Burada, insan hücrelerinde Moloney fare lösemi virüsü tabanlı retroviral vektörlerin entegrasyon alanlarının genom çapında haritalanması için bir protokolü açıklıyoruz.
Yöntem makalesi
Burada, insan hücrelerinde Moloney fare lösemi virüsü tabanlı retroviral vektörlerin entegrasyon alanlarının genom çapında haritalanması için bir protokolü açıklıyoruz.
Moloney sıçangil lösemisi (MLV) virüs esaslı retroviral vektörler ağırlıklı olarak asetile arttırıcılar ve yükselticiler ile bütünleşir. Bu nedenle, mLV entegrasyon bölgeleri, aktif düzenleyici elementlerin işlevsel belirteçleri olarak kullanılabilir. Burada, hücreye özgü güçlendiricilerin ve yükselticilerin genom çapında tanımlanmasına olanak tanıyan bir retroviral tarama aleti sunuyoruz. Kısacası, hedef hücre popülasyonu, bir mLV türevi vektör ile transdüser hale getirilir ve genomik DNA sık sık kesme kısıtlama enzimi ile sindirilir. Genomik fragmanları uyumlu bir DNA bağlayıcısı ile bağladıktan sonra, linker aracılı polimeraz zincir reaksiyonu (LM-PCR), virüs konakçı genom kavşaklarının çoğaltılmasına izin verir. Genis çapında mLV entegrasyon profilini tanımlamak için amplikonların seri sıralaması kullanılır. Son olarak, tekrarlayan entegrasyon kümeleri, hücre tipine özgü transkripsiyonel programların aktivasyonundan sorumlu, hücreye özgü düzenleyici bölgelerin tanımlanması için tanımlanır.
ör., Somatik kök hücreler) retrospektif olarak tanımlanması için bir enstrümantal tekniktir.
Hücre kimliği, spesifik gen gruplarının ifadesi ile belirlenir. Organizmalar ve arttırıcılar gibi cis düzenleyici elemanların rolü, hücre tipi spesifik transkripsiyonel programların aktivasyonu için çok önemlidir. Bu düzenleyici bölgeler, çeşitli hücre tipleri 1 , 2 , 3'te genom geniş tanımlaması için yaygın olarak kullanılan özel histon modifikasyonları, transkripsiyon faktörleri ve ko-faktör bağlama ve kromatin erişilebilirliği gibi spesifik kromatin özellikleri ile karakterizedir. Özellikle, histone H3 lizin 27'nin (H3K27ac) asetillenmesinin genom çapındaki profili aktif promotörleri, arttırıcıları ve süper arttırıcıları 4 , 5 , 6 tanımlamak için yaygın olarak kullanılır.
Moloney fare lösemi virüsü (MLV) gen için yaygın olarak kullanılan bir gamma-retrovirüsüdürMemeli hücrelerinde transfer. Bir hedef hücrenin enfekte edilmesinden sonra, retroviral RNA genomu, ön entegrasyon kompleksini (PIC) birleştirmek için viral ve hücresel proteinleri bağlayan çift sarmallı bir DNA molekülüne retro-transkribe edilir. PIC çekirdeğe girer ve konakçı hücre kromatini bağlar. Burada, anahtar bir PIC bileşeni olan viral integraz, proviral DNA'nın konukçu hücre genomuna entegrasyonuna aracılık eder. Genomik DNA'daki mLV entegrasyonu rasgele değil, ancak promotör ve güç arttırıcılar gibi aktif cis düzenleyici elemanlarda, hücreye özel bir biçimde 7 , 8 , 9 , 10 meydana gelir. Bu özel entegrasyon profiline, mLV integraz ile hücresel bromodomain ve ekstraterminal alan (BET) proteinleri 11 , 12 , 13 arasındaki doğrudan etkileşim aracılık eder. BET proteinleri (BRD2, BRD3 veBRD4), konak kromatin ve mLV PIC arasında bir köprü görevi görürler: ekstratik alan, mLV integraz 11,12,13 ile etkileşirken, bromodomainsleri yoluyla yüksek oranda asetillenmiş cis düzenleyici bölgeleri tanımaktadırlar.
Burada, mLV'nin entegrasyon özelliklerine dayalı aktif cis düzenleyici bölgeleri haritalamak için yeni bir araç olan retroviral taramayı tarif ediyoruz. Kısaca hücreler, arttırılmış yeşil floresan protein (eGFP) raportör genini eksprese eden mLV türevi retroviral vektör ile transdüser hale getirilir. Genomik DNA özümlemesinden sonra, mLV vektörünün 3 'uzun terminal tekrarlaması (LTR) ile genomik DNA arasındaki bağlantı noktaları, bağlayıcı aracılı PCR (LM-PCR) ile çoğaltılmakta ve kitlesel sekanslanmaktadır. MLV entegrasyon bölgeleri insan genomuna eşlenir ve mLV tarafından yüksek oranda hedeflenen genomik bölgeler, mLV entegrasyon siteleri kümeleri olarak tanımlanır.
Retroviral taramaNing birçok insan primer hücrelerinde hücreye özgü aktif düzenleyici elementleri tanımlamak için kullanılmıştır 14,15. MLV kümeleri, çoğu H3K27ac gibi aktif histon işaretlerini barındıran ve hücreye spesifik olan, epigenetik olarak tanımlanmış yükselticiler ve eşlenik maddeler ile birlikte eşlendi. Retroviral tarama prospektif olarak saflaştırılmış hücre popülasyonlarında 7 , 14 yanı sıra prospektif izolasyon için etkili belirteçlerden yoksun olan keratinosit kök hücreleri gibi retrospektif olarak tanımlanmış hücre popülasyonlarında DNA düzenleyici elementlerin genom çapında belirlenmesini sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. İnsan Hücrelerinin MLV İletimi
2. Linker aracılı PCR (LM-PCR) ile mLV entegrasyon alanlarının amplifikasyonu

3. mLV Entegrasyon Sitelerinin Devasa Dizilimi
NOT: LM-PCR prodTicari platformlar kullanılarak sekanslar sıralanabilir (ikinci PCR reaksiyonunda uygun iç içe geçmiş primer çiftinin seçilmesi, alt bölüm 2.5.1'e bakınız). Roche GS-FLX pirosequencing platformu ile sıralama için, önceki kağıtlara 7 , 14 , 15 bakınız. Bu bölümde, Illumina sıralama platformu için yeni optimize edilmiş bir protokol açıklanmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Retroviral tarama prosedürünün iş akışı
Retroviral tarama prosedürünün iş akışı Şekil 1'de şematize edilmiştir. Hedef hücre popülasyonu arıtılır ve bir eGFP raportör geni ifade eden bir mLV türevi retroviral vektör ile transforme edilir. Transgen, viral genomun konak DNA'sına sentezini, ters transkripsiyonunu ve entegrasyonunu sağlayan, iki özdeş uzun terminal tekrarları (5 've 3' LTR...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada, kromatin bölgelerini hedefleyen bir epigenetik olarak aktif promotörler ve arttırıcılar olarak işaretlenmiş bir retrovirüs olan mLV'nin entegrasyon sitelerinin genom çapında haritalandırılması için bir protokolü açıkladık. Protokolün kritik adımları ve / veya sınırlamaları şunları içerir: (i) hedef hücre popülasyonunun mLV iletim; (Ii) LM-PCR ile virüs-konakçı bağlantı noktalarının çoğaltılması; (Iii) entegrasyon alanlarının yüksek bir kısmının alınması. MLV tabanlı retroviral vektörler bölerek bölünen hücre...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu çalışma Avrupa Araştırma Konseyi (ERC-2010-AdG, GT-SKIN), İtalya Eğitim Bakanlığı, Üniversiteler ve Araştırma Bakanlığı'nın (Ricerca 2010-RBFR10OS4G, FIRB-Futuro in Ricerca 2012-RBFR126B8I_003'teki FIRB-Futuro) hibeleriyle desteklendi , EPIGEN Epigenomik Flagship Projesi), İtalyan Sağlık Bakanlığı (Genç araştırmacılar Çağrı 2011 GR-2011-02352026) ve Imagine Enstitüsü Vakfı (Paris, Fransa).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| PBS, pH 7.4 | ThermoScientific | 10010031 | veya eşdeğeri |
| Fetal Sığır Serumu | ThermoScientific | 16000044 | veya eşdeğeri |
| 0.2 ml tüpler | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| 1.5 ml tüpler | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| QIAGEN QIAmp DNA mini Kiti ve nbsp; | QIAGEN | 51306 | veya eşdeğeri |
| T4 DNA ligaz | New England BioLabs | M0202T | |
| T4 DNA Ligaz Reaksiyon tamponu | New England BioLabs | M0202T | |
| Bağlayıcı Artı Strand oligonükleotid | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-PO < sub>4< / sub>-TAGTCCCTTAAGCGGAG-3' (Arıtma derecesi: SDS-PAGE) | |
| Bağlayıcı Eksi Iplikçik oligonükleotid | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGCTCCGCTTAAGGGAC-3' (Arıtma derecesi: SDS-PAGE) | |
| Tru9I | Roche-Sigma-Aldrich | 11464825001 | |
| SuRE/Cut Buffer M | Roche-Sigma-Aldrich | 11417983001 | |
| PstI | Roche-Sigma-Aldrich | 10798991001 | |
| SuRE/Cut Tampon H | Roche-Sigma-Aldrich | 11417991001 | |
| Platin Taq DNA Polimeraz Yüksek Sadakat | Invitrogen | 11304011 | |
| 10 mM dNTP Karışımı | Invitrogen | 18427013 | veya eşdeğeri |
| PCR sınıfı su | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| 96 kuyulu termal döngüleyici (ısıtmalı kapaklı) | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| bağlayıcı astar | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GTAATACGACTCACTATAGGGC-3' (Arıtma derecesi: PCR sınıfı) | |
| MLV-3' LTR astar | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GACTTGTGGTCTCGCTGTTCCTTGG-3' (Arıtma derecesi: PCR sınıfı) | |
| bağlayıcı iç içe astar 454 | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GCCTTGCCAGCCCGCTCAG [AGGGCTCCGCTTAAGGGAC] (Saflaştırma sınıfı: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' LTR iç içe astar 454 | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GCCTCCCTCGCGCCATCAGTAGC[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC](Saflaştırma sınıfı: SDS-PAGE) | |
| bağlayıcı iç içe astar Illumina | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTATAAGAGACAG-[AGGGCTCCGCTTAAGGGAC](Saflaştırma derecesi: SDS-PAGE) | |
| MLV-3' LTR iç içe astar Illumina | genel laboratuvar tedarikçisi | 5'-GTCTCGTGGCGGAGATGTATAAGAGACAG-[GGTCTCCTCTGAGTGATTGACTACC](Saflaştırma derecesi: SDS-PAGE) | |
| Sodyum Asetat Çözeltisi (3M) pH 5.2 | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| Moleküler biyoloji için etanol (mutlak) | Sigma-Aldrich | E7023 | veya eşdeğeri |
| Topo TA Klonlama kiti (pCR2.1-TOPO vektör ile) | Invitrogen | K4500-01 | |
| QIAquick Jel Ekstraksiyon kiti | QIAGEN | 28704 | |
| Agarose | Sigma-Aldrich | A9539 | veya eşdeğeri |
| Etidyum bromür | Sigma-Aldrich | E1510 | veya eşdeğeri |
| 100 bp DNA merdiveni | Invitrogen | 15628019 | veya eşdeğeri |
| 6x Yükleme Tamponu | ThermoScientific | R0611 | veya eşdeğeri |
| NanoDrop 2000 UV-Vis Spektrofotometre | ThermoScientific | ND-2000 | |
| Nextera XT İndeks kiti | Illumina | FC-131-1001 veya FC-131-1002 | |
| 2x KAPA HiFi Sıcak Başlangıç Hazır Karışımı | KAPA Biosystems | KK2601 | |
| 2 ml tüpler için dinamik stand | Invitrogen | 12321D | veya eşdeğeri |
| Agencourt AMPure XP 60 ml kiti | Beckman Coulter Genomics | A63881 | |
| Tris-HCl 10 mM, pH 8.5 | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| Agilent 2200 TapeStation sistemi Agilent | Technologies | G2964AA | veya eşdeğeri |
| D1000 ScreenTape | Agilent Technologies | 5067-5582 | veya eşdeğeri |
| D1000 Reaktifleri | Agilent Technologies | 5067-5583 | veya eşdeğeri |
| Illumina platformları için KAPA Kitaplığı Miktar Belirleme Kiti (ABI Prism) | KAPA Biosystems | KK4835 | |
| ABI Prism 7900HT Hızlı Gerçek Zamanlı PCR Sistemi | Uygulamalı Biyosistemler | 4329003 | |
| NaOH 1.0 N, moleküler biyoloji sınıfı | genel laboratuvar tedarikçisi | ||
| HT1 (Hibridizasyon Tamponu) | Illumina | MiSeq Reaktif Kitinde | |
| MiSeq Reaktif Kiti v3 (150 döngü) | Illumina | MS-102-3001 | |
| MiSeq Sistemi | Illumina | SY-410-1003 | |
| PhiX Control v3 | Illumina | FC-110-3001 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste