-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
Bitki Leaves Histon değişiklik tespiti

Research Article

Bitki Leaves Histon değişiklik tespiti

DOI: 10.3791/3096

September 23, 2011

Michal Jaskiewicz1,2, Christoph Peterhansel3, Uwe Conrath2

1Department of Botany,RWTH Aachen University, 2Department of Plant Physiology,RWTH Aachen University, 3Department of Botany,Leibniz University

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Retraction Notice

The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice

Summary

Özgü bitki genleri histon değişiklikleri algılamak için güvenilir ve faydalı bir yaklaşım açıklanmıştır. Bu yaklaşım, kromatin immunoprecipitation (ChIP) ve gerçek zamanlı kantitatif PCR birleştirir. Çeşitli fizyolojik süreçlerde bir rol ile spesifik genlerin histon modifikasyonları tespiti sağlar.

Abstract

Kromatin yapısı ökaryotlarda gen ekspresyonunun düzenlenmesi için önemlidir. Bu süreçte, histon H3 ve H4 amino-terminal kuyrukları kromatin remodeling, DNA metilasyon ve kovalent değişiklikler temel rolleri 1-2 oynamaktadır. H3 ve H4 histon modifikasyonları, lisin ve arjinin metilasyon, lisin asetilasyonun, serin kalıntıları 1-2 fosforilasyon içerir . Bu modifikasyonlar gen aktivasyonu, baskı ya da uygun sinyalleri (mikrop-ilişkili moleküler desenleri, ışık, hormonlar, vs.) 3-7 algı sonra ifade daha hızlı ve sağlam bir aktivasyon destekler gen astarlanmalıdır bir devlet ya ilişkilidir .

Burada, biz, özel seçilmiş bitki genleri kromatin modifikasyonları güvenilir ve hassas tespiti için bir yöntem mevcut. Teknik değişiklik-spesifik antikorların 9,10 ile 8,9 formaldehit, ekstraksiyon ve kromatin, kromatin immunoprecipitation (ChIP) sonication (modifiye) histon ve DNA çapraz bağlanma dayalı, histon-DNA kompleksleri de-crosslinking gen belirli gerçek zamanlı kantitatif PCR. Yaklaşım, C 4 mısır 5,11 fotosentez ve Arabidopsis 3 sistemik bağışıklık ile ilgili özel histon modifikasyonları tespit için yararlı olduğu kanıtlanmıştır .

Protocol

1. Bitki materyali, Crosslinking

  1. Hasat 1-2g Arabidopsis 50 ml plastik tüp yaprak (6, 10 cm rozet çapa kadar) ve crosslinking tampon ile 40ml kadar doldurmak.
  2. Yaprakları, tampon yüzeyi üzerinde özel bir filtre süngeri sağ doldurma, örneğin dalmış muaftır emin olun. Sonra bir desikatöre tüpler yerleştirin.
  3. Vakum 10dk sızmak. Crosslinking durdurmak için her tüp 2M glisin 2.5ml eklemek ve glisin eşit dağılımını garanti tüpler ters.
  4. Vakum başka bir 5min sızmak ve bir elek üzerinde yaprakları hasat sırasında sıvı atın.
  5. Yıkama 1L, sonra bir bardak beher su, kağıt havlu ile iyice kuru yapraklar ile iki kez bırakır.
  6. Taze bir plastik tüp yaprakları toplayın ve sıvı nitrojen içinde dondurarak. Mağaza -80 ° C kadar kromatin izolasyon bırakır.

2. Kromatin izolasyonu

  1. Yapraklar kullanana kadar sıvı azot tutuldu harç ve dişilik organı ile zemin.
  2. 50-ml plastik tüp toz transferi ve 30ml ekstraksiyon tamponu # 1 geçici olarak askıya.
  3. Bir tepegöz çalkalayıcı 4 ° C'de 15 dakika inkübe.
  4. 50-ml taze bir plastik tüp içine dört kat miracloth boyunca Filtrat süspansiyon.
  5. 2.800 xg 20min için Spin 4 ° C
  6. Süpernatantı ve 1 ml tampon ekstraksiyon # 2 fırça ile pelet askıya. İlk tampon # 2 küçük bir hacim eklemek, sonra pelet bir boya fırçası ile askıya alma ve sonra tampon geri kalanını ekleyin.
  7. 4 12,000 xg'de 10 dakika süreyle bir 1.5mL mikrofuge'ye tüp ve spin süspansiyon transfer ° C
  8. Bu arada, 1.5mL ekstraksiyon tamponu # 3 içeren 2mL mikrofuge'ye tüpleri hazırlayın.
  9. Bükülmüş tüp (adım 2.7) süpernatantı ve ekstraksiyon tamponu # 3 300μL pelet askıya. İlk olarak, tampon # 3 küçük hacimli bir boya fırçası ile pelet askıya, ve sonra geri kalan tampon eklemek.
  10. Dikkatle pipetlemeyin adım 2.8 'de hazırlanan 1,5 mL tampon ekstraksiyon # 3 üst pelet (adım 2.9) askıya aldı. Iki faz karışımı olmayacak emin olun. 4 16.000 xg'de 1s için Spin ° C.
  11. Süpernatantı ve sonication tampon 300μL bir boya fırçası ile kromatin pelet askıya.
  12. DNA boyutu yaklaşık 400bp Sonotrode ile ya da ultrasonik banyoda kromatin sonikasyon. Sonicating zaman, emin kromatin yaklaşık 30 üzerinde ısıtılır ° C ısıya duyarlı çapraz bağları korumak için olun. Sonication süresi farklı sonication cihazlar arasında önemli ölçüde farklılık gösterir, çünkü deneysel olarak belirlenir. Rehberlik için, iki farklı aygıtlar için ayarları verilmiştir:

0.6mL mikrofuge'ye tüp Bandelin marka Sonotrode maruz kromatin% 25 güç, çevrim = 50 ayarları ile beş kez 20 patlamaları ile sonication. Bunu yaparken, bir buz banyosunda her 20 inci patlamaları sonra serin bir örnek .

Diagenode Bioruptor ultrasonik banyo ile sonication için, su banyosu ve buz ile doldurun ve 'yüksek' ayarı ile 1.5mL mikrofuge'ye tüpler 30 saniye on kat sonikasyon. Her 30 saniye sonra, başka bir 30 saniye boyunca serin örnekleri.

  1. Spin 4 16.000 g 5min için örnek sonicated ° C çözünmemiş malzeme hızlandırabilir. Süpernatant doğrudan immunoprecipitation için kullanılabilir. Alternatif olarak, numuneler, sıvı nitrojen içinde dondurulmuş ve -80 ° C ye kadar daha fazla kullanım saklanan şok olabilir.

3. Immunoprecipitation

  1. 40μL protein-A antikor bağlayıcı tampon agaroz ve 1.8mL. Içeren 2 ml mikrofuge'ye tüpleri hazırlayın Kromatin hazırlık 200μL (adım 2.13) ekleyin.
  2. Havai bir çalkalamalı 1s tüpleri inkübe edin.
  3. Protein-A agaroz boncuk atın ve immunoprecipitation için supernatant kullanabilirsiniz.
  4. Kromatin konsantrasyonu ('input') belirlemek için bir 40μL-kısım çıkarın.
  5. 30μL protein-A agaroz ve 400μL sonicated kromatin süspansiyon özgü reaktifler ve teçhizat aşağıdaki tabloda belirtilen değişiklik-spesifik antikor miktarı.
  6. Bir tepegöz çalkalayıcı 2.5h veya gece boyunca inkübe 4 ° C
  7. 440 x g. 2min için boncuk aşağı Spin
  8. Boncuk pelet 900μL (aşağıdaki listeye bakın) her yıkama tamponu ile yıkayın. Her tampon için, bir havai çalkalayıcı 4 ° C, 10 dakika süreyle tampon inkübe boncuk, sonra 440 xg'de 2min dönmeye supernatant atın ve bir sonraki tampon eklemek.
    1. Düşük tuz yıkama tamponu
    2. Yüksek tuz yıkama tamponu
    3. LiCl yıkama tamponu
    4. Te yıkama tamponu
  9. Son yıkamadan sonra, kalan herhangi bir tampon tamamen kaldırmak.

4. Histon ve DNA De-crosslinking ve çöktürülmüş DNA saflaştırılması

  1. Agaroz pelet ve 3.4 adım 40μl 'giriş' örnek bir vorteks karıştırıcı 5min için karışımı, spin örnekleri ve incu de crosslinking tampon 100μL ekle65 ° C gecede kesilmek.
  2. Ticari bir DNA veya PCR saflaştırma kiti ile DNA arındırın.
  3. Genellikle son sütun eluat 01:05 seyreltme 5μl gerçekleştirmek için yeterli geleneksel lokus spesifik gerçek zamanlı kantitatif RT-PCR (RT-qPCR).

5. Tamponların Tablosu

Crosslinking tampon
Sodyum bütirat 10mM
Sakaroz 400mm
Tris-HCl, pH 8.0 10mM
ß-mercaptoethanol 5mM
Formaldehit % 3 (v / v)
Ekstraksiyon tamponu # 1
Sodyum bütirat 10mM
Sakaroz 400mm
Tris-HCl, pH 8.0 10mM
ß-mercaptoethanol 5mM
Komple proteaz inhibitörü 1x
Ekstraksiyon tamponu # 2
Sodyum bütirat 10mM
Sakaroz 250mm
Tris-HCl, pH 8.0 10mM
ß-mercaptoethanol 5mM
MgCl 2 10mM
Triton X-100 % 1 (w / v)
Komple proteaz inhibitörü 1x
Ekstraksiyon tamponu # 3
Sodyum bütirat 10mM
Sakaroz 1,7
Tris-HCl, pH 8.0 10mM
ß-mercaptoethanol 5mM
MgCl 2 2mm
Triton X-100 % 0,15 (w / v)
Komple proteaz inhibitörü 1x
Sonikasyon tampon
Tris-HCl, pH 8.0 25mm
EDTA-NaOH pH 8.0 5mM
SDS % 0.5 (w / v)
Komple proteaz inhibitörü 1x
Antikor bağlanma tampon
Tris-HCl, pH 8.0 50mm
EDTA-NaOH pH 8.0 1mm
NaCl 150mm
Triton X-100 % 0,1 (w / v)
Düşük tuz yıkama tamponu
NaCl 150mm
SDS % 0,1 (w / v)
Triton X-100 % 1 (w / v)
EDTA-NaOH pH 8.0 2mm
Tris-HCl, pH 8.0 20mm
Yüksek tuz yıkama tamponu
NaCl 500mm
SDS % 0,1 (w / v)
Triton X-100 % 1 (w / v)
EDTA-NaOH pH 8.0 2mm
Tris-HCl, pH 8.0 20mm
LiCl yıkama tamponu
Lityum klorür 250mm
Nonidet-P40 % 1 (v / v)
Sodyum desoxycholate % 1 (w / v)
EDTA-NaOH pH 8.0 1mm
Tris-HCl, pH 8.0 20mm
Te yıkama tamponu
EDTA-NaOH pH 8.0 10mM
Tris-HCl, pH 8.0 1mm
Decrosslinking tampon
Tris-HCl, pH 6.8 62.5mm
NaCl 200mm
SDS % 2 (w / v)
DTT 10mM

6. Temsilcisi sonuçları:

Arabidopsis thaliana PR2 savunma gen ekspresyonu bir β kodlamaAntimikrobiyal aktivite 12, 1,3-Glukanaz benzothiadiazole (BTH), bitki hormonu salisilik asit 3 sentetik bir analog tarafından sağlandı. Şekil 1 PR2 ifade aktivasyonunun gösterir histon lizin kalıntılarının asetilasyon bir artış ile ilişkili PR2 organizatörü H3 ve H4. Nucleosome yoğunluğu 13 gen aktivasyonu sırasında azalır histon 3 değişmeyen bir bölge için bir antikor ile elde edilen sinyalin, histon asetilasyonu değerleri normalize edildi.

Şekil 1
Şekil 1 BTH Arabidopsis PR2 organizatörü histon asetilasyonu neden olur. Bitkiler 100μM BTH veya ıslatılabilir toz kontrolü ile tedavi edildi. 72h sonra, yapraklar toplanmış ve kromatin izole edilmiştir. Asetilasyon özel antikorlar (resimde gösterildiği gibi) ile yağış sonrası elde edilen sinyal histon H3 değişmeyen bir etki alanı için bir antikor ile yağış elde sinyaline normalize edildi. Çöktürülmüş kromatin RT-qPCR tarafından belirlendi. Veri BTH tedavi yokluğunda histon değişiklik seviyeleri için standardize edilmiştir.

Discussion

Çıkar çatışması ilan etti.

Disclosures

Özgü bitki genleri histon değişiklikleri algılamak için güvenilir ve faydalı bir yaklaşım açıklanmıştır. Bu yaklaşım, kromatin immunoprecipitation (ChIP) ve gerçek zamanlı kantitatif PCR birleştirir. Çeşitli fizyolojik süreçlerde bir rol ile spesifik genlerin histon modifikasyonları tespiti sağlar.

Acknowledgements

Bu çalışma, Alman Bilim Vakfı (DFG) ve Alman federal ve eyalet hükümetleri Mükemmellik Girişimi tarafından finanse edildi.

Materials

Reaktifin Adı Şirket Katalog numarası Yorumlar
Protein-A-Agaroz Roche 11 134 515 001 antikor sınıfı bağlıdır.
Protein-G-Agaroz Roche 11 243 233 001 antikor sınıfı bağlıdır.
Anti-hyperacetyl-H4 Millipore 06-946 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H4K5 Millipore 07-327 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H4K8 Millipore 07-328 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H4K12 Millipore 07-595 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H4K16 Millipore 07-329 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H4K18 Millipore 07-354 biz 1μL kullanılan
Anti-asetil-H3K9 Millipore 07-352 biz 5μL kullanılan
Anti-asetil-H3K14 Millipore 07-353 biz 1μL kullanılan
Anti-trimetil-H3K4 Diagenode PAB-003-50 biz 5μL kullanılan
Anti-dimetil-H3K4 Millipore 07-030 biz 5μL kullanılan
Anti-monometil-H3K4 Abcam ab8895 2,5-10μL
Anti-H3 Abcam ab1791 histon yoğunluğu kontrol etmek için 1μL kullanılan
Bioruptor Diagenode UCD-200
Sonotrode MS72 Bandelin
Miracloth Calbiochem 475855
Komple proteaz inhibitörü Roche 11836145001

References

  1. Eberharter, A., Becker, P. B. Histone acetylation: a switch between repressive and permissive chromatin. EMBO rep. 3, 224-229 (2002).
  2. Ruthenburg, A. J. Methylation of lysine 4 on histone H3: intricacy of writing and reading a single epigenetic. 25, 15-30 (2007).
  3. Jaskiewicz, M. Chromatin modification acts as a memory for systemic acquired resistance in the plant stress response. EMBO rep. 12, 50-55 (2011).
  4. Ng, D. W. Ordered histone modifications are associated with transcriptional poising and activation of the phaseolin promoter. Plant Cell. 18, 119-132 (2006).
  5. Offermann, S. Illumination is necessary and sufficient to induce histone acetylation independent of transcriptional activity at the C4-specific phosphoenolpyruvate carboxylase promoter in maize. Plant Physiol. 141, 1078-1088 (2006).
  6. Deng, W. Involvement of the histone acetyltransferase AtHAC1 in the regulation of flowering time via repression of FLOWERING LOCUS C in Arabidopsis. Plant Physiol. 143, 1660-1668 (2007).
  7. Benhamed, M. Arabidopsis GCN5, HD1, and TAF1/HAF2 interact to regulate histone acetylation required for light-responsive gene expression. Plant Cell. 18, 2893-2903 (2006).
  8. Bowler, C. Chromatin techniques for plant cells. Plant Journal. 39, 776-789 (2004).
  9. Orlando, V. Mapping chromosomal proteins in vivo by formaldehyde decrosslinked-chromatin immunoprecipitation. Trends Biochem. Sci. 25, 99-104 (2000).
  10. Haring, M. Chromatin immunoprecipitation: optimization, quantitative analysis and data normalization. Plant Meth. 3, 11-11 (2007).
  11. Danker, T. Developmental information but not promoter activity controls the methylation state of histone H3 lysine 4 on two photosynthetic genes in maize. Plant J. 53, 465-474 (2008).
  12. Uknes, S. Acquired resistance in Arabidopsis. Plant Cell. 4, 645-656 (1992).
  13. Workman, J. L. Nucleosome displacement in transcription. Genes Develop. 20, 2009-2017 (2006).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

Bitki Leaves Histon değişiklik tespiti
JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code