$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
İskelet kası fizyolojide ve davranışta önemli rol oynamaktadır. Çok çekirdekli kas lifi, aktin ve miyozinin kasılma kuvveti oluşturmak için sarkomerler denilen işlevsel birimleri oluşturduğu miyofibrillerden oluşur. İskelet kası aynı zamanda vücudun en büyük metabolizma organıdır, postprandial glikoz alımının>% 80'ini ve insülin tepkisini ve metabolik homeostazı düzenleyen 1 , 2'yi hesaplar. Kas fizyolojisi ve metabolizması sirkadiyen saat, 3 , 4 , 5 , 6 nispi biyolojik zamanlayıcı tarafından yakından düzenlenir. Örneğin, çekirdeğin sirkadiyen saat bileşenlerinden biri olan Bmal1'in iskelet kasına özgü silinmesi, iskelet kasında insülin direnci ve glukoz alımını azalttı ve hayvanlarda tip 2 diyabet 7 geliştiği bulundu. benAyrıca, iskelet kası, sistemik metabolizma ve fizyolojiyi düzenlemek için mokinleri salgılayan bir endokrin organ 8 olarak giderek daha fazla takdir edilmektedir. İskelet kasında bu düzenleyici işlevleri tam olarak anlamak için mekanik çalışmalara ihtiyaç vardır.
ChIP, DNA bağlayıcı proteinlerin hızlandırıcı alımını tanımlamak için güçlü bir yaklaşımdır. ChIP başlangıçta kromatin DNA 9 , 10'daki nükleozom organizasyonunu tanımlamak için geliştirildi. O zamandan beri çeşitli yöntemlerin, formaldehit, dimetil sülfat veya mor ötesi ışınlama (UV) 11 , 12 kullanarak proteinleri ve kromatin DNA'yı çapraz bağladığı bildirildi. Formaldehit çapraz bağlanma, kromatin yapısını koruyan ve DNA-protein etkileşimlerini koruyan en yaygın yöntemdir ( 9 , 13 , 14) . Çapraz bağlı kromatografiSonication tarafından parçalanmış ve ilgilenilen belirli DNA bağlama proteinine karşı antikor ile immüno-çökeltilmiş 15 , 16 . Son yıllarda, genom çapında transkripsiyon faktörü bağlama 17'yi sorgulamak için ChIP'i NGS ile birleştiren bir yöntem olan ChIP sıralama (ChIP-sequ) geliştirildi ve bazı durumlarda bir süre içerisinde dinamik değişiklikleri izlemek için 18 , 19 , 20 . Örneğin, sirkadiyen ChIP-seq çalışmaları, sirkadiyen saat bileşenlerinin ve histone belirteçlerinin genomik olarak bağlanmasını düzenleyen, ~ 24 saatlik döngüsel döngü 18 boyunca geçici gen ifadesini sürükleyen, oldukça düzenlenmiş bir dizi ortaya koymuştur.
Çoğu mevcut ChIP protokolleri yumuşak dokular ( örneğin karaciğer, beyin vb. ) Için tasarlanmıştır ve skele dahil olmak üzere sert dokular için çok az yayınlanmıştırKas kas. Fiberle zengin iskelet kasını homojenize etmek ve özellikle çapraz bağlanmayı gerektiren ChIP deneyleri için yüksek kaliteli çekirdekleri 21 izole etmek teknik açıdan zorlayıcı bir işlemdir. Yeni bir kas ChIP çalışmasında22, uydu hücreleri miyofiberlerden ayrılmış ve çekirdekler, doku sindirimini içeren uzun bir prosedür aracılığıyla her iki hücre tipinden hazırlanmıştır. İzole edilmiş çekirdekler üzerinde formaldehit çapraz bağlanmadan önce tüm işlemin tamamlanması yaklaşık üç saat sürdü. Bu prosedür kas dokusunu etkin homojenizasyon için daha da dirençli hale getiren ve yüksek kaliteli çekirdekler üretebilen kas lifini çapraz bağlamayı önlerken doku toplanmasından çekirdek çapraz bağlanmaya kadar olan önemli zaman gecikmesi, değişmiş DNA riskini doğurur -protein etkileşimi. Buna karşın, çoğu çalışma deneysel muamele ya da doku toplanması sonrasında gerçek zamanda DNA-proteinin korunması için çapraz bağlama gerçekleştirmiştirN bağlayıcı 12 . Çapraz bağlantıdan önce çekirdek izolasyonunun ikinci bir dezavantajı, tipik olarak 3-4 saat aralıklarla ortaya çıkan sirkadiyal örnek toplama gibi zamana duyarlı uygulamaların engellenmesidir. Çekirdeklerin çapraz bağlanması olmaksızın, izolasyonun kesilme işleminden hemen sonra ilerlemesi gerekirken çapraz bağlı numuneler, tüm zaman çizelgesi tamamlandıktan sonra birlikte işlenebilir ve böylece daha fazla deney tutarlılığı sağlanır.
Çapraz bağlanmamış iskelet kasında çekirdek izolasyonu için diğer protokoller de bildirilmiştir. İki çalışma, çekirdekleri kalan miyofibriller ve hücre öpleri 23,24'ten ayırmak için gradyan ultra-santrifüj kullandığını açıkladı. Sükroz veya koloidal gradyent ultra-santrifüj, çapraz bağlanmamış kas dokuları ile etkili olsa da, deneylerimiz, çapraz bağlamadan sonra gradyan ultra-santrifüj işlemi ile çekirdeklerin hücre d'den ayrımında başarısız olduğunu ortaya koymuşturDegrade üzerinde ebris.
Bu nedenle, çapraz bağlı fare iskelet kas dokuları kullanarak yüksek kaliteli çekirdekleri izole etmek için bir prosedür geliştirdik. Degrade ultra-santrifüjden ziyade, çekirdeği enkaztan etkili bir şekilde ayırmak için seri bir filtreleme yöntemi geliştirdik. Ultrasonication işlemini takiben, kromatin örnekleri, hedef geliştiricilere bağlanan BMAL1 proteininin sirkadiyen bir modeli gösteren ChIP çalışmaları için başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Metodumuz, kas dokularının çeşitli mekanik çalışmalarına genel olarak uygulanabilir.