Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Genetics

Immunoprecipitation כרומטין (ChIP) של היסטון שינויים של האפייה

Published: December 29, 2017 doi: 10.3791/57080

Summary

כאן, אנו מתארים את פרוטוקול עבור כרומטין immunoprecipitation של שינויים היסטוניים ששונה מ שמרים ניצני האפייה. Immunoprecipitated DNA משמש לאחר מכן PCR כמותי לחקור את השפע ואת לוקליזציה של שינויים post-translational היסטון ברחבי הגנום.

Abstract

היסטון שינויים post-translational (PTMs), כגון acetylation, מתילציה זרחון, מוסדרים באופן דינאמי על ידי סדרה של אנזימים להוסיף או להסיר את הסימנים האלו בתגובה לאותות שהתקבלו על-ידי התא. PTMS אלה אנו רותמים את ויסות תהליכים כגון בקרת ביטוי גנים ותיקון דנ א. Immunoprecipitation כרומטין (chIP) כבר גישה אינסטרומנטלית ניקוד את השפע ואת לוקליזציה של PTMs היסטון רבים ברחבי הגנום בתגובה לפליטת מגוונים אל התא. . הנה, מתוארת שיטה רב-תכליתי לביצוע שבב של שינויים היסטוניים post-translationally ששונה מ שמרים ניצני האפייה (cerevisiae ס) . שיטה זו מתבססת על crosslinking של חלבונים ודנ א באמצעות טיפול פורמלדהיד שמרים תרבויות, דור של שמרים lysates מאת חרוז מכות, solubilization של כרומטין קטעים על ידי נוקלאז micrococcal, immunoprecipitation של היסטון-DNA מתחמי. DNA הקשורים עם הסימן היסטון עניין מטוהרים, שעבר ניתוח ה-PCR כמותי כדי להעריך את העשרת ב לוקוסים מרובות ברחבי הגנום. נציג ניסויים חיטוט הלוקליזציה של הסימנים היסטון H3K4me2, H4K16ac wildtype, שמרים מוטציה נידונות להפגין ניתוח נתונים ופרשנות. שיטה זו מתאימה למגוון רחב של היסטון PTMs ואת יכולה להתבצע עם זנים מוטציה או בנוכחות לחצים סביבתיים מגוונים, שהופך אותו כלי מצוין עבור חוקרים לשינויים כרומטין dynamics בתנאים שונים.

Introduction

השינוי post-translational דינמי (PTM) של שינויים היסטוניים הוא מנגנון רגולטורי מפתח עבור תהליכים תבניות DNA רבים, כולל תמלול, שכפול ה-DNA תיקון1,2. היכולת לקבוע את השפע ואת לוקליזציה מדויק של שינויים היסטוניים ששונה והמצוות בתהליכים אלה ולכן קריטי להבנת שלהם תקנה בתנאים שונים בתא. הפיתוח של כרומטין immunoprecipitation (chIP) כשיטה בעיקר נבעה מחקרים ביוכימיים של האינטראקציות של חלבונים עם ה-DNA, במיוחד במבחנה שיטות שימוש crosslinkers כימיים, בשילוב עם הצורך להעריך באופי הדינמי של חלבון-DNA אינטראקציות ויוו ועל אזורים ספציפיים של גנום3,4,5. קידום של ה-PCR כמותי (qPCR), טכנולוגיות רצף התרחב גם את היכולת לבצע ניסויים שבב עם השוואות כמותיים ועל -פני כל הגנום, שהופך אותו לכלי רב עוצמה לנתח אינטראקציות חלבון-דנ א- רמות מרובות.

כיום, השבב הוא שיטה נדרש עבור כל קבוצת המחקר מתעניין בתיווך כרומטין רגולציה של הגנום כפי ישנן שיטות דומות לא ישירות חוקר את הקשר הפיזי בין של היסטון ששונה מסוים גנומית לוקוס ב ויוו. למרות וריאציות של שיטה זו באמצעות רצף הדור הבא כדי למפות היסטון שינויים בכל רחבי הגנום6,7 זמינים, גישות אלה רשאי לפנות שאלות מדעיות שונות, קנה המידה שלהם, עלות והגבלת משאבים טכניים עלולה להיות לכמה קבוצות מחקר. בנוסף, יישוב שבב-qPCR יש צורך להשלים את אלה גישות על-ידי מתן שתי שיטות לייעל את פרוטוקול שבב לפני רצף וכדי לאמת תוצאות epigenomic datasets. ספקטרומטר מסה גישות מבוססות על זיהוי מגוון היסטון סימנים הקשורים עם אזורים גנומית יש גם הופיעו8,9,10,11, עם זאת, אלה גישות יש כמה מגבלות לגבי אשר אזורים בגנום פתור והן דורשות מומחיות טכנית ומכשור לא יהיה זמין כל קבוצות מחקר. לכן, שבב נשאר שיטה למעין לניתוח את השפע ואת ההפצה של היסטון שינויים בתנאים מגוונים עבור כל קבוצות מחקר אפיגנטיקה, כרומטין, ברגולציה של פונקציות גנומית.

כאן, אנו מתארים שיטה עבור השבב באמצעות שמרים ניצני דגם האפייה (cerevisiae ס) לחקור את ההפצה של היסטון PTMs-כרומטין. גישה זו נסמכת על מספר רכיבים מרכזיים של פרוטוקולים השבב פותח שמרים וחלים גם מודל מגוון מערכות12,13. אינטראקציות בין שינויים היסטוניים שונה ל- DNA בתא נשמרים על ידי crosslinking עם פורמלין. בעקבות הכנה lysate, שברי כרומטין solubilized לחלקים בגודל אחיד על ידי עיכול עם נוקלאז micrococcal. Immunoprecipitation של שינויים היסטוניים ששונה מתבצע באמצעות נוגדנים או מסחרי או שנוצרו על-ידי מעבדה, אנ-איי הוא מבודד וניתח העשרה על אזורים מסוימים גנומית באמצעות qPCR (איור 1). עבור שינויים רבים היסטון, כמות ה-DNA המתקבל פרוטוקול זה מספיקה לבדיקה יותר מ 25 לוקוסים גנומית שונים על ידי qPCR.

שיטה זו שבב היא רב תכליתי עבור ניטור ההתפלגות של שינוי היסטון יחיד על-פני מספר זנים מוטציה או תנאים סביבתיים, או לבדיקת שינויים מרובים היסטון בתאים wildtype במספר רב של לוקוסים גנומית. יתר על כן, רכיבים רבים של הפרוטוקול הם מתכוונן בקלות כדי למטב את זיהוי סימני מאוד - או נחות-בשפע גם היסטון. בסופו של דבר, מבצע שבב של שינויים היסטוניים ששונה ניצני שמרים מספק את ההזדמנות לשימוש בפקדים מפתח נוגדנים ירידה לפרטים שאינם זמינים בעיקר במערכות אחרות. כלומר, זני שמרים ניתן להפיק שנושאים מוטציות נקודה ב שאריות היסטון זה מיועדים להחלת השינוי, במקרים מסוימים, יש רק אנזים יחיד זה מזרז את השינוי על משקע היסטון מסוים (למשל-היסטון ליזין methyltransferases). לכן, שבב יכול להתבצע גם היסטון מוטציה או אנזים מחיקה זנים כדי assay במידה שאליו שאינם ספציפיים קשירה של הנוגדן עשוי להיות המתרחשים ותפיק תוצאות חיוביות שגויות. פקד זה חשובה במיוחד עבור פיתח נוגדנים, אפילו יכול לשמש כדי לאמת ירידה לפרטים נוגדנים עבור השינויים שנשמרת היסטון לפני השימוש במערכות אחרות. גישה זו משלימה שיטות אחרות כדי לבדוק נוגדנים ירידה לפרטים להבחין בין מדינות שונות שינוי (כגון מונו-, די - tri-מתילציה), לרבות חקירת מערכים של פפטידים ששונה וביצוע שהכלים המערבי של שינויים היסטוניים או נוקליאוזומים עם שינויים מוגדר. בסך הכל, לשבב ניצני שמרים היא שיטה חזקה עבור הערכת את הדינמיקה של היסטון PTMs ברחבי הגנום, לנתח את המנגנונים השולטים שלהם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. מראש לאגד נוגדנים כדי Beads מגנטי

  1. מערבבים היטב את חלבון A/G beads מגנטי ולהעביר µL 20 של beads מגנטי לכל אחד immunoprecipitation (IP) מדגם צינור 1.5 מ.
    הערה: כאשר pipetting חרוזים, השתמש בעצות נשא רחב, נמוך-השמירה.
  2. למקם את הצינור עם חרוזים עמדה מגנטי ולאפשר חרוזים לאסוף בצד של הצינור. הסר את תגובת שיקוע.
  3. לשטוף את החרוזים 3 פעמים עם 1 מ ל תמיסת מלח קרות באגירה טריס (TBS) (50 מ מ טריס-HCl pH 7.5, 150 מ מ NaCl).
  4. להוסיף 200 µL של TBS חרוזים, הכמות המתאימה של נוגדן. סובב ב rpm 8 בן לילה ב 4 º C.
    הערה: עבור רבים היסטון PTM נוגדנים, 1-3 µg של נוגדנים לכל IP מספיקה. עם זאת, ניסויים טיטור מומלצים לקביעת ריכוזים המתאים. ריכוזי המומלצת עבור מסחר, מאופיין היטב היסטון PTM נוגדנים לעיתים קרובות מדויק, ניתן למצוא דיווחים שפורסמו או מסמכי מוצרים.
  5. הכנס את החרוזים עמדה מגנטי ולהסיר את תגובת שיקוע. לשטוף אותם עם 1 מ"ל של TBS.
  6. Resuspend את החרוזים µL 20 של TBS IP לדגימה בתוספת של µL 5 נוספים (במקרה של שגיאה pipetting) של TBS.
    הערה: החרוזים ניתן לאחסן לטווח קצר ב 4 ° C עד השימוש.

2. לגדל תאי שמרים.

  1. לחסן 10 מ"ל של YPD (תמצית שמרים 10%, 20% peptone ו- 20% דקסטרוז) עם מושבה בודדת של המתח המתאים, לגדל את זה ב 30 מעלות צלזיוס לילה ב חממה חזק-220 סל"ד.
  2. מודדים את צפיפות אופטית על 600 nm (OD600) של התרבות שמרים באמצעות ספקטרופוטומטרים. לדלל את תרבות יתר600 = 0.2 ב- 100 מ ל בקבוקון חדש YPD.
  3. לגדל את התאים ב- 30 מעלות צלזיוס חממה חזק-220 סל"ד עד שיגיעו יומן באמצע שלב (OD600 = 0.6-0.8).

3. in Vivo Crosslinking של חלבונים ל- DNA

  1. כאשר תרבויות מגיעים יומן באמצע שלב, להוסיף מ 2.7 ל 37% פורמלדהיד ישירות אל המדיום, עבור ריכוז סופי של 1% פורמלדהיד. להעביר את הבקבוקון מטרף-25 ° C (או בטמפרטורת החדר), לנער את זה ב-50 סל ד למשך 15 דקות.
  2. הוסף 5 מ של 2.5 מטר גליצין למדיום ולהמשיך רועד ב-50 סל ד בטמפרטורת החדר במשך 5 דקות כדי להרוות את הפורמלדהייד.
  3. העבר את התאים כדי צנטריפוגה בקבוקים, לסובב את התאים ב 5800 g x עבור 5 דקות ב 4 º C. Decant תגובת שיקוע.
    1. לשטוף את התאים על ידי resuspending אותם ב- 45 מ של TBS קר ולהעביר את המתלים לתוך צינור חרוטי 50 מ. לסובב את הצינור ב 2800 g x עבור מינימום 3-4 מעלות צלזיוס. הסר את תגובת שיקוע.
    2. שטיפת שהתאים 10 מ"ל של קור צ'יפ פירוק מאגר (50 מ מ טריס-HCl pH 7.5, 150 מ מ NaCl, 1 מ ethylenediaminetetraacetic חומצה (EDTA), nonidet 1% תמצית phenoxypolyethoxylethanol (NP-40), המאוחסנים ב 4 ° C).
    3. לסובב את התאים ב 2800 g x עבור מינימום 3-4 מעלות צלזיוס. הסר את תגובת שיקוע.
      הערה: התאים יכולים להיות קפוא עם חנקן נוזלי, המאוחסנים ב- 80 ° C עד עיבוד נוסף.

4. הפוך שמרים Lysates

  1. Resuspend התאים 1 מ"ל קר מאגר פירוק שבב עם 1 מ phenylmethylsulfonyl פלואוריד (PMSF), 1:1,000 דילול של מעכב פרוטאז שמרים קוקטייל. להעביר את המתלים צינור פקקי בורג 2.0 mL המכיל 200 µL של חרוזי זכוכית.
  2. העבר את התאים חרוז להכות מכשירי עצבנות במהירות גבוהה ב 4 ° C והיכו חרוז 6 פעמים במשך 30 s כל. שמור את התאים על קרח לפחות 1 דקות בין כל חרוז פועם.
  3. להעביר את lysate אל צינור 1.5 mL באמצעות ג'ל טעינת טיפים. Centrifuge lysate-g x 15,500 עבור 20 דקות ב 4 º C.
  4. למחוק את תגובת שיקוע, resuspend בגדר ב µL 250 MNase עיכול מאגר (10 מ מ טריס-HCl pH 7.5, 10 מ מ NaCl, 3 מ מ MgCl2, 21 מ מ CaCl2, 1% NP-40, המאוחסנים ב 4 ° C) על ידי בעדינות pipetting למעלה ולמטה.
  5. להוסיף 2.5 µL של MNase התגובות. מערבבים בעדינות על-ידי היפוך 4 - 6 פעמים מיד דגירה אותו באמבט מים 37 º C למשך 20 דקות.
    הערה: תקציר תנאים צריך להיות מותאם כאשר מלאי חדש של MNase משמש. ראה שלב 10 לפרוטוקול.
  6. מיד במקום הצינורות על קרח כדי לעצור את התגובה ולהוסיף 5 µL של EDTA 0.5 M עבור ריכוז סופי של 10 מ מ EDTA. מערבבים בעדינות אותם על-ידי היפוך.
  7. Centrifuge את התגובה ב g x 15,500 למשך 15 דקות ב 4 ° C, להעביר את תגובת שיקוע צינור 1.5 מ.
    הערה: מסיסים כרומטין (מתעכל) יהיה תגובת שיקוע. בגדר מכיל שאריות תאים מעוכל משהו ואני לא מסיסים.

5. Immunoprecipitate (IP) שונו שינויים היסטוניים

  1. לקבוע ריכוז חלבון של כל שבר כרומטין שפורסמו MNase שימוש assay ברדפורד. להוסיף 1 מ"ל של ברדפורד מגיב אחד של וואקום חד פעמיות 8 בתוספת 1 cuvette נוספים עבור כל דגימה חלבון להיבדק.
    1. להכין פתרון מניות של 2 מ"ג/מ"ל אלבומין שור (BSA).
    2. הוסף את אמצעי האחסון המתאים כדי להשיג את ריכוזי BSA. הבאים ב- 1 מ"ל של ריאגנט ברדפורד: 0 μg/mL, 0.5 μg/mL, 1 μg/mL, 2 μg/mL, 4 μg/mL, 6 μg/mL, 8 μg/mL, μg/מ"ל. להוסיף 2 μL של השבר כרומטין שפורסמו MNase כימיקלים נוספים.
    3. לכסות את החלק העליון של כל cuvette עם חתיכה קטנה של מצלמות-מיקרוסקופים, היפוך וואקום של 4 - 6 פעמים לערבב הפתרון טוב. דגירה של וואקום בטמפרטורת החדר למשך 15 דקות.
    4. באמצעות ספקטרופוטומטרים אור, גלוי למדוד את ספיגת-595 nm עבור עיקול רגיל ודגימות ניסיוני.
      הערה: השתמש את cuvette ללא BSA (0 μg/mL) כדי בלנק את ספקטרופוטומטרים לפני נטילת המדידה הראשונה.
    5. להתוות עקומה רגיל באמצעות הערכים ספיגת ריכוזים שונים של BSA בתוכנה המקושרת את ספקטרופוטומטרים או תוכנת הגיליון האלקטרוני. בהתבסס על העקומה סטנדרטי, הגורם דילול בשימוש (שבערך), להשתמש בערכים ספיגת לחישוב ריכוז חלבון עבור כל אחת הדגימות שבר כרומטין.
  2. עבור כל IP, להוסיף 50 µg של חלבון הכולל השבר כרומטין שפורסמו MNase למאגר פירוק שבב להגיע נפח סופי של 1 מ"ל.
    הערה: אם הגדרת IP אחד או יותר לכל lysate, להפוך את תערובת הבסיס של lysate, צ'יפ פירוק מאגר ו- aliquot 1 מ"ל עד צינורות בודדים עבור ה-IP.
  3. הסר 100 µL המיקס IP כדי התהליך כמו הדוגמה קלט. להקפיא את הדגימה קלט ב-20 ° C עד שלב 7.1.
    הערה: דוגמה כרומטין הנותרים יכולים גם להיות קפוא ב-20 ° C, המשמש IP הבאים במקרה הצורך.
  4. הוסף 20 µL של חלבון A/G beads מגנטי מראש קשורים נוגדנים כדי כל מדגם ה-IP.
לסובב דגימת ה-rpm 8 עבור 3 h (סטנדרטי) או למשך הלילה (אם מועדפת) ב 4 º C.

6. לשטוף את כתובות ה-Ip ואת Elute מתחמי היסטון-DNA

  1. למקם את הצינורות עמדה מגנטי ותנו חרוזים לאסוף בצד של הצינור. הסר את תגובת שיקוע באמצעות פיפטה. לשטוף את החרוזים במרוכז עם 1 מ"ל של כל אחד המאגרים להלן.
    1. לבצע כל כביסה על-ידי מסתובב ב rpm 8 עבור 5 דקות ב 4 ° C, הצבת חרוזים עמדה מגנטי, הסרת תגובת שיקוע והוספת מאגר הבא: 2 x - מאגר פירוק שבב, 2x - מאגר שטיפת מלח גבוהה (50 מ מ טריס-HCl pH 7.5, 500 מ מ NaCl, 1 מ"מ EDTA 1% NP-40, המאוחסנים ב 4 ° C), 1 x - LiCl/סבון שטיפת מאגר (10 מ מ טריס-HCl pH 8.0, 250 מ מ LiCl, 1 מ"מ EDTA, 1% NP-40, deoxycholate 1% נתרן, המאוחסנים ב 4 ° C), 1 x - TE (10 מ מ טריס-HCl pH 8.0, 1 מ"מ EDTA, המאוחסנים ב 4 ° C), ו- x 1 - טה.
    2. עם שטיפת טה האחרון, העברת חרוזי צינור באמצעות 0.5 מ של טה להעברת רוב החרוזים, ואז עוד 0.5 מ"ל של טה שטוף הצינורית ולהעביר החרוזים הנותרים.
  2. להוסיף 250 µL צ'יפס טרי • תנאי מאגר (1% מרחביות, 1 מ NaHCO3). מערבולת הפתרון בקצרה. לסובב את הדגימות-סל ד 8 למשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.
  3. למקם את צינור עמדה מגנטי ולאסוף את החרוזים. בזהירות להעביר את תגובת שיקוע צינור ולהימנע החרוזים.
    הערה: eluate מכיל חלבונים immunoprecipitated אנ-איי.
  4. להוסיף עוד 250 µL שבב • תנאי מאגר חרוזים. לסובב את הדגימות-סל ד 8 למשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.
  5. להעביר בזהירות את תגובת שיקוע הצינור המכיל את • תנאי הראשון. במידת הצורך, הסר אמצעי אחסון קטן יותר (240 µL) עבור כל כתובות ה-Ip שלא להפריע למטופלים את החרוזים.

7. הפוך חלבון-DNA Crosslinks

  1. להפשיר את דגימות קלט ולהוסיף 400 µL שבב • תנאי מאגר כל קלט.
  2. הקלט והן דגימות ה-IP, להוסיף 20 µL של NaCl 5 מ', µL 5 של 20 מ"ג/מ"ל גליקוגן ו 12.5 µL של 20 מ"ג/מ"ל Proteinase ק. לערבב היטב על ידי היפוך או מצליף צינורות. דגירה בדגימות באמבט מים 65 ° C בין לילה.

8. לטהר ולרכז את הדנ א

  1. להוסיף 10 µL של 10 מ"ג/מ"ל RNase A קלט ודוגמאות IP. דגירה בדגימות באמבט מים 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.
  2. להוסיף µL 600 של פנול: chlorofrom:isoamyl אלכוהול (25:24:1 PCI) לתמיסה מימית ומערבבים אותם היטב. לסובב אותם ב- g x 15,500 עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר.
    1. להסיר את שכבת מימית כדי צינור חדש. להוסיף µL 600 של PCI ומערבבים אותם היטב. לסובב את הצינור ב- g x 15,500 עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר. להעביר את השכבה המימית צינור חדש.
      התראה: לעבוד בשכונה fume, ללבוש ציוד מגן אישי המתאים כאשר עובדים עם PCI. השלך פסולת נוזלי ומוצק שהומלץ על ידי המוסדיים הנחיות.
  3. הוסף 0.1 x נפח של 3 מ' סודיום אצטט 1 מ"ל אתנול 100% קר, כדי לזרז את ה-DNA. היפוך הצינור 4 - 6 פעמים לערבב הפתרון טוב. דגירה ב-20 מעלות צלזיוס למשך הלילה.
    1. לסובב את הצינור ב g x 15,500 כעשרים דקות ב 4 º C. הסר בזהירות את תגובת שיקוע עם פיפטה.
    2. לשטוף את צניפה ב 1 מ"ל אתנול 70% קר. לסובב אותו ב 15,500 g x 10 דקות ב 4 º C. הסר בזהירות את תגובת שיקוע עם פיפטה.
    3. מילה נהדרת כדורי בשכונה במשך כ 20 דקות (עד יבש לחלוטין). Resuspend דגימות ה-IP ב- 50 µL של נוקלאז ללא מים, resuspend דגימות קלט ב 100 µL של נוקלאז ללא מים. לאחסן דגימות ה-DNA ב-20 ° C עד ביצוע qPCR.

9. כמותיים PCR (qPCR) כדי לזהות מועשר אזורים גנומית

  1. להפוך את תערובת הבסיס qPCR עבור כל ערכה של צבעי יסוד. תגובה אחת מכילה 5 µL של תערובת x qPCR 2, µL 0.25 של 20 מיקרומטר פריימר לפנים ו 0.25 µL של 20 מיקרומטר פריימר הפוכה.
    הערה: פריימר מתאים לעיצוב ובדיקה עבור ניסויים qPCR הם תיארו במקום14,15,16.
  2. להפוך תערובות מאסטר הדנ א כל מדגם ה-DNA. תגובה אחת מכיל 0.5 µL של ה-DNA µL 4.0 של נוקלאז ללא מים.
  3. להוסיף µL 5.5 של המיקס מאסטר פריימר מתאים ו- 4.5 µL של המיקס הבסיס המתאים DNA מכל קידוח על צלחת qPCR 384-. טוב.
    הערה: להתחיל עם הוספת 5.5 µL של המיקס תחל בכל טוב. לסובב את הצלחת ב g x 200 עבור 1 דקות בטמפרטורת החדר לפני הוספת 4.5 µL של המיקס הדנ א.
  4. דבקים החותם צלחת, ספין-200 g x עבור 1 דקות בטמפרטורת החדר.
  5. לבצע qPCR באמצעות מערכת qPCR בזמן אמת עם התנאים הבאים: 95 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות; 40 מחזורי 95 ° C עבור 10 s, 55 ° C ל 30 s; עקומת ההיתוך 65 ° C עד 95 ° C עם גידול של 0.5 ° C, 5 s.
  6. עבור כל זוג פריימר, לחשב את הקלט אחוז של המדגם IP ביחס המדגם קלט 5% בשימוש qPCR. השתמש אמצעי triplicates ה-PCR טכנית לבצע את החישובים.
    הערה: אם ניכר וריאציה הוא ציין את triplicates ה-PCR, מומלץ לחזור על qPCR עם תשומת לב מיקס מאסטר קומפוזיציה, pipetting שגיאות של זיהום צולב בין בארות בצלחת 384-. טוב.
    1. התאם את הערכים סי על המידע ל- 100% על-ידי הפחתת מספר מחזורים המייצג את הגורם לדילול מתוך הערכים סי raw.
      הערה: חמישה אחוזים קלט מייצג גורם לדילול של 20-fold, אשר שווה ל 4.32 מחזורים (כניסה2 20 = 4.32).
    2. לחשב את אחוז קלט כ- 2 ^ (סיקלט - סיIP) מוכפלים ב- 100.

10. לקבוע תנאים תקציר MNase (מומלץ מראש הראשון מלא שבב ניסוי)

  1. בצע את שלבים 2.1 דרך 4.4 של הפרוטוקול הקודם. קנה המידה של פרוטוקול לייצר מספיק lysate עבור מספר דוגמאות MNase עיכול בגדר המכילות כרומטין. שלב 4.4, resuspend כדורי ב- mL 1.25 MNase עיכול המאגר. Aliquot הדגימות 5 מנורות אז כי כל אחד מכיל 250 µL של בגדר כרומטין resuspended במאגר עיכול MNase.
  2. להוסיף 0, 1.5, 2.5 או 5 µL של MNase על כל שפופרת. מערבבים בעדינות על-ידי היפוך 4 - 6 פעמים מיד דגירה הצינורות בתוך אמבט מים 37 º C למשך 20 דקות.
  3. להפסיק תגובות על-ידי הנחת צינורות על הקרח מיד והוספת µL 5 של EDTA 0.5 M עבור ריכוז סופי של 10 מ מ.
מערבבים בעדינות את הפתרון על-ידי היפוך.
  • Centrifuge הצינורות ב g x 15,500 למשך 15 דקות ב 4 ° C, להעביר את תגובת שיקוע צינור 1.5 מ.
  • להוסיף מרחביות 1% ריכוז סופי (25 µL של 10% הפתרון מניות) ו- NaHCO3 כדי ריכוז סופי 0.1 M (25 µL של פתרון מניות 1 מ') הדגימות בתוך הצינורות 1.5 mL.
  • הוסף 20 µL של NaCl 5 מ', µL 5 של גליקוגן ו 12.5 µL של 20 מ"ג/מ"ל proteinase K הדגימות בתוך הצינורות 1.5mL. תדגור אותם ב 65 מעלות צלזיוס למשך הלילה
  • להוסיף 10 µL של RNaseA 10 מ"ג/מ"ל. דגירה ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.
  • להוסיף 300 µL של PCI לתמיסה מימית ומערבבים אותם היטב. ספין-g x 15,500 עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר.
    1. להסיר שכבה מימית כדי צינור חדש. להוסיף 300 µL של PCI ומערבבים היטב. ספין-g x 15,500 עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר. להעביר שכבה מימית צינור חדש.
  • הוסף 0.1 x נפח של 3 מ' סודיום אצטט (בדרך כלל µL ~ 30) 1 מ"ל אתנול 100% קר, כדי לזרז את ה-DNA. היפוך הצינור 4 - 6 פעמים כדי לערבב היטב. דגירה בן לילה את הצינור ב- 80 ° C 1 h או-20 ° C.
    1. לסובב את הצינור ב g x 15,500 כעשרים דקות ב 4 º C. הסר בזהירות את תגובת שיקוע עם פיפטה.
    2. לשטוף את כדורי ב 1 מ"ל אתנול 70% קר. ספין ב 15,500 g x 10 דקות ב 4 º C.
    3. תן שכדורי מילה נהדרת. את הוד כ 20 דקות (או עד יבש לחלוטין). Resuspend כדורי ב 30 µL של נוקלאז ללא מים.
  • להוסיף את ה-DNA בטעינת צבע, להפעיל 20 µL agarose 2% ג'ל להמחיש מתעכל הדנ א.
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    מרכיב מפתח אחד של פרוטוקול זה הוא אופטימיזציה של הריכוז של נוקלאז micrococcal (MNase) נעשה שימוש כדי לעכל את כרומטין לחלקים מסיסים, כפי שמתואר בשלב 10. . זה קריטי עבור קבלת נתונים ברזולוציה גבוהה ביחס להתפלגות שינויים היסטון-גנומית אזורים מעניינים רבים. טיטור MNase צריכה להתבצע כדי לקבוע ריכוז המתאימים ביותר כדי להשיג בעיקר מונו-נוקליאוזומים עם כמות קטנה יותר של די-נוקליאוזומים ב השבר כרומטין מסיסים. זה ניתן לאבחן על ידי חילוץ ה-DNA בעקבות עיכול MNase בגדר המכילות כרומטין וביצוע agarose ג'ל אלקטרופורזה (איור 2). בהכנת MNase המשמש כאן, µL 2.5 של האנזים-20 יחידות/µL מיוצר בעיקר מונו-נוקליאוזומים, ולכן סכום זה שימש את השבב.

    שתי קבוצות של התוצאות נציג מוצגים עבור הליך זה צ'יפ (איור 3). בדוגמה הראשונה, סימן מתיל היסטון מוערך wildtype תאים או תאים חסר את methyltransferase אשר מזרז את הסימן הזה. באופן ספציפי, שבב בוצעה עם נוגדן נגד H3K4me2, כמו גם נגד היסטון H3 כפקד, בתאים Δ wildtype ו set1. H3K4me2 בעיקר רגישה ממש במורד הזרם של שעתוק האתר בקצה 5' של קידוד אזורי ומתחילים, בהיעדרו של Set1, H3K4me2 אין אפשרות לזהות תאים17,18,19. המתח Δ set1ולכן משמש פקד כדי לציין את הכמות לאות רקע לייחס מחייב שאינם ספציפיים של היסטון סימנים אחרים או DNA הנוגדן. במקרה זה, המתח wildtype הראה העשרה ברורה עבור H3K4me2 בקצה 5' של שני הגנים הידועים להיות מטרות ישירה של Set1, PMA1 , ERG1120,21, ואילו אין אות נצפתה ב Δ set1 תאים (איור 3 א). כצפוי, יש אין העשרה של הסימן H3K4me2 ב טלומר (תל) 07 L. הביטוי של הגן הנבגה האמצעי SPR3 גם דווח ולהיות מוסדר על ידי22,Set123, אולם העשרת של H3K4me2 בקצה 5' של SPR3 ORF הוא הדומה ביותר לרמות שנצפו ב- TEL07L, לעומת או PMA1 או ERG11. הערכת הלוקליזציה של מתיל הסימן מציין בתיווך Set1 ויסות SPR3 צפויים להופיע על-ידי מנגנון שונה מאשר PMA1 או ERG11, כפי שנצפו בעבר22.

    בדוגמה השניה, מוצג שבב של acetylated H4K16 ביחס היסטון H4 ב wildtype תאים ותאים חסר של deacetylase היסטון Sir2, אשר מסיר סימני H4K16ac. H4K16ac מרוקנים את כרומטין דמוי heterochromatic קרוב טלומר, מועשר euchromatin דיסטלי יותר מ24,טלומר25, כפי שמתואר עבור TEL07L ו- TEL15L (איור 3B). בנוסף, האובדן של Sir2 גורמת לעלייה H4K16ac על אזורים ספציפיים של telomeric ו- subtelomeric, אם כי לא חל שינוי נצפית בהגן בקרה PMA1, שבו לא ידוע Sir2 כדי להתאים לשפה. ואילו נתונים אלה מראים עלייה ברורה ברמות H4K16ac בתאים Δ sir2, ייתכן יהיו מטושטשים השינוי שזוהו H4K16ac, אשר לא צפוי להיות כמו משמעותי כמו שינוי H3K4me2 ב wildtype לעומת set1Δ תאים, אם השבב פרמטרים לא תקינה מיטבי. המלצות על אופטימיזציה מתוארים בדיון.

    Figure 1
    איור 1: ציר הזמן של הליך שבב- לוח הזמנים הטיפוסי עבור פרוטוקול שבב מוצג. ווריאציות אפשריות מסומנים בטקסט. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

    Figure 2
    איור 2: MNase מבחן לעיכול עבור solubilization של מונו-נוקליאוזומים. Agarose בג'ל של DNA מבודדות בעקבות עיכול בגדר כרומטין עם כמויות משתנות של MNase (20 יחידות/µL). הדנ א mononucleosomes נודד כ-150 bp, מ- dinucleosomes-כ-300 bp ו- DNA מ polynucleosomes נמצא משקלים מולקולרית גבוהה יותר ויותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

    Figure 3
    איור 3 : צ'יפס של H3K4me2, H4K16ac wildtype, זני שמרים מוטציה. שבב (A) באמצעות נוגדנים נגד H3K4me2, H3 בוצעה ב תאים Δ wildtype ו- set1. קלט אחוז מחושב עבור כל זוג פריימר עבור H3K4me2 והן H3 IPs, היחס הוא בגרף כדי לציין את העשרת היחסי של H3K4me2-לוקוסים המצוין. צבעי יסוד PMA1, ERG11 ו SPR3 יוצרות amplicons בקצה 5' של כל ORF, בעוד הזוג פריימר TEL07L הוא סמוך טלומר על זרוע שמאל של כרומוזום 7. הממוצע של משכפל ביולוגי שלושה מוצג ולייצג קווי השגיאה שגיאת התקן של הממוצע. שבב (B) הופיעה עם נוגדנים ההכרה H4K16ac ו- H4 בתאים Δ wildtype ו sir2, המותווה כמתואר באיור 3 א. פריימר זוגות להגביר את רצפי הסמוכים טלומרים (TEL07L ו- TEL15L) ומוגדר במורד הזרם בתוך בעבר אזורי תהיה כל subtelomere (21 kb, 5 kb דיסטלי מ טלומר, בהתאמה).אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

    מספר הזנים גן # מושגים בסיסיים הפניה
    yEG230 MATα his3Δ1 leu2Δ0 met15Δ0 ura3Δ0 23
    yEG223 MATα sir2Δ::NATMX מחקר זה
    yEG232 מאטה set1Δ::KANMX 23

    טבלה 1: זני שמרים השתמשו במחקר זה.

    מספר Oligo מיקום רצף
    oEG141 נ TELVIIL AGCCCGAGCCTGTACTAAAT
    oEG142 TELVIIL R CAAAAGAAACTTTTCATGGCA
    oEG153 PMA1 F 5' TCAGCTCATCAGCCAACTCAAG
    oEG154 5' PMA1 R CGTCGACACCGTGATTAGATTG
    oEG220 TELVIIL + F 21KB AAACAATGGGACCCTTCTGA
    oEG221 TELVIIL + R 21KB AACACCTTGCAAAACACAGG
    oEG280 נ TELXVL ATCCTGCAATTGGGCCACTAT
    oEG281 TELXVL R AGCGGAAGGCATATTAACGT
    oEG282 TELXVL + F 5KB AGGCGATGTAATCTCACCAA
    oEG283 TELXVL + R 5KB CATTCACACATCCTGCTACCA
    oEG568 נ ERG11 CCTCTTATTCCGTCGGTGAA
    oEG569 ERG11 R TGTGTCTACCACCACCGAAA
    oEG963 נ SPR3 TCTGGATTCGCTGAGGAAGT
    oEG964 SPR3 R TTTCAGTTCAGGGCTTTTCG

    טבלה 2: תחל השתמשו במחקר זה.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    ההליך המתואר כאן מאפשר התאוששות יעיל של DNA המשויכים ששונה שינויים היסטוניים בתאים שמרים על-ידי immunoprecipitation. זה מלווה qPCR באמצעות תחל אשר להגביר את האזורים עניין לקבוע העשרה המקומיים או דלדול של שינויים ספציפיים היסטון. למרות מפותח כשיטה לפני כמעט 20 שנה, שבב עדיין וזמינותו המכונן על חקירת מצב שינוי היסטון אזורים שונים גנומית, בתנאים מגוונים. למרות שבב מצמידים הדור הבא טכנולוגיות רצף שניתן לחקור היסטון שינויים ברמת הגנום בקנה מידה6,7, עלויות וניתוח הנתונים הדרושים גישות אלה עלולה להגביל את השימוש בהם בהגדרות מסוימות של המעבדה. יתר על כן, הניסויים epigenomic לעיתים קרובות ולאחריו שבב מצמידים qPCR כדי לאמת את התצפיות של מצב שינוי היסטון-כמה לוקוסים גנומית. ישנן כמה שיטות דומות המספקים את התועלת של שבב פיזית קישור סימן היסטון (או חלבונים אחרים) למיקום מסוים בתוך הגנום ובניתוח את הדינמיקה של אינטראקציה זו בתנאים סביבתיים או ביולוגיים שונים . אמנם היו הצלחה האחרונות לבודד כרומטין מאזורים המוגדרים גנומית זיהוי הסימנים היסטון המקומי באמצעות ספקטרומטר מסה8,9,10,11, שיטות אלה מהווים אתגרים טכניים, השירות שלהם על פני מעבדת מגוון סוגי מוגבלים ע י גישה נאותה ומכשור ספקטרומטריית ומשאבים ניתוח נתונים. הפרוטוקול המתואר כאן נגיש טכנית וכלכלית הגדרות מגוונות מעבדה, עם המשוכה אפשרי הראשי להיות גישה מכונה qPCR. שבב עדיין תקן הזהב עבור הגדרת לוקליזציה גנומית של שינויים היסטוניים ששונה ב שמרים ומערכות אחרות.

    זהו פרוטוקול רב-תכליתי עם מספר רב של צעדים בהם ניתן למטב שיתאימו תנאים ניסיוני שונים, לרבות בדיקות בעת ובעונה אחת מספר מוטציות או תנאים סביבתיים. לחלופין, כרומטין מספיקות בדרך כלל נוצר מאחד lysate לבצע IPs מרובים עם עד לפחות ארבעה נוגדנים שונים. פרוטוקול זה יכול לשמש גם עבור שבב של חלבונים שאינם-היסטון כרומטין שאינם נמצאים מתויג epitope, או שעבורו נוצרו נוגדנים. אם פרוטוקול זה ניתן להתאים שבב של חלבונים שאינם-היסטון, פרמטרים כולל קיבוע זמן, כרומטין ריכוז ה-IP וריכוז נוגדנים הם לעתים קרובות קריטי להשגת העשרה של החלבון יישוב על רקע. בדרך כלל, זה שימושי כדי להאריך את זמן קיבעון עם פורמלין כדי בין 45 ל- 60 דקות וכדי להגדיל את כמות כרומטין בשימוש ה-IP (עד 200 µg של חלבון סה כ).

    ישנם מספר משתנים פוטנציאל לתרום לאיכות הפארמצבטית מהניסויים שבב שינוי היסטון. למרות ניסוי תת אופטימלית לעיתים קרובות תניב תוצאות חיוביות בעת השוואת הבדלים חדים (לדוגמה, רמות H3K4me2 wildtype או set1Δ תאים, כפי שמוצג באיור 3 א), מעודנים יותר נוטים להיות רעולי פנים ב ניסויים שבוצעו באופן לא תקין (כגון רמות שונות של H4K16ac- TEL07L wildtype או sir2Δ תאים, כפי שמוצג באיור 3B). פרמטרים ניסיוני לשקול לכלול את כמות תאי שמרים משמש, קיבוע זמן, ריכוז של השבר כרומטין בשימוש ה-IP, גודל שבר את מתחמי ה-DNA-חלבון מתעכל ואת איכות נוגדן ריכוז. מגבלה אחת של גישה זו היא כי אופטימיזציה של פרמטרים ניסיוני נדרש בדרך כלל עבור כל שינוי היסטון נבדק זנים מוטנטים ו/או התנאים תחת חקירה. ייתכנו הבדלים עדינים היסטון מארק רמות או לוקליזציה בתנאים שונים, היכולת לזהות הבדלים אלה תלויה שאר הפרמטרים המתוארים לעיל. נדון חלק השיקולים מפתח לפתח את הגישות ניסיוני הרגישים ביותר למטה.

    כמפורט בפרוטוקול, מומלץ לבדוק מספר ריכוזים של MNase כדי לקבוע ריכוז אופטימלי לפני ביצוע ניסוי שבב מלאה. להבטיח כי ה-DNA בתוך ה-IP שלמאחה פיצול קבצים היא המפתח להשגת תוצאות שבב ברזולוציה גבוהה. אף-על-פי גודל אמפליקון המוצרים qPCR עשוי להיות קטן (בדרך כלל פחות מ-100 bp), אם גודל מקטע ה-DNA הוא גדול יותר באופן משמעותי, qPCR מצביעים שקרית העשרה-לוקוס ספציפי כאשר, בפועל, עשוי להיות מותאם הסימן היסטון מאות basepairs משם. בעוד פרוטוקול זה מסתמך על MNase כדי solubilize את כרומטין לתוך נוקליאוזומים מונו di, פרוטוקולים שבב אחרים להשתמש גם נפוץ sonication להטיית כרומטין6,7. Sonication הוא גם שיטה אמינה עבור solubilizing כרומטין שברים, למרות שגודל הטיה נוטה להיות פחות אחיד וזה יכול להיות קשה יותר להשיג תוצאות עקביות בין ניסויים. למרות sonication עשוי להיות עדיף על שבב של כמה חלבונים שאינם-היסטון, השימוש MNase לעכל כרומטין לתוך בעיקר מונו-נוקליאוזומים יכול לשפר את הרזולוציה של ניסויים שבב שינוי היסטון.

    דרישה אחת עבור ניסוי שבב מוצלח הוא נוגדן מזהה באופן ייחודי, עם זיקה גבוהה של השינוי היסטון עניין. המגבלה העיקרית של שבב כשיטה לגילוי שינוי היסטון הוא הסתמכותו על נוגדן באיכות גבוהה, לאמת; בלי כזה ריאגנט, התוצאות המתקבלות מצ'יפ אינם עשוי להיות רלוונטי מבחינה ביולוגית. יש מספר זמין מסחרית נוגדנים נגד שינויים היסטון נמצאו ניצני שמרים, אבל האיכות ואת החוקיות של הנוגדנים הוא משתנה. המאמצים כדי לאמת נוגדנים אלה יצרו משאבים שימושיים לקביעת הנוגדן זמינים בצורה הטובה ביותר עבור ניסוי נתון26. מומלץ כי נוגדנים משמש שבב מאומתות עם מגוון שיטות שלהם ירידה לפרטים, לרבות על ידי מערכים החקרנית של פפטידים היסטון ששונה ולא יבוצעו בהם שינויים, ביצוע המערבי שהכלים של תמציות התא כולו, שינויים היסטוניים מטוהרים, ובשנת צ'יפ ניסויים עם פקדים המתאים, כגון זנים עם אנזים שינוי, נמחקו או הנושאות מוטציות נקודה ב השאריות היסטון ששונה. נוגדנים חדש מזהה סימני uncharacterized או נוגדנים שנוצרו על-ידי מעבדה, ניסויים ירידה לפרטים אלה הם קריטיים כדי לקבוע אם הנוגדן יכול להיות ריאגנט חוקי עבור השבב.בנוסף אימות יחודיות של הנוגדן, ביצוע של טיטור נוגדנים עבור ה-IP של זן wildtype, זן בקרה שלילית היא לעיתים קרובות שימושי לקביעת כמות נוגדנים הדרושים (ביחס ריכוז כרומטין set) כדי לאתר את ההבדלים מדויק העשרה בין זנים או אזורים בגנום. יתר על כן, אם חלק מהנתונים לגבי דפוסי ההפצה גנומית של הסימן הידוע, חיוביות ושליליות שליטה פריימר ערכות להיכלל כל הניסויים qPCR כדי לאמת את כל הניסוי בודדים וכדי לפשט השוואות בין ניסויים.

    בסך הכל, עבודה זו מתאר שיטה למעין לחוקרים המעוניינים לחקור את מעמדו שינוי היסטון בכל אזור גנומית של ניצני שמרים. צדדיות של פרוטוקול זה, את תחולתן לשאלות ניסיוני המגוון הופכת כלי שימושי ביותר ניקוד כרומטין dynamics ברמה המולקולרית.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    המחברים אין לחשוף.

    Acknowledgments

    המחברים רוצה להודות חברי המעבדה ירוק לדיונים מועיל. עבודה זו נתמך בחלקה על ידי מענקים NIH R03AG052018 ו- R01GM124342 כדי E.M.G.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Yeast Extract Research Products International (RPI) Y20025-1000.0
    Peptone Research Products International (RPI) P20250-1000.0
    Dextrose ThermoScientific BP350-1
    Formaldehyde Sigma-Aldrich F8775
    Glycine Fisher Scientific AC12007-0050
    Tris Amresco 0497-5KG
    EDTA Sigma-Aldrich E6758-500G
    NaCl ThermoScientific BP358-10
    4-Nonylphenyl-polyethylene glycol Sigma-Aldrich 74385 Equivalent to NP-40
    MgCl ThermoScientific S25533
    CaCl2 Sigma-Aldrich 20899-25G-F
    LiCl ThermoScientific AC413271000
    Sodium Dodecyl Sulfate Amresco M107-1KG
    Sodium Deoxycholate Sigma-Aldrich 30970-100G
    Sodium Acetate Sigma-Aldrich S2889
    NaHCO3 ThermoScientific S25533
    PMSF Sigma-Aldrich P7626-5G
    Yeast protease inhibitor cocktail VWR 10190-076
    25 Phenol:24 Chloroform:1 Isoamyl Alcohol VWR Life Science 97064-824
    Ethanol Sigma-Aldrich E7023
    Nuclease-Free Water VWR 100720-992
    Micrococcal Nuclease Worthington Biochemical LS004797
    Glycogen ThermoScientific R0561
    Proteinase K Research Products International (RPI) P50220-0.1
    RNase A  Sigma-Aldrich R6513-50MG
     Bradford Assay Reagent ThermoScientific 23238
     BSA Standard 2 mg/mL ThermoScientific 23210
    α H4 EMD Millipore 04-858
    α H4K16ac EMD Millipore ABE532
    α H3 Abcam ab1791
    α H3K4me2 Active Motif 39142
     High Rox qPCR Mix Accuris qMax Green, Low Rox qPCR Mix ACC-PR2000-L-1000
    Protein A/G Magnetic Beads ThermoScientific 88803
    magnetic stand for 1.5mL tubes Fisher Scientific PI-21359
    Acid-Washed Glass Beads Sigma-Aldrich G8772
     Microtube Homogenizer Benchmark D1030
    2.0 mL screw-cap tubes with sealing rings Sigma-Aldrich Z763837-1000EA
    Gel loading tips Fisher Scientific 07-200-288
    Cuvettes Fisher Scientific 50-476-476
    Parafilm Fisher Scientific 13-374-10
    50 mL conical tubes Fisher Scientific 14-432-22
    384-Well PCR Plate Fisher Scientific AB-1384W
     Gyratory Floor Shaker New Brunswick Scientific Model G10
    Spectrophotometer ThermoScientific ND-2000c
     Real-Time PCR Detection System Bio-Rad 1855485

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Jaiswal, D., Turniansky, R., Green, E. M. Choose Your Own Adventure: The Role of Histone Modifications in Yeast Cell Fate. J Mol Biol. 429 (13), 1946-1957 (2017).
    2. Suganuma, T., Workman, J. L. Signals and combinatorial functions of histone modifications. Annu Rev Biochem. 80, 473-499 (2011).
    3. Solomon, M. J., Varshavsky, A. Formaldehyde-mediated DNA-protein crosslinking: a probe for in vivo chromatin structures. P Natl Acad Sci USA. 82 (19), 6470-6474 (1985).
    4. Solomon, M. J., Larsen, P. L., Varshavsky, A. Mapping protein-DNA interactions in vivo with formaldehyde: evidence that histone H4 is retained on a highly transcribed gene. Cell. 53 (6), 937-947 (1988).
    5. Gilmour, D. S., Lis, J. T. Detecting protein-DNA interactions in vivo: distribution of RNA polymerase on specific bacterial genes. P Natl Acad Sci USA. 81 (14), 4275-4279 (1984).
    6. Lefrançois, P., et al. Efficient yeast ChIP-Seq using multiplex short-read DNA sequencing. BMC Genomics. 10, 37 (2009).
    7. Furey, T. S. ChIP-seq and beyond: new and improved methodologies to detect and characterize protein-DNA interactions. Nat Rev Genet. 13 (12), 840-852 (2012).
    8. Déjardin, J., Kingston, R. E. Purification of proteins associated with specific genomic Loci. Cell. 136 (1), 175-186 (2009).
    9. Byrum, S. D., Raman, A., Taverna, S. D., Tackett, A. J. ChAP-MS: a method for identification of proteins and histone posttranslational modifications at a single genomic locus. Cell Rep. 2 (1), 198-205 (2012).
    10. Soldi, M., Bremang, M., Bonaldi, T. Biochemical systems approaches for the analysis of histone modification readout. Biochim Biophys Acta. 1839 (8), 657-668 (2014).
    11. Soldi, M., Bonaldi, T. The ChroP approach combines ChIP and mass spectrometry to dissect locus-specific proteomic landscapes of chromatin. J Vis Exp. (86), (2014).
    12. Kuo, M. H., Allis, C. D. In vivo cross-linking and immunoprecipitation for studying dynamic Protein:DNA associations in a chromatin environment. Methods. 19 (3), 425-433 (1999).
    13. Meluh, P. B., Broach, J. R. Immunological analysis of yeast chromatin. Methods Enzymol. 304, 414-430 (1999).
    14. Rozen, S., Skaletsky, H. Primer3 on the WWW for general users and for biologist programmers. Methods Mol Biol. 132, 365-386 (2000).
    15. Taylor, S., Wakem, M., Dijkman, G., Alsarraj, M., Nguyen, M. A practical approach to RT-qPCR-Publishing data that conform to the MIQE guidelines. Methods. 50 (4), S1-S5 (2010).
    16. Rodríguez, A., Rodríguez, M., Córdoba, J. J., Andrade, M. J. Design of primers and probes for quantitative real-time PCR methods. Methods Mol Biol. 1275, 31-56 (2015).
    17. Briggs, S. D., et al. Histone H3 lysine 4 methylation is mediated by Set1 and required for cell growth and rDNA silencing in Saccharomyces cerevisiae. Gene Dev. 15 (24), 3286-3295 (2001).
    18. Bernstein, B. E., et al. Methylation of histone H3 Lys 4 in coding regions of active genes. P Natl Acad Sci USA. 99 (13), 8695-8700 (2002).
    19. Pokholok, D. K., et al. Genome-wide map of nucleosome acetylation and methylation in yeast. Cell. 122 (4), 517-527 (2005).
    20. Krogan, N. J., et al. The Paf1 complex is required for histone H3 methylation by COMPASS and Dot1p: linking transcriptional elongation to histone methylation. Mol Cell. 11 (3), 721-729 (2003).
    21. South, P. F., Harmeyer, K. M., Serratore, N. D., Briggs, S. D. H3K4 methyltransferase Set1 is involved in maintenance of ergosterol homeostasis and resistance to Brefeldin A. P Natl Acad Sci USA. 110 (11), E1016-E1025 (2013).
    22. Margaritis, T., et al. Two distinct repressive mechanisms for histone 3 lysine 4 methylation through promoting 3'-end antisense transcription. PLoS Genet. 8 (9), e1002952 (2012).
    23. Jezek, M., et al. The histone methyltransferases Set5 and Set1 have overlapping functions in gene silencing and telomere maintenance. Epigenetics. 12 (2), 93-104 (2017).
    24. Suka, N., Luo, K., Grunstein, M. Sir2p and Sas2p opposingly regulate acetylation of yeast histone H4 lysine16 and spreading of heterochromatin. Nat Genet. 32 (3), 378-383 (2002).
    25. Kimura, A., Umehara, T., Horikoshi, M. Chromosomal gradient of histone acetylation established by Sas2p and Sir2p functions as a shield against gene silencing. Nat Genet. 32 (3), 370-377 (2002).
    26. Rothbart, S. B., et al. An Interactive Database for the Assessment of Histone Antibody Specificity. Mol Cell. 59 (3), 502-511 (2015).

    Tags

    גנטיקה גיליון 130 אפיגנטיקה כרומטין שינוי היסטון מתילציה acetylation immunoprecipitation כרומטין שמרים
    Immunoprecipitation כרומטין (ChIP) של היסטון שינויים של <em>האפייה</em>
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Jezek, M., Jacques, A., Jaiswal, D., More

    Jezek, M., Jacques, A., Jaiswal, D., Green, E. M. Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) of Histone Modifications from Saccharomyces cerevisiae. J. Vis. Exp. (130), e57080, doi:10.3791/57080 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter