配对末端标签测序(嘉PET)的染色质相互作用分析方法是<em>从头</em>染色质相互作用的检测,为更好地理解转录调控。
基因组被组织成三维结构,采用高阶构内,2,12微米大小的核空间。这样的架构是不是随机的,涉及13基因启动子调控元件之间的相互作用。具体的调控序列的转录因子结合,带来了网络的转录调控和协调1,14。
配对末端标签测序(嘉PET)的染色质相互作用分析,以确定这些高阶染色质结构5,6。细胞是固定的,相互作用的位点是由共价DNA-蛋白质交联抓获。为了尽量减少非特异性噪声和降低复杂性,以及增加特异性染色质相互作用分析,染色质免疫沉淀(ChIP)是用来对付特定的蛋白质因子丰富接近结扎前的染色体片段的利益。随后结扎涉及半交联剂对一起拴在个别染色质复合物的DNA片段之间形成的共价链接。的侧翼MmeI,限制在一半交联剂酶切位点,允许提取配对结束后MmeI消化标记链接标记构造(PETS)。作为交联剂一半是生物素,这些PET结构采用链霉亲和磁珠纯化。纯化的宠物结扎与新一代测序适配器和通过下一代,如Illumina的Genome Analyzer的时序产生相互作用的片段目录。映射和生物信息学分析,然后进行识别芯片浓缩铀的结合位点和芯片丰富的染色质相互作用8。
我们已经制作了一个视频演示,CHIA-PET的协议,特别是芯片制备的关键方面,由于芯片的质量起到了重要作用,在的嘉PET库结果。由于协议很长的,唯一的关键步骤是在视频显示。
CHIA-PET是开发,以确定转录调控中的长程相互作用的方法。确定的嘉PET库质量的关键因素之一是芯片材料的质量。
在视频显示的协议,采用交叉连接细胞(EGS)和甲醛的使用。交联的第二个轴承较长的间隔臂的试剂结合使用甲醛,可能有助于蛋白质不能甲醛的约束,仅3,11,15约束力。我们已经构建库,此方法已显示出强大的结合位点和长程相互作用9。然而,交联和芯片的条件应为每个感兴趣的因素优化,重要的是不要过度的交联,作为交联太多会导致碎片中的困难,通过超声,并可能导致虚假的染色质相互作用。染色质相互作用应当验证由不同的方法,如荧光原位杂交4,由嘉义PET标识。
我们建议至少100吴质材料。虽然我们已经构建从50吴质材料质量好的库,我们已经指出,允许起始原料的大量嘉PET少于16个PCR循环,从而最大限度地减少每个库的扩增和冗余库建设。这种较低的冗余与较高的独特的映射标签和高比例的可用数据,从而使染色体的测序较少的车道更全面的互动地图。最终每管装珠量应该是50μL和100μL的磁场和琼脂糖珠分别。如果包装珠体积小于说,同样预先清除空白磁或琼脂糖珠的最小包装量,以尽量减少损失的DNA-轴承珠S在随后的步骤。个子矮的小技巧大核心提示应使用移液琼脂糖珠。
继先前公布的CHIA-PET的协议被纳入下列修改。首先,磁性Ğ珠被用来在清洗,以尽量减少样品的损失。此外,我们发现非特异性条带,大小约100个基点和138基点,是自我结扎半连接器或/和适配器的扩增。因此,我们减少生物素的一半,连接器和454 GS20适配器,以尽量减少非特异性条带,PCR扩增过程中的浓度。接近结扎量减少,从50毫升至10毫升,在随后的纯化步骤,以尽量减少样品的损失,也节省试剂成本。我们还增加了孵化时间固定嘉PET DNA珠,链霉亲和素珠CHIA-PET的DNA,以确保最大的捕获。
在接近结扎一步,THA嵌合结扎t没有代表在体内染色质相互作用的真实,都不可避免地在一个非特定的和随机的方式产生。因此,任何CHIA-PET的实验数据的质量评估,嵌合率估计从两个不同的特定核苷酸条码TAAG和ATGT的5半交联剂的使用。 CHIA-PET的序列高通量测序后,首先来自特定结扎产品和非特异性结扎产品的链接条码组成和序列分析可以区分8。被称为嵌合体的比例(即异AB连接器)呈现在我们的内部MCF-7 RNA聚合酶II CHIA-PET的图书馆是低于15%。
嘉PET序列,其后分为两大类,即自我结扎宠物间结扎宠物。自我结扎宠物获得自我函证结扎染色质片段,而从我而得间结扎宠物NTER结扎两种不同的DNA片段。后者再细分为三个不同的类别,基于相同的染色体(染色体内间结扎宠物)或标签都被映射到两个不同的染色体(interchromosomal间结扎宠物)的基因组上的每个标签距离。我们已经开发了1 CHIA-PET的工具软件包,理清不同类别8。这将根据库中的DNA片段。一般来说,小的芯片碎片会给一个更高的分辨率,并切断这些RNA聚合酶II嘉PET库大约是4 KB。
此外,真正的染色质相互作用可以从随机噪声区分计数间结扎宠物互动集群的数量,换句话说,高PET计数集群据说有更高的概率是一个真正的染色质相互作用8 。
来过滤误报1上升,从高浓缩铀的锚定能形成随机机会间结扎宠物,统计分析框架也已制定占到任何两锚8间结扎宠物随机形成。
总之,CHIA-PET的技术允许映射在全球范围内的染色质相互作用网络。嘉义PET芯片的实施,使图书馆的复杂性和背景噪音减少。此外,芯片增加特异性染色质相互作用,使特定的染色质相互作用与特定的转录因子5的考试。
The authors have nothing to disclose.
由A *新加坡星撰文支持。此外,支持的A * STAR国家科学奖学金,妇女在国家科学院士和李光耀博士后奖学金1欧莱雅的MJF。里亚尔支持由NIH的ENCODE的补助金(以R01 HG004456-01和以R01 HG003521-01)。作者也承认,录像的8个像素的制作,特别是开尔文先生一生之水,张先生启翔先生和宣威甘,新加坡队,为拍摄场景,视频编辑和米歇尔张志贤女士女士西蒂·拉希姆画外音。
Name of the reagent | Company | Catalogue Number | Comments |
4-20% gradient TBE gel | Invitrogen | EC6225BOX | Step B, 6.3 |
5 x T4 DNA Ligase Buffer with PEG | Invitrogen | 46300018 | Step B, 2.2 |
6% TBE gel | Invitrogen | EC6263BOX | Step B, 6.8 |
Agilent DNA 100 Assay | Agilent Technologies | 5067-1504 | Step B, 7.1 |
Agilent High Sensitivity DNA Assay | Agilent Technologies | 5067-4626 | |
Agilent Bioanalyzer 2100 | Agilent Technologies | G2940CA | |
Centrifuge Tube Filters (Spin-X) | Corning | CLS8160 | Step B, 3.7 and 6.9 |
Dark Reader Transilluminator | Clare Chemical Research | DR46B | Step B, 6.8 |
Digital Sonifier Cell Disrupter | Branson | 450D-0101063591 | Step A, 4.3 |
DynaMag-2 magnet (Magnetic Particle Concentrator) | Invitrogen | 123-21D | Step A, 7.5.1 Step B, for all magnetic beads washing steps |
DynaMag-15 Magnet (Magnetic Particle Concentrator) | Invitrogen | 123.01D | Step A, 5 and 6 |
DynaMag-PCR (Magnetic Particle Concentrator) | Invitrogen | 49-2025 | Step B, 6.5 |
Escherichia coli DNA Polymerase I | NEB | M0209 | Step B, 5.6 |
GlycoBlue | Ambion | AM9516 | Step A, 7.5.1 Step B, 4.3 and 6.5 |
Illumina cBot Cluster Generation System | Illumina | SY-301-2002 | Step B, 7.4 |
Illumina Genome Analyzer IIx | Illumina | SY-301-1301 | Step B, 7.5 |
Illumina PE primers | Illumina | PE-102-1004 | Step B, 5.4 (if necessary) |
Intelli-Mixer | Palico Biotech | RM-2L | Step B, any incubations with rotation |
LightCycler 480 Real-Time PCR System | Roche | 04 640 268 001 | Step A, 7.5.3 Step B, 7.3 |
LightCycler480 DNA SYBR Green I MasterMix | Roche | 03 752 186 001 | Step B, 7.5.3 |
M-280 Streptavidin Dynabeads | Invitrogen | 11206D | Step B, 5.2 |
Magnetic (Dynabeads) Protein G | Invitrogen | 100.03D | Step A, 5.1.1 and 5.2.1 |
MaXtract High Density (2ml) | Qiagen | 129056 | Step A, 7.5.1 |
MaXtract High Density (50ml) | Qiagen | 129073 | Step B, 4.2 |
MmeI | NEB | R0637 | R0637 |
RNase ONE Ribonuclease | Promega | M426C | Step B, 4.8 |
RNA Polymerase II (8WG16) monoclonal antibody | Covance | MMS-126R | Step A, 5.2.4 |
Oak Ridge Centrifuge Tubes (Polypropylene) | Nalgene | 3119-0050 | Step A, 3.1 |
Oak Ridge Centrifuge Tubes (Teflon FEP) | Nalgene | 3114-0050 | Step B, 4.3 |
Phusion High Fidelity Master Mix | Finnzymes | F-531 | Step B, 6 |
Picogreen (Quant-iT) dsDNA Reagent | Invitrogen | P11495 | Step A, 7.5.2 |
Polystyrene Round Bottom Test Tube | BD Biosciences | 352057 | Step A, 4.1 |
Protease Inhibitor Cocktail Tablets (cOmplete, EDTA-free) | Roche | 11873580001 | Step A, 1.6 onwards |
Proteinase K Solution (20mg/ml) | Fermentas | E00491 | Step A, 4.4, 7.5.1 Step B, 4.1 |
T4 DNA Ligase | Fermentas | EL0013 | Step B, 2.2, 3.9 and 5.4 |
T4 DNA Ligase Buffer (NEB) | NEB | B0202S | Step B, 3.3 and 3.9 |
T4 DNA Polymerase | Promega | M4215 | Step B, 1.2 |
T4 DNA Polynucleotide Kinase | NEB | M0201 | Step B, 3.3 |
TruSeq SBS Kit v5–GA | Illumina | FC-104-5001 | Regents for Illumina Genome Analyzer IIx system |
TruSeq PE Cluster Kit v2–cBot–GA | Illumina | PE-300-2001 | to be use with Illumina cBot Cluster Generation System |
SYBR Green I | Invitrogen | S-7585 | Step B, 6.3 and 6.8 |
XCell SureLock Mini-Cell Electrophoresis System | Invitrogen | EI0001 | Step B, 6.3 and 6.8 |
Name | Sequence | Comments | |
Biotinylated half-linkers A (200ng/μl) | Top | 5′ GG CCG CGA/iBiodT/ ATC TTA TCC AAC 3′ | 250 nmole scale HPLC Purified Internal Biotin dT(9) |
Bot | 5′ GTT GGA TAA GAT ATC GC 3′ | 250 nmole scale HPLC Purified | |
Biotinylated half-linkers B (200ng/μl) | Top | 5′ GGC CGC GA/iBiodT/ ATA CAT TCC AAC 3′ | 250 nmole scale HPLC Purified Internal Biotin dT(9) |
Bot | 5′ GTT GGA ATG TAT ATC GC 3′ | 250 nmole scale HPLC Purified | |
Non-biotinylated half-linkers (200ng/μl) | Top | 5′ GGC CGC GAT ATC GGA TCC AAC 3′ | 250 nmole scale PCR Grade |
Bot | 5′ GTT GGA TCC GAT ATC GC 3′ | 250 nmole scale PCR Grade | |
GS20 Adaptor A (200ng/μl) | Top | 5′ CCA TCT CAT CCC TGC GTG TCC CAT CTG TTC CCT CCC TGT CTC AGN N 3′ | 250 nmole scale PCR Grade |
Bot | 5’CTG AGA CAG GGA GGG AAC AGA TGG GAC ACG CAG GGA TGA GAT GG 3′ | 250 nmole scale PCR Grade | |
GS20 Adaptor B (200ng/μl) | Top | 5′ CTG AGA CAC GCA ACA GGG GAT AGG CAA GGC ACA CAG GGG ATA GG 3′ | 250 nmole scale PCR Grade |
Bot | 5′ CCT ATC CCC TGT GTG CCT TGC CTA TCC CCT GTT GCG TGT CTC AGN N 3′ | 250 nmole scale PCR Grade | |
Illumina-NN adaptors | Top | 5′ ACA CTC TTT CCC TAC ACG ACG CTC TTC CGA TC 3′ | 250 nmole scale HPLC purified See Step B, 5.4 |
Bot | 5′ phos – GAT CGG AAG AGC GGT TCA GCA GGA ATG CCG AG 3′ | 250 nmole scale HPLC purified Phosphorylated 5′ end See Step B, 5.4 | |
Illumina 1-454 (forward) primer (10 μM) | 5′ AAT GAT ACG GCG ACC ACC GAG ATC TAC ACC CTA TCC CCT GTG TGC CTT G 3′ | 250 nmole scale PCR Grade | |
Illumina 2-454 (reverse) primer (10 μM) | 5′ CAA GCA GAA GAC GGC ATA CGA GAT CGG TCC ATC TCA TCC CTG CGT GTC 3′ | 250 nmole scale PCR Grade | |
qPCR Primer 1.1 (10 μM) | 5′ AAT GAT ACG GCG ACC ACC GAG AT 3′ | 10nmole scale PCR Grade | |
qPCR Primer 2.1 (10 μM) | 5′ CAA GCA GAA GAC GGC ATA CGA 3′ | 10nmole scale PCR Grade | |
Illumina 3-454 sequencing primer (100 μM) | 5’TGC GTG TCC CAT CTG TTC CCT CCC TGT CTC AG 3′ | 100nmole scale HPLC Purified | |
Illumina 4-454 sequencing primer (100 μM) | 5’GTG CCT TGC CTA TCC CCT GTT GCG TGT CTC AG 3′ | 100nmole scale HPLC Purified |
Table of oligos and adaptors. Order oligos from Integrated DNA Technologies (IDT) and prepare linkers and adaptors in the same manner as described previously10. Half-linkers and adaptors may be prepared beforehand and stored for several months at -20 °C.