EpiMark 5-5-HMC ו MC ערכת ניתוח יכול לשמש כדי לנתח לכמת 5-5-methylcytosine ו hydroxymethylcytosine בתוך מוקד spe cific. הערכה מבדיל 5-MC מתוך 5-HMC על ידי תוספת של גלוקוז אל קבוצת הידרוקסיל של 5-HMC דרך התגובה האנזימטית ניצול β-glucosyltransferase (T4-BGT). כאשר 5-HMC מתרחשת בהקשר של CCGG, שינוי זה ממיר אתר cleavable MspI לאתר הלא cleavable.
Hydroxymethylation DNA הוא שינוי יודעים מזה זמן רב של ה-DNA, אך הפכה לאחרונה מוקד מחקר epigenetic. ה-DNA הוא שונה היונקים enzymatically במיקום פחמן 5 th של ציטוזין (C) שאריות עד 5-MC, ברובה בהקשר של dinucleotides CPG. 5-MC ניתנת חמצון אנזימטי עד 5-HMC ידי משפחת ט של אנזימים, אשר הם האמינו להיות מעורב בפיתוח ומחלות. נכון לעכשיו, התפקיד הביולוגי של 5-HMC לא מובנת לחלוטין, אך הוא יצירת עניין רב בשל הפוטנציאל שלה בתור סמן. זאת עקב מחקרים פורצי מספר זיהוי 5-hydroxymethylcytosine בעכבר גזע עובריים (ES) ותאי עצב.
שיטות מחקר, כולל שיטות bisulfite רצף, אינם מסוגלים להבחין בקלות בין 5-5-MC ו HMC. קיימים מספר פרוטוקולים שניתן למדוד כמויות גלובלית של 5-hydroxymethylcytosine בגנום, כולל כרומטוגרפיה נוזלית בשילוב עם ניתוח ספקטרומטריית מסה or כרומטוגרפיה שכבה דקה של נוקלאוזידים יחיד מתעכל מ-DNA הגנומי. נוגדנים המכוונים 5-hydroxymethylcytosine גם קיים, אשר ניתן להשתמש בהם לצורך ניתוח כתם נקודה, immunofluorescence, או משקעים של ה-DNA hydroxymethylated, אבל נוגדנים אלה אין תוספת יחיד resolution.In בסיס, ברזולוציה תלוי בגודל של ה-DNA immunoprecipitated ועבור ניסויים microarray, תלוי בעיצוב בדיקה. מאז לא ידוע היכן בדיוק 5-hydroxymethylcytosine קיים בגנום או תפקידה תקנה epigenetic, טכניקות חדשות נדרשים שניתן לזהות hydroxymethylation מוקד ספציפי. EpiMark 5-5-HMC ו MC ניתוח Kit מספקת פתרון להבחנה בין שני שינויים ב לוקוסים ספציפיים.
EpiMark 5-5-HMC ו MC ניתוח Kit היא שיטה פשוטה וחזקה לזיהוי ו quantitation של 5-5-methylcytosine ו hydroxymethylcytosine בתוך מוקד DNA ספציפיים. גישה זו האנזימטית מנצל את ההפרש מתילציה הרגישות של MspI isoschizomers ו HpaII בפרוטוקול 3 שלבים פשוטים.
הדנ"א הגנומי של הריבית שטופלו T4-BGT, הוספת moeity הגלוקוז 5-hydroxymethylcytosine. תגובה זו רצף עצמאית, ולכן כל 5-HMC יהיה glucosylated, ללא שינוי או 5-MC-DNA המכיל לא יושפעו.
Glucosylation זה לאחר מכן על ידי עיכול endonuclease הגבלה. MspI ו HpaII להכיר אותו רצף (CCGG), אך רגישים מתילציה מדינות שונות. HpaII cleaves רק באתר ללא שינוי לחלוטין: כל שינוי (5-MC, 5-HMC או 5-ghmC) בשעה מחשוף או בלוקים ציטוזין. MspI מזהה cleaves 5-MC ו-5-HMC, אך לא 5-ghmC.
החלק השלישי של הפרוטוקול הוא חקירתו של מוקד על ידי PCR. משהו כמו 20 ng של DNA קלט ניתן להשתמש. הגברה של הניסוי (glucosylated ו מעוכל) שליטה (מדומה glucosylated ו מעוכל) DNA היעד עם primers איגוף אתר CCGG עניין (100-200 נקודות בסיס) מבוצע. אם האתר מכיל 5-CPG hydroxymethylcytosine, להקה מזוהה לאחר glucosylation ועיכול, אך לא התגובה הלא glucosylated הבקרה. זמן אמת PCR ייתן אומדן של כמה hydroxymethylcytosine נמצא באתר מיוחד זה.
בניסוי זה, ננתח את כמות 5-hydroxymethylcytosine במדגם עכבר Babl / C המוח על ידי נקודת הסיום PCR.
יש דברים קריטיים מספר לשקול בעת הגדרת הניסוי הזה. ראשית, חשוב כי glucosylation של הדנ"א הגנומי ממשיך סיום. סגוליות רצף של T4-BGT לא ידוע, וזה כנראה ברירה לרצף את המצע. לכן, במקרים מסוימים, פעמים הדגירה כבר עשוי להיות נחוץ. עיכול שנית, MspI ו HpaII חייב להיות שלם כדי למנוע אות הרקע. עבור אלה אנזימי הגבלה, אנו ממליצים זמן הדגירה של 4 שעות, אבל incubations כבר יכול להתבצע כאשר מחשוף שלם הוא ציין. שלישית, כמות ה-DNA קלט יכול להיות מותאם בהתאם לזמינות, מאז 20 NGS של דנ"א יכולה לשמש נקודת הסיום PCR. לבסוף, אנו ממליצים על השימוש של ה-DNA לשלוט מסופק שניתן להריץ במקביל הדנ"א הגנומי של 5-MC ו-5-HMC כימות.
The authors have nothing to disclose.
Sriharsa Pradhan, שאנון מורי קיני, חכה צ'ין Gyeong, Jurate Bitinaite, יו 'נג, פייר אוליבייה Esteve, Romualdas Vaisvila, מעבדה סטיבן א' s ג'ייקובסן, UCLA. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי NIH 1R44GM095209-01.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
EpiMark™ 5-hmC and 5-mC Analysis Kit | New England Biolabs | E3317 | ||
Locus specific primers, flanking a CCGG site of interest | Custom per experiment; provided by user | |||
LongAmp® Taq DNA Polymerase | New England Biolabs | M0323 | ||
dNTPs | New England Biolabs | N0447 | ||
molecular biology grade water |