Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Seq كاريب ورقاقة Seq: أساليب لتحديد الكشف المرتبطة الكروماتين وتفاعلات البروتين-الحمض النووي في الخلايا الجذعية الجنينية

Published: May 25, 2018 doi: 10.3791/57481

Summary

هنا، يمكننا وصف أساليب أداء Seq رقاقة وخرائط كاريب-Seq، بما في ذلك إعداد المكتبة لتسلسل الجيل القادم، لتوليد ابيجينوميك العالمية، والجيش الملكي النيبالي المرتبطة الكروماتين في دإط الخلايا.

Abstract

الخلايا الجذعية الجنينية (ES) الذاتي تجديد والتمايز محكوم بإشارات خارجية والشبكات المضمنة المنظمين جينية، عوامل النسخ والترجمة بعد إدخال تعديلات على هيستونيس التي كومبيناتوريالي تؤثر الجينات الدولة تعبير الجينات القريبة. كما تبين أيضا الجيش الملكي النيبالي للتفاعل مع البروتينات المختلفة لتنظيم ديناميات الكروماتين والتعبير الجيني. إيمونوبريسيبيتيشن رنا المرتبطة الكروماتين (كاريب) تليها الجيل التالي التسلسل (كاريب-Seq) طريقة جديدة لمسح الكشف المرتبطة بالبروتينات الكروماتين، بينما الكروماتين إيمونوبريسيبيتيشن تليها (تسلسل الجيل المقبل تشيبسيق) وأسلوب الجينوميات قوية خريطة موقع تعديل بوستترانسلاشونال هيستونيس، وعوامل النسخ والمعدلات جينية على نطاق عالمي في دإط الخلايا. هنا، يمكننا وصف أساليب لأداء Seq كاريب ورقاقة-Seq، بما في ذلك بناء مكتبة لتسلسل الجيل القادم، لتوليد الحمض النووي الريبي العالمية المرتبطة الكروماتين وخرائط ابيجينوميك في خلايا ES.

Introduction

وينظم الاتصال بين إشارات خارج الخلية ومجموعة من النسخي المنظمين، بما في ذلك معدلات هستون، وتعديل الترجمة بعد انتهاء ذيول هيستون قرارات مصير الخلايا الجذعية الجنينية (ES). هذه التفاعلات تيسير الوصول الكروماتين والتعبئة والتغليف من الكروماتين في واحدة من دولتين: يوتشروماتين، ومفتوحة ونشطة ترانسكريبتيونالي، وهيتيروتشروماتين، وصغير وعموما ترانسكريبتيونالي الخاملة. عوامل النسخ مع الانتماءات الملزمة الخاصة بتسلسل الحمض النووي ومعاون المعدلات جينية مع المناطق يوتشروماتيك للمشاركة في التحكم في التعبير الجيني. أساليب تسلسل الجيل القادم، بما فيها رقاقة Seq1، قد ساعدت في رسم خرائط الجينوم على نطاق شبكات النسخي التي أساسية بالنسبة لوفاق الخلية التجديد الذاتي وبلوريبوتينسي2،3،4 ،،من56. وعلاوة على ذلك، بينما إيمونوبريسييشن الحمض النووي الريبي تليها الجيل التالي التسلسل (RIP-Seq)7 تقييمات لتفاعلات البروتين الحمض النووي الريبي تشير إلى أن الحمض النووي ملزم البروتينات تتفاعل مع الكشف لتنظيم أحداث النسخي7، 8 , 9 , 10 , 11 , 12، حققت بضعة دراسات التعريب على نطاق الجينوم للكشف المرتبطة الكروماتين12، أو التفاعلات العالمية بين التعديلات الجيش الملكي النيبالي وهيستون. الكشف منذ فترة طويلة غير الترميز (لنكرناس) هي فئة واحدة من الكشف التي تم العثور عليها لتنظيم نشاط البروتينات المرتبطة الكروماتين13،،من1415. على سبيل المثال، هو زيست لنكرنا الذي ينظم، في خلايا الثدييات الإناث، المنظمة كروموسوم إكس واحد، عن طريق تعيين16،ريبريسورس جينية17. الطيف الكامل من الكشف المرتبطة بلونين غير معروفة إلى حد كبير. هنا، يمكننا وصف بروتوكول رواية، إيمونوبريسيبيتيشن الحمض النووي الريبي المرتبطة الكروماتين (كاريب) تليها الجيل التالي التسلسل (كاريب-Seq)، لتحديد الكشف المرتبطة الكروماتين على نطاق الجينوم في دإط الخلايا، بما في ذلك إعداد المكتبة تسلسل الجيل المقبل، ورقاقة-Seq خريطة شغل عالمي هستون التعديلات وعوامل النسخ والمعدلات جينية. خلافا لسائر أساليب Seq التمزق7، يتضمن كاريب-تسلسل الخطوات crosslinking وسونيكيشن، والتي تسمح للتعرف مباشرة على الكشف المرتبطة بلونين. معا، Seq رقاقة أداة قوية لتحديد تفاعلات البروتين على نطاق الجينوم الحمض النووي، بينما كاريب Seq وسيلة قوية لمسح الكشف المرتبطة بمكونات الكروماتين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-ثقافة الماوس دإط الخلايا في ظروف خالية من علبة التغذية بالورق.

ملاحظة: يتم تقليديا مثقف الماوس دإط الخلايا في وسائط الإعلام على طبق خلية ثقافة مغلفة بالجيلاتين وطبقة أحادية من الماوس الليفية الجنينية (MEF)، التي كانت ميتوتيكالي المعطل (إيميفس). ومع ذلك، يجب إزالة MEFs قبل المصب تحليلات جينية أو التعبير للحيلولة دون تلوث الكروماتين MEF المرتبطة والجيش الملكي النيبالي.

  1. إعداد طبقة وحدة التغذية: الجيلاتين معطف صفيحة ثقافة خلية 6-جيدا بإضافة 2 مل جيلاتين 0.1% في المياه، واحتضان لوحة عند 37 درجة مئوية لمدة 20-30 دقيقة.
  2. إعداد دميم 10% جلوكوز عالية الوسائط التي تحتوي على 2 مم ل الجلوتامين، 10% مصل بقرى الجنين (FBS) والبنسلين x 1/ستربتوميسين.
  3. عزل ميفس من E13.5 إلى E14.5 الفئران18،19 أو اقتنائها من مورد تجاري. إلغاء تنشيط ميتوتيكالي ميفس بالتعامل مع ميتوميسين ج أو تشعيع جاما باستخدام البروتوكولات القياسية19. وبدلاً من ذلك، إبطال ميتوتيكالي ميفس (إيميفس) يمكن الحصول عليها من مورد تجاري.
  4. استزراع MEFs. قبل الحارة وسائط MEF عند 37 درجة مئوية، وذوبان الجليد قنينة مجمدة من إيميفس والثقافة في 10% FBS MEF وسائط الإعلام على 37 درجة مئوية مع 5% CO2. لوحة MEFs في الخلايا ~ 200,000 كل من طبق الثقافة 6-جيدا جيدا.
  5. استزراع خلايا ES على طبقة من الخلايا المغذية (إيميفس).
    1. ح 12-24 بعد الطلاء إيميفس، قبل الحارة أنبوب 50 مل ES خلية الإعلام (دميم عالية-الجلوكوز، ليف (10 نانوغرام/مل)، 15% ES FBS مؤهل بالخلية، زراعة الخلايا المؤهلة 1 × 2-mercaptoethanol، 1 × الجلوتامين والأحماض الأمينية غير الأساسية (نا)، 1 × البنسلين/ستربتوميسين)، في 37 درجة مئوية مع أول أكسيد الكربون 5%2.
    2. نضح الوسائط من لوحات ثقافة الخلية التي تحتوي على إيميفس، وإعادة تعليق دإط الخلايا في 2 مل من وسائل الإعلام (بعد ذوبان الجليد في 37 درجة مئوية)، ولوحة الخلايا على طبقة إيميفس. عند وضع الطبق الثقافة في الحاضنة، من المهم لتحريك الطبق في شكل "t" لتوزيعها بالتساوي الخلايا ومنع تجميع نحو مركز الطبق.
  6. ممر دإط الخلايا على الأطباق المغلفة الجيلاتين خالية من علبة التغذية بالورق. ممر دإط الخلايا قبل أن تصبح المتلاقية. دإط الخلايا المستعمرات الحفاظ على التجديد الذاتي أفضل إذا كانت المستعمرات متباعدة بشكل متساو ولا المتلاقية. وجود العديد من المستعمرات خلية ES التي لمس يشير إلى أن كثافة الخلايا عالية جداً.
    1. معطف صحن ثقافة 6-جيدا مع الجيلاتين كما هو موضح أعلاه. احتضان 0.25% التربسين-يدتا في 37 درجة مئوية ~ 10-15 دقيقة إلى التربسين الحار مسبقاً.
    2. بعد ذلك، ممر دإط الخلايا بالغسيل مع 1 × الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) الأولى وإضافة 1 مل من محلول يدتا التربسين 0.25%. الانتظار 1-2 دقيقة للمستعمرات لفصل. ننأى المستعمرات إلى تعليق خلية واحدة من بيبيتينج مع طرف 1 مل ل 5 مرات ~.
    3. استخدام مجهر للتأكد من تفكك خلية واحدة فقط من خلايا ES. إلى إخماد رد فعل، أو "تحييد" التربسين، إضافة 10% FBS MEF وسائط الإعلام. الطرد المركزي الخلايا في 300 غرام x في درجة حرارة الغرفة لمدة 3-5 دقائق، ونضح وسائط الإعلام.
    4. تعليق إعادة بيليه الخلوية في 2 مل من وسائل الإعلام (ES الخلية) وتستكمل مع الجليكوجين synthase كيناز-3 (GSK3) المانع (CHIR99021؛ GSK3i)، أو 2 طاء الشروط (مكي/GSK3i) (2-3 ميكرومتر GSK3i: CHIR99021، 1 ميكرومتر مكي: PD0325901).
    5. نضح الجيلاتين من طبق ثقافة الخلية، وإضافة 2 مل وسائط التي تحتوي على بتوليدا للطبق، ووضع الطبق في الحاضنة 37 درجة مئوية (الشكل 1A). تثبيط المزدوج GSK3i ومكي تشجع الدولة الأرض السذاجة بلوريبوتينسي دإط الخلايا في غياب الخلايا المغذية (إيميفس) ودون المصل20. ينبغي أن تكون خلايا ES باساجيد اثنين إلى ثلاث مرات لإزالة ميفس قبل الشروع في كروسلينكينج.

2-كروسلينكينج دإط الخلايا للرقائق وكاريب

  1. حصاد دإط الخلايا بغسلها مع برنامج تلفزيوني، ثم إضافة 0.25% التربسين استعد مسبقاً عند 37 درجة مئوية. احتضان الخلايا لعدة دقائق في درجة حرارة الغرفة. تجنب الإفراط في تريبسينيزيشن دإط الخلايا، مما يؤدي إلى موت الخلية. استخدام مجهر لتقييم الانفصال من خلية مفردة.
  2. إخماد الهضم التربسين كما هو موضح أعلاه باساجينج دإط الخلايا، والطرد المركزي الخلايا في 300 غرام x في درجة حرارة الغرفة لمدة 3-5 دقائق.
  3. تعليق إعادة الخلايا الموجودة في الوسائط MEF المعالجون مسبقاً (37 درجة مئوية) (10% FBS/دميم) في 2 × 106 خلايا/مل.
  4. أن التشعب الخلايا، إضافة 37% فورمالدهايد الحل إلى تركيز نهائي 1%، واحتضان الخلايا في أنبوب مخروطي (15 مل أو 50 مل) في 37 درجة مئوية لعكس الدقيقة 8 الأنبوبة عدة مرات خلال الفترة 8 دقيقة لتحقيق التثبيت متجانسة.
    ملاحظة: وقت التثبيت يمكن أن يكون تجريبيا الأمثل كاريب. إذا تم تعديل وقت التثبيت، ينبغي أيضا تعديل عدد دورات sonication. أيضا، درجة الحرارة 37 درجة مئوية يزيد من كفاءة كروسلينكينج مقابل كروسلينكينج في درجة حرارة الغرفة. يمكن أن يكون درجة حرارة التثبيت الأمثل تجريبيا.
  5. للتوقف عن رد فعل التثبيت، إضافة م 1.25 عكس جليكاين (مبردة مسبقاً عند 4 درجة مئوية) بتركيز من 0.125 م. أنبوب 8 لفة في الدقيقة باستخدام دوار لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة. الطرد المركزي العينة في 300 غرام x لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة ونضح وسائط الإعلام.
  6. أغسل بيليه الخلية مع برنامج تلفزيوني مبردة مسبقاً (4 درجة مئوية) والطرد المركزي العينة في 300 غرام x لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة، ونضح برنامج تلفزيوني. تغسل الخلايا مع برنامج تلفزيوني مرة أخرى. بعد ذلك، الكوة 15 × 106 خلايا كل أنبوب 15 مل.
  7. تجميد بيليه الخلية بوضعه في النتروجين السائل لمدة 1 دقيقة، على الثلج الجاف لمدة 5 دقائق، أو وضع على الفور في-80 درجة مئوية.
    ملاحظة: يمكن تخزين ثابتة دإط الخلايا الكريات لمدة تصل إلى 6 أشهر دون انخفاض الجودة في تجارب المتلقين للمعلومات.

3-الكروماتين sonication للرقائق وكاريب

  1. تحسن وفاق ثابت الخلية بيليه على الجليد. إعادة تعليق بيليه الخلية في المخزن المؤقت سونيكيشن (2.5 مل). لعوامل النسخ أو المنظمين جينية (عوامل البروتين)، تعليق إعادة بيليه في TE 1 x, 1 مم بمسف، 1 x مثبط بروتيناز كوكتيل. لإدخال تعديلات على هستون، تعليق إعادة بيليه في 1 x TE، 0.1% الحزب الديمقراطي الصربي، 1 مم بمسف، مثبط بروتيناز x 1.
    ملاحظة: حين إضافة الحزب الديمقراطي الصربي يعزز كفاءة سونيكاتيون، فإنه قد لا تكون مفيدة لتقييم بعض العناصر المكونة الكروماتين أو عوامل النسخ.
  2. الكروماتين إيمونوبريسيبيتيشن (شريحة)، sonicate الكروماتين مع دورات 14-18 (30 ثانية في 30 ثانية بقية) في السعة 40%. الكروماتين المرتبطة الحمض النووي الريبي إيمونوبريسيبيتيشن (كاريب)، خفض عدد دورات سونيكيشن (8-10 دورات). سبب الخلوية، والتثبيت، وتقلب سونيفير، ينبغي تحديد شروط sonication تجريبيا.
  3. الملحق المخزن المؤقت سونيكيشن مع 28 ميليلتر من الحزب الديمقراطي الصربي 10% للبروتين-العوامل، 28 ميليلتر من ديوكسيتشولاتي الصوديوم، ومل 0.28 10% X100 تريتون، ومزيج جيد.
    ملاحظة: إضافة هذه المكونات إلى المخزن المؤقت سونيكيشن يولد ريبا المخزن المؤقت.
  4. الطرد المركزي العينة في 10,000 س ز لمدة 10 دقيقة في 4 درجات مئوية لمسح قبل الكروماتين. نقل المادة طافية إلى أنبوب جديد والمضي قدما في إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين.
  5. وبدلاً من ذلك، يمكن تخزين الكروماتين سونيكاتيد في-80 درجة مئوية حتى الاستخدام. ومع ذلك، تخزين الكروماتين سونيكاتيد في-80 درجة مئوية قد تؤدي إلى تدني نوعية لرقاقة البروتين-عامل.

4-رقاقة وعملية كاريب

  1. إضافة 40 ميليلتر بروتين A أو G المغناطيسي الخرز إلى 1.5 مل، أنبوب ملزمة منخفضة. إضافة 600 ميليلتر من برنامج تلفزيوني لغسل الخرز. ضع الأنبوب على رف يحتوي على مغناطيس واحتضان الأنبوب لمدة 1 دقيقة في درجة حرارة الغرفة وإزالة برنامج تلفزيوني وإعادة تعليق الخرز المغناطيسية في 100 ميليلتر من برنامج تلفزيوني.
  2. إضافة 2-4 ميكروغرام من جسم الأنبوب مع الخرز المغناطيسية. احتضان وتدوير الأنبوب في درجة حرارة الغرفة لمدة 40 دقيقة في دورة في الدقيقة 8 استخدام المدورة إلى تيسير الربط جسم الخرز المغناطيسية. إدراج الأنبوب على الرف المغناطيسية، وتبني عليه لمدة 1 دقيقة في درجة حرارة الغرفة، ثم إزالة برنامج تلفزيوني.
  3. إضافة 200 ميليلتر من برنامج تلفزيوني لغسل الخرز المغناطيسية. يتم إجراء الغسيل مع برنامج تلفزيوني لإزالة إيجس الحرة. احتضان وتدوير الأنبوب في درجة حرارة الغرفة لمدة 5 دقائق بين خطوات الغسيل. إرفاق الأنبوب بالمغناطيس وإزالة برنامج تلفزيوني.
  4. استخراج (4 × 106 خلايا كل رقاقة) مع الخرز المغناطيسي إيمونوبريسيبيتاتي الكروماتين زمنياً البروتينات التي تفرخ الكروماتين سونيكاتيد وتدوير العينة عند 4 درجة مئوية (بين عشية وضحاها).
  5. أغسل حبات مغناطيسية. احتضان العينة في درجة حرارة الغرفة مع المخازن المؤقتة التالية وقم بتدوير العينة لمدة 10 دقائق مع كل المخزن المؤقت: مرتين مع 1 مل من المخزن المؤقت ريبا (الشركة المصرية للاتصالات (10 مم Tric-HCl، يدتا 1 مم) pH 8.0، 1% X-100 تريتون، ديوسيتشولاتي الصوديوم 0.1%، 0.1% الحزب الديمقراطي الصربي)، مرتين مع 1 مل من المعهد الملكي العازلة ج أونتينينج 0.3 M كلوريد الصوديوم، مرتين مع 1 مل مرة واحدة مع 1 مل من الشركة المصرية للاتصالات ليكل المخزن المؤقت (0.5% صوديوم ديوسيتشولاتي، 0.5% NP40، 0.25 م ليكل)، المخزن المؤقت مع 0.2% X-100 تريتون، ومرة مع 1 مل من الشركة المصرية للاتصالات.
  6. كروسلينكينج دي للرقائق. إعادة تعليق الخرز المغناطيسية في 100 ميليلتر من الشركة المصرية للاتصالات. إضافة 3 ميليلتر من الحزب الديمقراطي الصربي 10% و 5 ميليلتر من البروتيناز ك (20 ملغ/مل). احتضان العينة عند 65 درجة مئوية (بين عشية وضحاها).
    ملاحظة: من المهم لتغطية هذه الأنابيب أثناء هذه الخطوة مع بارافيلم أو غلاف بلاستيكي لمنع التبخر.
    1. في اليوم التالي، عكس الأنبوب عدة مرات المزيج. بعد ذلك، استخدم الحامل المغناطيس لنقل المادة طافية إلى أنبوب جديد. ليغسل الخرز المغناطيسي، إضافة 100 ميليلتر من الشركة المصرية للاتصالات التي تحتوي على 0.5 م كلوريد الصوديوم، وبعد ذلك الجمع بين سوبيرناتانتس اثنين.
  7. كروسلينكينج دي كاريب. إعادة تعليق الخرز المغناطيسية في 100 ميليلتر من الشركة المصرية للاتصالات. إضافة 3 ميليلتر من الحزب الديمقراطي الصربي 10% و 5 ميليلتر من البروتيناز ك (20 ملغ/مل). احتضان العينة عند 65 درجة مئوية ل 4 إلى 12 حاء الحضانة يحتاج وقت 65 درجة مئوية يحدد تجريبيا بسبب التباين بين أنواع الخلايا، وظروف sonication والتثبيت، إلخ.
    1. عكس الأنبوب 3-5 مرات مزيج وتطبيق الأنبوب إلى رف المغناطيسية، وبعد ذلك نقل المادة طافية إلى أنبوب جديد.
    2. ليغسل الخرز المغناطيسي، إضافة 100 ميليلتر من الشركة المصرية للاتصالات التي تحتوي على 0.5 م كلوريد الصوديوم، وبعد ذلك الجمع بين سوبيرناتانتس اثنين.
      ملاحظة: من المهم أن تستخدم الكواشف نوكلاس خالية (على سبيل المثال.، المخزن المؤقت للشركة المصرية للاتصالات، الحزب الديمقراطي الصربي، إلخ.) الحيلولة دون فقدان الحمض النووي الريبي أو أثناء الخطوة دي-كروسلينكينج.
  8. استخراج الحمض النووي/الجيش الملكي النيبالي باستخدام 200 ميليلتر من الفينول: كلوروفورم: إيسواميل الكحول (PCI) (25:24:1، v/v).
    ملاحظة: الجيش الملكي النيبالي ويمكن أيضا استخراج باستخدام مجموعات تجارية باستخدام إرشادات الشركة المصنعة. اهتز لمدة 30 ثانية، تدور في س 10,000 ز في درجة حرارة الغرفة لمدة 10 دقائق، ونقل المادة طافية إلى أنبوب جديد.
    1. أن يعجل بالحمض النووي/الجيش الملكي النيبالي، إضافة 2 ميليلتر من جليكوبلوي و 20 ميليلتر من خلات الصوديوم م 3 و 600 ميليلتر من الإيثانول. ميكس بعكس ~ 5-8 مرات، ووضع العينة على الثلج الجاف، أو في-80 درجة مئوية على الأقل 1-2 ح.
    2. الطرد المركزي العينة في 10,000 ز س لمدة 30 دقيقة باستخدام أجهزة الطرد مركزي في أعلى جدول المبردة (4 درجات مئوية). الهواء الجاف بيليه < 1 دقيقة وإعادة تعليق 40 ميليلتر من المجلس التنفيذي في المخزن المؤقت (10 ملم تريس-HCl). لإعداد مكتبة Seq رقاقة، انتقل إلى الخطوة 6.
  9. إزالة الحمض النووي من عينات الحمض النووي الريبي الملكية الفكرية المرتبطة الكروماتين باستخدام الدناز. إضافة المخزن الدناز x 10 إلى 1 x تركيز العينة كاريب. أضف 1 ميليلتر من الدناز لما يصل إلى 10 ميكروغرام للحمض النووي الريبي (رد فعل 50 ميليلتر). احتضان العينة في 37 درجة مئوية للحد الأدنى 30 استخراج عينات الحمض النووي الريبي مع PCI. ريسوسبيند في الحرة نوكلاس ح2o.

5-مزدوج--تقطعت بهم السبل كدنا توليف ل Seq كاريب

  1. توليف لكدنا حبلا الأولى. لرد فعل عكسي-النسخ، قم بإعداد رد فعل التالي في أنبوب مصممة لجهاز PCR: 10.5 ميليلتر من الجيش الملكي النيبالي وعشوائية هيكسامير كبسولة تفجير (3 ميكروغرام/ميليلتر) 1 ميليلتر.
  2. احتضان الأنبوب عند 65 درجة مئوية لمدة 5 دقائق تجريدها هيكل الثانوية، وتخزينها على الجليد للحد الأدنى 2 مزيج المكونات التالية: 4 ميليلتر من المخزن المؤقت الأول-ستراند 2 ميليلتر من 0.1 م DTT، 1 ميليلتر من دنتب و 0.5 "رناسي بها". المقبل، إلى أنبوب PCR، إضافة 7.5 ميليلتر من مزيج الرئيسي. احتضان الأنبوب لمدة 2 دقيقة عند 25 درجة مئوية. أضف 1 ميليلتر الثاني مرتفع (200 يو/ميليلتر) واحتضان ما يلي: 25 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، 42 درجة مئوية لمدة 50 دقيقة، 70 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة، وعقد في 4 درجات مئوية.
  3. الثاني-حبلا كدنا التوليف. ضع الأنبوب على الجليد. بعد ذلك، أضف المكونات التالية بالترتيب: 91 ميليلتر من ثنائي إثيل بيروكاربوناتي (ديبك) معاملة المياه، 30 ميليلتر من 5 × حبلا الثانية رد فعل المخزن المؤقت، 3 ميليلتر من دنتب ميكس (10 ملم)، 1 ميليلتر من ليجاسى كولاي الحمض النووي (يو 10/ميليلتر)، 4 ميليلتر من كولاي دنا بوليميريز (10U/ميليلتر) ، و 1 ميليلتر من رناسي كولاي ح (2U/ميليلتر). مزيج من فورتيكسينج برفق واحتضان في 16 درجة مئوية ح 2.
    ملاحظة: الاختلاط بالتحريك أو عكس الأنبوب قد لا تكفي لخلط الكواشف دقة.
  4. إضافة 2 ميليلتر من T4 دنا بوليميريز واحتضان في 16 درجة مئوية للحد الأدنى 5 نق كدنا (مزدوج-الذين تقطعت بهم السبل، دسكدنا) باستخدام أدوات تنقية PCR. الوت دسكدنا في 40 ميليلتر من المخزن المؤقت للمجلس التنفيذي.
  5. كدنا بلغة مزدوجة-الذين تقطعت بهم السبل. القص كدنا (دسكدنا) باستخدام سونيفير حمام الماء وأنبوب 1.5 مل إلى حجم من 250-500 هناك سونيكيشن دسكدنا أمر حاسم في تقليل أحجام جزء لتسهيل تسلسل الحمض النووي الريبي نسخة كاملة.
  6. عند استخدام نموذج قياسي من سونيفير حوض ماء، sonicate العينة 3 × 10 دقيقة، أو 4 × 10 دقيقة.
    ملاحظة: يجب استخدام ثلاث دورات ليصل إلى 1 ميكروغرام من مجموع الجيش الملكي النيبالي، بينما يوصي بأربع دورات 1-5 ميكروغرام من مجموع الجيش الملكي النيبالي. الطرد المركزي الأنبوب بإيجاز بعد كل دورة سونيكيشن، والحفاظ على حمام مائي بارد بإضافة الثلج الطازج.
  7. عند استخدام سونيفير بيكو، من المستحسن استخدام ست دورات ل 1-5 ميكروغرام من مجموع الجيش الملكي النيبالي وركوب الدراجات الشروط التالية (30 ثانية على 90 s إيقاف). الطرد المركزي في الأنبوب بإيجاز بعد 2-3 دورات sonication. يمكن تحديد كفاءة سونيكيشن بتحميل جزء من دسكدنا المنفصمة (3-4 ميليلتر) على [اغروس] هلام (2 في المائة). من المهم اختبار تجريبي الظروف سونيكيشن بسبب تقلب بين سونيفيرس.
  8. القيام بإعداد المكتبة كما هو موضح في الخطوة 6 لتسلسل الجيل القادم.

6-شرائح-Seq وبناء مكتبة Seq كاريب

  1. إصلاح نهايات الحمض النووي باستخدام مجموعة أدوات إصلاح نهاية الحمض النووي. يتم استخدام هذه المجموعة لإنشاء الحمض النووي انتهى بلانت. برد الفعل هذا، قم بإعداد ما يلي 1.5 مل، منخفض لربط أنبوب: 34 ميليلتر من الحمض النووي، 5 ميليلتر من دنبتس 2.5 مم، 5 ميليلتر من 10 ملم ATP، 5 ميليلتر من 10 × الإصلاح نهاية المخزن المؤقت (5 مم DTT، خلات المغنيسيوم 100 مم، خلات البوتاسيوم 660 مم ، 300 مم تريس-خلات، الأس الهيدروجيني 7.8)، و 1 ميليلتر من الإصلاح نهاية ميكس إنزيم (T4 بولينوكليوتيدي كيناز، بوليميراز الدنا T4).
  2. احتضان العينة لمدة 45 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  3. تنقية الحمض النووي باستخدام مجموعة أدوات تنظيف رد فعل. الوت نهاية إصلاح الحمض النووي في 32 ميليلتر من المخزن المؤقت للمجلس التنفيذي قبل حرارة (65 درجة مئوية). بينما نحن لا كوانتيتاتي عادة تركيز الحمض النووي بعد شريحة، أو الجيش الملكي النيبالي عقب كاريب، قبل إعداد مكتبة، من المستحسن أن تبدأ مع على الأقل 5-10 نانوغرام من رقاقة الحمض النووي الريبي كاريب أو.
  4. إضافة استفحال 3 '"A" إلى نهاية إصلاح الحمض النووي. إضافة المكونات إلى 1.5 مل، أنبوب الربط المنخفض: 30 ميليلتر من الحمض النووي من فوق 5 ميليلتر من 10 × NEB المخزن المؤقت 2، 1 ميليلتر من داتب من الأسهم 10 ملم وميليلتر 11 ح2س 3 ميليلتر من 5 U/ميليلتر كلينوو بلغة (3 '-5' أكسو-) ، ومزج بلطف بيبيتينج.
  5. احتضان العينة لمدة 30 دقيقة عند 37 درجة مئوية.
  6. استخدام مجموعة أدوات تنظيف رد فعل لتنقية الحمض النووي. الوت الحمض النووي في 25 ميليلتر من المخزن المؤقت للمجلس التنفيذي قبل حرارة (65 درجة مئوية).
  7. اضطر المحول. أضف المكونات التالية على الجليد: ميليلتر 23 من الحمض النووي من أعلى و 3 ميليلتر من T4 الحمض الخلوي الصبغي x 10 ليجاسى المخزن المؤقت، 1 ميليلتر ملدنة PE أو الإرسال المتعدد محول (4 ميكرومتر) 3 ميليلتر ليجاسى T4 الحمض النووي (400 ش/ميليلتر)، ومزيج بلطف قبل بيبيتينج.
    ملاحظة: كما يمكن الحصول تسلسل محول من مصدر تجاري.
    اليغنوكليوتيد تسلسل:
    محولات PE
    5 ' فجاتكجاجاجكجتكاجكاجاتجككجاج
    5 ' أكاكتكتتكككتاكاكجاكجكتكتككجاتكت
    محولات المتنوعة
    5 ' فجاتكجاجاجكاكاكجتكت
    5 ' أكاكتكتتكككتاكاكجاكجكتكتككجاتكت
  8. احتضان العينة لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  9. إجراء التحديد حجم الحمض النووي باستخدام هلام (2%) [اغروس] مسبقة الصب. تشغيل هلام لمدة 10 دقائق.
  10. المكوس المنطقة المقابلة لشركة بريتيش بتروليوم 250-450.
    ملاحظة: بقطع الجل أعلاه أعلاه 200 شركة بريتيش بتروليوم، هناك احتمال انخفاض التلوث من dimers محول أونليجاتيد. من المهم إزالة أي محولات أونليجاتيد قبل الخطوة PCR.
  11. استخدام أدوات استخراج هلام لتنقية الحمض النووي. الوت في 20 ميليلتر من المخزن المؤقت للمجلس التنفيذي.
  12. بكر ومكتبة وتنقية للحمض النووي الواصلة عينات تحتوي على محولات إقران-نهاية (PE). إضافة المكونات في أنبوب PCR: ميليلتر 12 من 50% من الحمض النووي من أعلى، 12 ميليلتر من الماء، 25 ميليلتر من مزيج الرئيسي (HF فوسيون)، 1 ميليلتر من التمهيدي PE PCR 1.0 و 1 ميليلتر من التمهيدي PE PCR 2.0.
    ملاحظة: كما يمكن الحصول اليغنوكليوتيد متواليات من مصدر تجاري.
    اليغنوكليوتيد تسلسل:
    PE PCR التمهيدي 1.0
    5 ' آتجاتاكجكجاككاككجاجاتكتاكاكتكتتكككتاكاكجاكجكتكتككجاتكت
    التمهيدي PCR PE 2.0
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتكجتكتكجكاتككتجكتجاككجكتكتككجاتكت
  13. بكر ومكتبة وتنقية للواصلة عينات تحتوي على محولات PE الفهرس. أضف المكونات: 12 ميليلتر من 50% من الحمض النووي من أعلى و 12 ميليلتر من الماء، 1 ميليلتر من التمهيدي PCR البرازيلي 1.0 (المخفف 1:2)، 1 ميليلتر من التمهيدي PCR 2.0 البرازيلي (المخفف 1:2) و 1 ميليلتر من التمهيدي PCR الفهرس (المخفف 1:2).
    ملاحظة: كما يمكن الحصول اليغنوكليوتيد متواليات من مصدر تجاري.
    اليغنوكليوتيد تسلسل:
    الإرسال المتعدد PCR التمهيدي 1.0
    5 ' آتجاتاكجكجاككاككجاجاتكتاكاكتكتتكككتاكاكجاكجكتكتككجاتكت
    الإرسال المتعدد PCR التمهيدي 2.0
    5 ' جتجاكتجاجتكاجاكجتجتجكتكتككجاتكت
    بكر التمهيدي مؤشر تسلسل 1-12
    بكر التمهيدي، فهرس 1
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتكجتجاتجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، الفهرس 2
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتاكاتكجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 3
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتجككتاجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، الفهرس 4
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتجتكاجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 5
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتكاكتجتجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 6
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتاتجكجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 7
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتجاتكتجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، فهرس 8
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتكاجتجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 9
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتكتجاتكجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 10
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتاجكتاجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، المؤشر 11
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتجتاجككجتجاكتجاجتك
    بكر التمهيدي، مؤشر 12
    5 ' كاجكاجاجاكجكاتاكجاجاتاكاجتجاكتجاجتك
  14. إجراء PCR ركوب الدراجات استخدام الشروط التالية (تجريدها لمدة 30 ثانية عند 98 درجة مئوية، دورات 18 من 10 s عند 98 درجة مئوية، 30 s عند 65 درجة مئوية، 30 s في 72 درجة مئوية، مدة 5 دقائق في 72 درجة مئوية، عقد في 4 درجات مئوية).
    ملاحظة: يجب تحديد عدد دورات PCR تجريبيا.
  15. اختيار حجم منتجات PCR. تشغيل الحمض النووي على مسبقة الصب ه-جل "السابقين" (2 في المائة) أو هلام ([اغروس]) محلية الصنع 2% والمكوس منطقة bp 300-500.
  16. استخدام أدوات استخراج هلام لتنقية الحمض النووي من الجل. الوت المنتج النهائي بكر في 20 ميليلتر من المخزن المؤقت للمجلس التنفيذي.
  17. استخدام فلوروميتير لقياس تركيز المكتبة. إجراء تسلسل الجيل القادم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

نحن استجوب بنجاح الربط على نطاق الجينوم H3K4me3، و H3K4me2، و KDM5B في دإط الخلايا باستخدام هذا البروتوكول Seq رقاقة6. دإط الخلايا المستزرعة في ظروف خالية من علبة التغذية بالورق (الشكل 1)، وتصميمهما على النحو المبين أعلاه. سونيكيشن فيما بعد إجراء كما هو موضح في الخطوة 3، 2 من البروتوكول Seq رقاقة، وتقييمه بواسطة تشغيل الحمض النووي على 2% [اغروس] هلام (الشكل 2). المقبل، وأجرى رقاقة كما هو موضح في الخطوة 4 وأنجز إعداد المكتبة كما هو موضح في الخطوة 6. كانت متسلسلة مكتبات Seq رقاقة على منصة الجيل التالي في تسلسل. كشف الممثل طرق عرض المستعرض التسخن مخصصة تخصيب H3K4me3، و H3K4me2، و KDM5B في الجينات الأساسية بلوريبوتينسي POU5F1 (الشكل 3 ألف)، وفي الكتلة هوكسك (الشكل 3B). وأجرى أيضا Seq كاريب باتباع البروتوكول كما هو موضح في الخطوات من 4 إلى 6. طريقة عرض مستعرض التسخن ممثل يكشف التخصيب المرتبطة H4K20me3 الحمض النووي الريبي (كاريب-Seq) وشغل H4K20me3 (الرقائق-Seq) في المكاني في دإط الخلايا (الشكل 4). إشارة Seq كاريب يوضح أنه حين يقترن الحمض النووي الريبي H4K20me3، أنها لا تشير بالضرورة إلى أن يتفاعل مع المكان سيظهر. Seq كاريب مجموعات البيانات يمكن تحليلها بطريقة مماثلة كمجموعات شرائح Seq. البيانات التي تم إنشاؤها من الماوس دإط الخلايا Seq كاريب وتجارب Seq رقاقة يمكن كل الانحياز لجينوم إشارة (على سبيل المثال.، mm9، mm10) باستخدام bowtie221. Seq رقاقة كاريب-Seq أثري المناطق يمكن كل تحديد واستخدام الذروة استدعاء برامج مثل "المكانية التجميع لتحديد الهوية من تشيبينريتشيد المناطق" (سيسير)22 أو23،أجهزة ماكينتوش24. سبب datasets Seq كاريب المحتمل تشمل قمم واسعة، من المهم استخدام خوارزمية يمكنه التعرف على قمم حادة وواسعة النطاق. بينما البروتوكولات المذكورة في هذه المخطوطة يكون قد تم تحسين أداء Seq رقاقة و Seq كاريب استخدام دإط الخلايا، هذه البروتوكولات وينبغي أيضا مناسبة لتقييم البروتين-الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي التفاعلات المرتبطة الكروماتين في أنواع الخلايا الأخرى.

Figure 1
رقم 1: ثقافة خالية من تغذية خلايا ES- (أ) تصميم التجارب. (ب) دإط الخلايا المزروعة في إيميفس في وفاق الخلية الوسائط التي تحتوي على الآنف، أو في ظروف خالية من علبة التغذية بالورق مع وفاق الخلية الوسائط التي تحتوي على الآنف و (ج) GSK3i أو GSK3i (د) ومكي (2i). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: سونيكيشن من كروسلينكيد دا خلية الكروماتين. كانت سونيكاتيد "كروسلينكيد دإط" الخلايا باستخدام سونيفير مع ميكروتيب لدورات 18 (سعة 40 ٪، 30 s على، وبقية s 30). وانعكس Crosslinking، والهضم رناسي وأجرى بعد ذلك لإزالة الحمض النووي الريبي. وكان تنقية الحمض النووي PCI باستخدام وتشغيل على [اغروس] هلام (2 في المائة). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
رقم 3: تحليل الممثل رقاقة-Seq هستون تعديل التعديلات الإنزيم وهستون في خلايا ES- التسخن المستعرض طرق عرض مخصصة ل H3K4me3 و H3K4me2 و KDM5B في الجهة بلوريبوتينسي POU5F1 (أ) و (ب) هوكسك المجموعة في دإط الخلايا (العلامة تطبيع الكثافة (رببم)، قراءة كل قاعدة الواحد يقرأ مليون). ملاحظة التداخل بين ملزم KDM5B وشغل H3K4me3/2. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4: الممثل كاريب-يليها تحليل الحمض النووي الريبي المرتبطة هستون تعديل والرقائق-Seq في خلايا ES- متصفح التسخن وجهات نظر إشارات كاريب-Seq H4K20me3 و H4K20me3 رقاقة-Seq في دإط الخلايا (العلامة تطبيع الكثافة (رببم)، قراءة كل قاعدة الواحد يقرأ مليون). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

رقاقة-Seq طريقة مفيدة لتقييم موقع تفاعلات البروتين الحمض النووي العالمي (مثلاً.، عوامل النسخ/هستون تعديل التعديلات الإنزيمات/هيستون والحمض النووي) في دإط الخلايا، بينما البروتوكول Seq كاريب المطورة حديثا مفيد في استجواب الرابطة على نطاق الجينوم للكشف مع مكونات الكروماتين. رقاقة-Seq هو أداة أساسية تستخدم لتقييم المناظر الطبيعية جينية من خلايا ES وأنواع الخلايا الأخرى. نوعية Seq رقاقة ومكتبات كاريب Seq يعتمد إلى حد كبير على أجسام رقاقة الصف. يمكن تحديد مدى ملاءمة الأجسام المضادة لرقاقة Seq تجريبيا بأداء رقاقة-بكر، حيث يجب أن يكون كافياً لتوليد عالية الجودة Seq رقاقة البيانات25≥ 3 إلى 5 إضعاف التخصيب في مناطق السيطرة الإيجابية بالنسبة للمناطق غير المأهولة. وبالمثل، الأجسام المضادة يمكن اختبارها لملاءمتها ل Seq كاريب بطريقة مماثلة كما هو موضح لرقاقة Seq مع تعديلات طفيفة. في أعقاب الخطوة الملكية الفكرية الجيش الملكي النيبالي في البروتوكول كاريب كما هو موضح في المقطع أساليب أعلاه، ينبغي إجراء PCR النسخ العكسي لتوليد كدنا، التي يمكن استخدامها كقالب لأداء ف-RT-PCR. من المستحسن تقييم تخصيب اليورانيوم بعد رقاقة أو كاريب في عدة مناطق الجينوم. هناك اعتبارات إضافية لاختبار عند تقييم نوعية الأجسام المضادة لرقاقة أو كاريب. على سبيل المثال، يمكن تحسين صرامة المخازن المؤقتة المستخدمة للرقائق وكاريب بتغيير تركيز كلوريد الصوديوم: تركيز كلوريد الصوديوم منخفضة ومناسبة للأجسام المضادة الخاصة بدرجة عالية، في حين قد يكون من المفيد للأجسام المضادة مع تركيز كلوريد الصوديوم عال الربط غير محددة. فيما يتعلق بإعداد المكتبة لتسلسل الجيل القادم، يمكن أيضا استخدام كبسولة تفجير مخصصة وفهارس بدلاً من النوكليوتيد تجارياً المكتسبة. ومع ذلك، من المهم أن نلاحظ أنه قد تبين بما في ذلك تعديل فوسفوروثيواتي بين قاعدتين في النهاية 3 ' لمنع نوكلاس الهضم26. كما يمكن استخدام طرف ثالث تسلسل الحمض النووي الريبي أو Seq رقاقة مجموعات بناء مكتبة إنشاء مكتبات لتسلسل كاريب ورقاقة عينات، على التوالي. ومع ذلك، من المهم اختبار تجريبي في مجموعات لتقييم فعاليتها في توليد جودة المكتبات لتسلسل الجيل القادم. كما يجوز بروتوكولات إضافية القيام بإعداد مكتبة Seq رقاقة، مثل تشيبمينتيشن27. ومع ذلك، سيتطلب التكيف مع تشيبمينتيشن البروتوكول Seq رقاقة الموصوفة هنا تعديلات إضافية ومزيدا من التحسين.

هنا، يمكننا وصف رقاقة بروتوكولي كاريب قد تم تحسين استخدام أرقام معتدلة من الخلايا (4 × 106 خلايا، في مجال الملكية الفكرية). في حين يمكن تنفيذ البروتوكول شريحة باستخدام أرقام الخلية منخفضة إلى متوسطة (105 إلى 106 خلايا)، نحن لا أدوا كاريب-Seq استخدام أقل من 2 × 106 خلايا. ومع ذلك، بالاختبار تجريبيا شروط التثبيت وسونيكيشن المختلفة، من الممكن أن هذا البروتوكول قد تعمل بنجاح باستخدام عدد صغير من الخلايا.

وباختصار، Seq رقاقة و Seq كاريب مفيدة لتوليد خرائط عالمية من البروتينات المرتبطة الكروماتين والكشف في دإط الخلايا، على التوالي. حين يكون قد تم تحسين هذه البروتوكولات دإط الخلايا، يمكن أن يكون الأمثل لتوليد خرائط الكروماتين باستخدام مجموعة متنوعة من خطوط خلايا الثدييات وأنواع الأنسجة. كما يمكن تحسين هذه البروتوكولات لإنشاء خلية واحدة رقاقة-Seq أو مكتبات كاريب Seq.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب يعلن لا تضارب في المصالح.

Acknowledgments

أيد هذا العمل وأين الدولة الجامعة، كارمانوس معهد السرطان، منحة من الوطني للقلب والرئة والدم معهد (1K22HL126842-01A1) منحت إلى B.L.K. يستخدم هذا العمل "وأين الدولة جامعة عالية الأداء الحوسبة الشبكة" للموارد الحسابية (< https://www.grid.wayne.edu/>). ونحن نشكر كوروب جيجي للمساعدة في تحليل البيانات كاريب Seq.

مساهمات المؤلفين:

B.L.K. تصور طريقة Seq كاريب وصممت ونفذت تجارب Seq رقاقة و Seq كاريب وتحليل البيانات التسلسل وصياغة المخطوط. جميع المؤلفين قد قرأت ووافقت الصيغة النهائية لهذه المخطوطة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mouse leukemia inhibitory factor (ESGRO LIF) EMD Millipore 106 or 107 units
GSK3β inhibitor CHIR99021 (GSK3i) Stemgent Solvent: DMSO 10mM
MEK inhibitor PD0325901 (MEKi) Stemgent Solvent: DMSO 10mM
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), high glucose Invitrogen 11965092
PBS (phosphate buffered saline) Invitrogen 10010031
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red Gibco 25200056
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) Gibco 15140122
2-Mercaptoethanol (50 mM) Gibco 31350010
MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100X) Gibco 11140076
EmbryoMax ES Cell Qualified Fetal Bovine Serum, 500 ml EMD Millipore ES-009-B
EmbryoMax 0.1% Gelatin Solution EMD Millipore ES-006-B
Glycine Sigma G7126-500G 1.25 M stock conentration in water
Formaldehyde solution Sigma F8775-500ML
TE (Tris EDTA) pH 8.0 1X Quality Biological 351-011-131
Phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF) solution Sigma 93482-250ML-F
cOmplete Protease Inhibitor Cocktail Roche 11697498001
Sodium dodecyl sulfate solution (20%) Quality Biological A611-0837-10
Q125 sonifier Qsonica 4422
Triton X-100 solution Sigma 93443-100ML
Sodium deoxycholate Sigma 30970
NaCl Sigma S7653
Dynabeads Protein G for Immunoprecipitation Invitrogen 10004D
Dynabeads Protein A for Immunoprecipitation Invitrogen 10002D
Dynabeads Protein A/Protein G and Magnet Starter Pack Invitrogen 10015D
Lithium chloride Sigma L4408
IGEPAL CA-630 Sigma I8896
RNeasy Mini Kit Qiagen 74104
Dynabeads mRNA Purification Kit (for mRNA purification from total RNA preps) Invitrogen 61006
SuperScript Double-Stranded cDNA Synthesis Kit Invitrogen 11917010
QIAquick PCR Purification Kit Qiagen 28104
End-It DNA End-Repair Kit Lucigen ER81050
Klenow Fragment (3'→5' exo-) NEB M0212L
dATP (10 mM) Invitrogen 18252015
T4 DNA ligase NEB M0202L
TrackIt 1 Kb Plus DNA Ladder Invitrogen 10488085
E-gel EX agarose gels, 2% Invitrogen G402002
Phusion high-fidelity 2X master mix with HF buffer Thermo Fisher F531LPM
ChIPAb+ Trimethyl-Histone H3 (Lys4) - ChIP Validated Antibody EMD Millipore 17-614
Anti-Histone H3 (di methyl K4) antibody [Y47] - ChIP Grade (ab32356) Abcam ab32356
Corning Costar Flat Bottom Cell Culture Plates (6-well) Fisher 720083
Falcon Standard Tissue Culture Dishes (10cm) Fisher 08772E
Bioruptor pico Diagenode B01010001
Qubit Flurometer 2.0 Thermo Fisher
Qubit dsDNA HS Assay Kit Thermo Fisher Q32851
MinElute Reaction Cleanup Kit Qiagen 28204
MinElute Gel Extraction Kit Qiagen 28604
Anti-Histone H4 (tri methyl K20) antibody - ChIP Grade (ab9053) Abcam ab9053
Labquake rotator Thermo Fisher 400110Q
Illumina HiSeq platform Illumina
TURBO DNase Invitrogen AM2238

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Barski, A., et al. High-resolution profiling of histone methylations in the human genome. Cell. 129 (4), 823-837 (2007).
  2. Chen, X., et al. Integration of external signaling pathways with the core transcriptional network in embryonic stem cells. Cell. 133 (6), 1106-1117 (2008).
  3. Boyer, L. A., et al. Core transcriptional regulatory circuitry in human embryonic stem cells. Cell. 122 (6), 947-956 (2005).
  4. Kim, J., Chu, J., Shen, X., Wang, J., Orkin, S. H. An extended transcriptional network for pluripotency of embryonic stem cells. Cell. 132 (6), 1049-1061 (2008).
  5. Kidder, B. L., Hu, G., Yu, Z. X., Liu, C., Zhao, K. Extended self-renewal and accelerated reprogramming in the absence of Kdm5b. Mol Cell Biol. 33, 4793-4810 (2013).
  6. Kidder, B. L., Hu, G., Zhao, K. KDM5B focuses H3K4 methylation near promoters and enhancers during embryonic stem cell self-renewal and differentiation. Genome Biol. 15 (2), R32 (2014).
  7. Zhao, J., et al. Genome-wide identification of polycomb-associated RNAs by RIP-seq. Mol Cell. 40 (6), 939-953 (2010).
  8. Baltz, A. G., et al. The mRNA-bound proteome and its global occupancy profile on protein-coding transcripts. Mol Cell. 46 (5), 674-690 (2012).
  9. Castello, A., et al. Insights into RNA biology from an atlas of mammalian mRNA-binding proteins. Cell. 149 (6), 1393-1406 (2012).
  10. Hudson, W. H., Ortlund, E. A. The structure, function and evolution of proteins that bind DNA and RNA. Nat Rev Mol Cell Bio. 15 (11), 749-760 (2014).
  11. Khalil, A. M., et al. Many human large intergenic noncoding RNAs associate with chromatin-modifying complexes and affect gene expression. P Natl Acad Sci USA. 106 (28), 11667-11672 (2009).
  12. Hendrickson, D. G., Kelley, D. R., Tenen, D., Bernstein, B., Rinn, J. L. Widespread RNA binding by chromatin-associated proteins. Genome Biol. 17, 28 (2016).
  13. Kelley, R. L., Kuroda, M. I. Noncoding RNA genes in dosage compensation and imprinting. Cell. 103 (1), 9-12 (2000).
  14. Koziol, M. J., Rinn, J. L. RNA traffic control of chromatin complexes. Curr Opin Genet Dev. 20 (2), 142-148 (2010).
  15. Mercer, T. R., Mattick, J. S. Structure and function of long noncoding RNAs in epigenetic regulation. Nat Struct Mol Bio. 20 (3), 300-307 (2013).
  16. Chu, C., et al. Systematic discovery of Xist RNA binding proteins. Cell. 161 (2), 404-416 (2015).
  17. Mak, W., et al. Reactivation of the paternal X chromosome in early mouse embryos. Science. 303 (5658), 666-669 (2004).
  18. Garfield, A. S. Derivation of primary mouse embryonic fibroblast (PMEF) cultures. Methods Mol Biol. 633, 19-27 (2010).
  19. Conner, D. A. Mouse embryo fibroblast (MEF) feeder cell preparation. Curr Protoc Mol Biol. , Chapter 23 Unit 23 22 (2001).
  20. Ying, Q. L., et al. The ground state of embryonic stem cell self-renewal. Nature. 453 (7194), 519-523 (2008).
  21. Langmead, B., Salzberg, S. L. Fast gapped-read alignment with Bowtie 2. Nat Methods. 9 (4), 357-359 (2012).
  22. Zang, C., et al. A clustering approach for identification of enriched domains from histone modification ChIP-Seq data. Bioinformatics. 25 (15), 1952-1958 (2009).
  23. Zhang, Y., et al. Model-based analysis of ChIP-Seq (MACS). Genome Biol. 9 (9), R137 (2008).
  24. Liu, T. Use model-based Analysis of ChIP-Seq (MACS) to analyze short reads generated by sequencing protein-DNA interactions in embryonic stem cells. Methods Mol Biol. 1150, 81-95 (2014).
  25. Kidder, B. L., Hu, G., Zhao, K. ChIP-Seq: technical considerations for obtaining high-quality data. Nat Immunol. 12 (10), 918-922 (2011).
  26. Quail, M. A., et al. A large genome center's improvements to the Illumina sequencing system. Nat Methods. 5 (12), 1005-1010 (2008).
  27. Schmidl, C., Rendeiro, A. F., Sheffield, N. C., Bock, C. ChIPmentation: fast, robust, low-input ChIP-seq for histones and transcription factors. Nat Methods. 12 (10), 963-965 (2015).

Tags

علم الأحياء التنموي، 135 قضية، والخلايا الجذعية الجنينية، إيمونوبريسيبيتيشن الكروماتين، Seq رقاقة، المرتبطة الكروماتين إيمونوبريسيبيتيشن الحمض النووي الريبي، pluripotent، والخلايا الجذعية الجنينية، التخلق، الكروماتين، وتسلسل الجيل القادم، الترنسكربيتوم، Seq كاريب
Seq كاريب ورقاقة Seq: أساليب لتحديد الكشف المرتبطة الكروماتين وتفاعلات البروتين-الحمض النووي في الخلايا الجذعية الجنينية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kidder, B. L. CARIP-Seq andMore

Kidder, B. L. CARIP-Seq and ChIP-Seq: Methods to Identify Chromatin-Associated RNAs and Protein-DNA Interactions in Embryonic Stem Cells. J. Vis. Exp. (135), e57481, doi:10.3791/57481 (2018).

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