buffer |
EGTA | Sigma | E3889 | Component of RIPA buffer |
Genomic DNA Purification Kit | Promega | A1125 | Genomic DNA extraction |
NanoDrop 2000 | ThermoFisher Scientific | NanoDrop 2000 | Determination of DNA concentration |
calf intestinal phosphatase | New England Biolabs | M0290 | DNA digestion |
DNase I | New England Biolabs | M0303 | DNA digestion |
snake venom phosphodiesterase I | Sigma | P4506 | DNA digestion |
Nanosep 3K Omega | Pall | OD003C35 | filtration of digested DNA |
1290 UHPLC system | Agilent | 1290 | UHPLC separation |
G6410B triple quadrupole mass spectrometer | Agilent | G6410B | MS/MS analysis |
Zorbax Eclipse Plus C18 column | Agilent | Zorbax Eclipse Plus | colume for UHPLC separation |
5-methylcytosine | Solarbio Life Sciences | SM8900 | standard 5mC |
5-hydroxymethylcytosine (standard) | Toronto Research Chemicals | M295900 | standard 5hmC |
Prdm14 antibody | bioworld | BS7634 | Western blot analysis-primary antibody |
Dnmt3a antibody | bioworld | BS6587 | Western blot analysis-primary antibody |
Dnmt3b antibody | abcam | ab13604 | Western blot analysis-primary antibody |
Dnmt3l antibody | abcam | ab3493 | Western blot analysis-primary antibody |
Dnmt1 antibody | abcam | ab13537 | Western blot analysis-primary antibody |
β-tubulin antibody | bioworld | BS1482MH | Western blot analysis-primary antibody |
goat anti-rabbit IgG | abcam | ab6721 | Western blot analysis-secondary antibody |
goat anti-mouse IgG | abcam | ab6789 | Western blot analysis-secondary antibody |
Trizol | Invitrogen | 15596-026 | RNA extraction |
reverse transcription system | Promega | A3500 | RNA reverse transcription |
GoTaq qPCR Master Mix | Promega | A6001 | RT-PCR |
StemTAG alkaline phosphatase staining and activity assay kit | Cells Biolabs, Inc. | CBA-302 | alkaline phosphatase staining analysis |
mouse ES cells: WT, 129 SvEv | Provided by Professor Guoliang Xu (Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China) | cell strain of mouse ES cells | |
microscope | Zeiss | LSM510 | cells observation |
GraphPad Prism 5.0 | GraphPad Prism Software Inc. | 5.0 | statistical analysis |
References
- Evans, M. J., Kaufman, M. H. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 292 (5819), 154-156 (1981).
- Smith, A. G. Embryo-derived stem cells: of mice and men. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 17, 435-462 (2001).
- Murry, C. E., Keller, G. Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell. 132 (4), 661-680 (2008).
- Martin, G. R. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 78 (12), 7634-7638 (1981).
- Eiselleova, L., et al. Comparative study of mouse and human feeder cells for human embryonic stem cells. Int. J. Dev.Biol. 52 (4), 353-363 (2008).
- Williams, R. L., et al. Myeloid leukaemia inhibitory factor maintains the developmental potential of embryonic stem cells. Nature. 336 (6200), 684-687 (1988).
- Tamm, C., Galitó, S. P., Annerén, C. A comparative study of protocols for mouse embryonic stem cell culturing. Plos One. 8 (12), e81156 (2013).
- Yamaji, M. PRDM14 ensures naive pluripotency through dual regulation of signaling and epigenetic pathways in mouse embryonic stem cells. Cell Stem Cell. 12 (3), 368-382 (2013).
- Ficz, G., et al. FGF signaling inhibition in ESCs drives rapid genome-wide demethylation to the epigenetic ground state of pluripotency. Cell Stem Cell. 13 (3), 351-359 (2013).
- Smith, Z. D., et al. A unique regulatory phase of DNA methylation in the early mammalian embryo. Nature. 484 (7394), 339-344 (2012).
- Ying, Q. L., Nichols, J., Chambers, I., Smith, A. BMP induction of Id proteins suppresses differentiation and sustains embryonic stem cell self-renewal in collaboration with STAT3. Cell. 115 (3), 281-292 (2003).
- Ying, Q. L., et al. The ground state of embryonic stem cell self-renewal. Nature. 453 (7194), 519-523 (2008).
- Leitch, H. G., et al. Naive pluripotency is associated with global DNA hypomethylation. Nat. Struct. Mol. Biol. 20 (3), 311-316 (2013).
- Galvao, J., Davis, B., Tilley, M., Normando, E., Duchen, M. R., Cordeiro, M. F. Unexpected low-dose toxicity of the universal solvent DMSO. FASEB J. 28 (3), 1317-1330 (2014).
- Yin, R., et al. Ascorbic acid enhances Tet-mediated 5-methylcytosine oxidation and promotes DNA demethylation in mammals. J. Am. Chem. Soc. 135 (28), 10396-10403 (2013).
- Guerra, A. D., Rose, W. E., Hematti, P., Kao, W. J. Minocycline modulates NFκB phosphorylation and enhances antimicrobial activity against Staphylococcus aureus in mesenchymal stromal/stem cells. Stem Cell Res. Ther. 8 (1), 171 (2017).
- Blaschke, K., et al. Vitamin C induces Tet-dependent DNA demethylation and a blastocyst-like state in ES cells. Nature. 500 (7461), 222-226 (2013).
- Tahiliani, M., et al. Conversion of 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine in mammalian DNA by MLL partner TET1. Science. 324 (5929), 930-935 (2009).
- Wu, H., Zhang, Y. Mechanisms and functions of Tet protein-mediated 5-methylcytosine oxidation. Genes Dev. 25 (23), 2436-2452 (2011).
- Inoue, A., Zhang, Y. Replication-dependent loss of 5-hydroxymethylcytosine in mouse preimplantation embryos. Science. 334 (6053), 194 (2011).
- He, Y. F., et al. Tet-mediated formation of 5-carboxylcytosine and its excision by TDG in mammalian DNA. Science. 333 (6047), 1303-1307 (2011).
- Maiti, A., Drohat, A. C. Thymine DNA glycosylase can rapidly excise 5-formylcytosine and 5-carboxylcytosine: Potential implications for active demethylation of CpG sites. J. Biol. Chem. 286 (41), 35334-35338 (2011).
- Habibi, E., et al. Whole-genome bisulfite sequencing of two distinct interconvertible DNA methylomes of mouse embryonic stem cells. Cell Stem Cell. 13 (3), 360-369 (2013).
- von Meyenn, F., et al. Impairment of DNA methylation maintenance is the main cause of global demethylation in naive embryonic stem cells. Mol. Cell. 62, 848-861 (2016).
- Li, C., Liu, B., Zhong, S., Wang, H. MEK inhibitor PD0325901 and vitamin C synergistically induce hypomethylation of mouse embryonic stem cells. Oncotarget. 7 (26), 39730-39739 (2016).
- Hackett, J. A., et al. Synergistic mechanisms of DNA demethylation during transition to ground-state pluripotency. Stem Cell Reports. 1 (6), 518-531 (2013).
- Nakaki, F., Saitou, M. PRDM14: a unique regulator for pluripotency and epigenetic reprogramming. Trends Biochem. Sci. 39 (6), 289-298 (2014).
- Nichols, J., Smith, A. Pluripotency in the embryo and in culture. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 4 (8), (2012).