Method Article
Biz H1 bağlayıcı histonlarının ekspresyon düzeyleri analiz testleri bir dizi açıklar. H1 histon protein miktarının HPLC analizi ile elde edilir ise bireysel H1 genlerin mRNA kantitatif gerçek zamanlı PCR ile takip rastgele astar göre ters transkripsiyon ile ölçülür.
Linker histon H1 yüksek mertebeden yapıya kromatin katlama kolaylaştırılması, nükleozom temel parçacık ve bağlayıcı DNA'ya bağlanır. H1 memeli gelişimi 1 için gereklidir ve in vivo 2-4 spesifik gen ekspresyonunu düzenler. Ölçüde korunmuş histon proteinler arasında, H1 bağlayıcı histonlarının ailesinin en heterojen bir gruptur. Ayirt geliştirme sırasında ve farklı hücre tipleri düzenlenmiştir memelilerde 11 H1 alt tipi vardır. Bunlar, H1 alt türleri 5 somatik H1S (H1A-e), değiştirilmesi H1 0, 4 mikrop hücre özel H1 alt türleri ve H1x 5 içerir. DNA bağlanma afinitesi ve kromatin sıkıştırma yeteneği 6-9 farklı birden fazla H1 alt tiplerinin varlığı kromatin fonksiyonu modülasyonu ek bir düzeyi sağlar. Böylece, mRNA ve protein hem bireysel H1 alt tiplerinin kantitatif ekspresyon analizi, yüksek düzenlenmesinde daha iyi anlaşılması için gerekli olansipariş kromatin yapısı ve fonksiyonu.
Burada tek tek H1 alt tiplerinin ifade seviyeleri (Şekil 1) analiz etmek için tasarlanmıştır deneyleri, bir dizi açıklanmaktadır. Çeşitli H1 varyantı genlerin ekspresyonunu daha doğru, hızlı ve Northern blot analizi alternatif bir yaklaşım ile karşılaştırıldığında çok daha az örnekleri gerektiren son derece hassas ve nicel ters transkripsiyon-PCR (QRT-PCR) deneyleri, bir dizi ile ölçülür. Diğer birçok hücresel mRNA mesajları aksine, H1 genlerin çoğu dahil olmak üzere en histon genler, mRNA'lar için uzun bir polyA sahip değildir, ama 3 'tercüme edilmemiş bölgesinin (UTR) 10 azından bir kök döngülü yapısını içermektedir. Bu nedenle, cDNAlann yerine oligo-dT primerlerin rastgele primerler kullanılarak, ters transkriptaz toplam RNA ile hazırlanır. Her H1 alt tipleri (Tablo 1) spesifik primerler Realtime PCR bireysel H1 alt mRNA düzeylerinin oldukça yüksek kantitatif ölçümü elde etmek için yapılırs. Housekeeping gen ekspresyonu normalleşmesi için kontrol olarak analiz edilir.
Her bir alt tipi H1 ve çekirdek histonlarının proteinlerin nispi bolluk 11-13 memeli hücreleri elde toplam histonlarının ters faz yüksek performanslı sıvı kromatografi (RP-HPLC) analizi ile elde edilir. HPLC yöntemi ve çıkma koşulları burada fare H1 alt optimum ayrımlarını verir nitelendirdi. HPLC profili miktarının, biz de hücrelerde nükleozom oranı H1 belirlemek olarak, H1, aile içinde bireysel H1 alt tiplerinin nispi hesaplayabilirsiniz.
1. Numune Hazırlama ve RNA Ekstraksiyon
* Not: RNA da kiti el kitabına göre RNAeasy kiti (Qiagen) kullanılarak elde edilebilir, ya da DNA ve RNA hem de arzu edilir ise DNA / RNA kiti (Qiagen) tarafından.
2. Kantitatif Ters Transkripsiyon PCR (QRT-PCR)
Histon alt | Fare histon isimlendirme | İnsan histon isimlendirme | ||
Gene ad | Giriş No. | Gene adı | Giriş No. | |
Histon H1A | Hist1h1a | NM_030609 | HIST1H1A (H1.1) | NM_005325 |
Histon H1B | Hist1h1b | NM_020034 | HIST1H1B (H1.5) | NM_005322 |
Histon H1c | Hist1h1c | NM_015786 | HIST1H1C (H1.2) | NM_005319 |
Histon H1d | Hist1h1d | NM_145713 | HIST1H1D (H1.3) | NM_005320 |
Histon H1e | Hist1h1e | NM_015787 | HIST1H1E (H1.4) | NM_005321 |
Histon H1 ° | H1f0 | NM_008197 | H1F0 | NM_005318 |
Histon H1oo | H1foo | NM_183811 | H1FOO | NM_153833 |
Histon H1t | Hist1h1t | NM_010377 | HIST1H1T | NM_005323 |
Histon H1t2 | H1fnt | NM_027304 | H1FNT | NM_181788 |
Histon H1x | H1fx | NM_198622 | H1FX | NM_006026 |
Histon Hils1 | Hils1 | NM_081792 | HILS1 | AY286318 |
Tablo 1. Fare ve insan Histon H1 alt isimlendirme.
* Tüm işlemler buz üzerinde ya da 4 ° C de yapılmalıdır
4. Linker histonlarının HPLC Analizi
Tablo 2. Zamanla asetonitril degrade artırılması.
5.. Temsilcisi Sonuçlar
Memeli H1 alt türleri, toplam akış ve bireysel histon H1 genlerin ifade analizi için temsili sonuçlarının listesinde, sırasıyla Tablo 1, Şekil 1 ve Şekil 2-5 'de gösterilmiştir.Şekil 2A kullanılarak H1A qPCR reaksiyonlar tipik amplifikasyonu eğrilerini göstermektedir cDNA Şekil 2B, karşılık gelen amplikonlarının türevi erime eğrisi gösterir ise, fare karaciğer ve mESCs hazırlanır. Erime eğrisi 86 az erime sıcaklığına (Tm) tek bir karakteristik tepe ° H1A PCR amplikon C görüntüler, ve H1A qPCR assay of yüksek spesifite düşündüren, spesifik olmayan arka zirveleri yoksundur. Amplifikasyon arsa (Şekil 2A) değerlendirilmesi her numunenin üç nüsha qPCR reaksiyonlar yüksek tekrarlanabilirlik düşündüren, neredeyse aynı Ct değerleri ile tutarlı sinyalleri verdiğini gösterir. Build-up RT amplikonlarının eksikliği (-)-qPCR reaksiyonlar olduğunu genomik DNA kirlenme mevcut, ya da çok az değildi gösterir. Böyle GAPDH olarak H1 genleri ve temizlik genler, bir Ct değerleri kullanılarak, her H1 geninin nispi RNA ifade seviyeleri hesaplandı. H1 ° ve H1A genleri için hesaplanan sonuçlar örnekleri gösterilmektedir Şekil 3. H1 ° ifade mESCs daha karaciğerde çok daha yüksek ise H1A mRNA bağıl ifade seviyelerinin, fare ile karşılaştırıldığında karaciğerin mESCs daha yüksektir.
Mesc karşı yetişkin fare karaciğerinde H1A veya H1 ° ifade farkı da histon proteinlerin HPLC profilleri (Şekil 4) bellidir. H1 °, farklılaşma spesifik H1, yetişkin karaciğerde toplam H1 (Şekil 5A)% 27.2 'si için azını dokular büyük bir miktarı ile toplanır. Bunun aksine, H1 ° proteini andiferansiye mESCs (Şekil 4B) yaklaşık yoktur. Diğer taraftan, H1A yüksek mESCs (Şekil 3 ve 4B) içinde, mRNA transkriptlerin ve hem de protein, ifade edilir. HPLC profili H1 zirveleri ölçümü sayesinde, H1, aile içindeki her bireyin H1 alt göreli oranı (Şekil 5A) belirlenir. Dahası, tek tek H1 alt tipine değerleri (ya danükleozom başına toplam H1) H2B A değerleri 214 (Şekil 5B) normalleştirilmiş bir buçuk tekabül H1 alt tipi (ya da total H1 toplamı) ve normalleştirilmiş bir 214 tepe değeri olan oranı ile hesaplanır.
Şekil 1. Memeli ilintileyici-histon alt ekspresyon analizi genel şeması.
Şekil 2. H1A qPCR testinin Temsilcisi sonuçları. H1A qPCR testin (A) Amplifikasyon arsa. Eşik hattı ve IQ5 Optik Sistem Yazılım tarafından belirlenen Ct değerleri gösterilir. (B) qPCR ürün türevi erime eğrisi-(A) 'de gösterilmiştir.
MESCs ve yetişkin m H1A ve H1 ° mRNA Şekil 3. QRT-PCR analiziKaraciğer Ouse. Y ekseni referans gen GAPDH o kadar H1 genlerin bağıl ifade seviyelerinin temsil eder. (-) RT ile qPCR numuneleri (ters transkripsiyon olmayan RNA) minimal veya hiç sinyalleri gösterir.
Memeli hücrelerinde ekstrakte histonlarının Şekil 4. HPLC analizi. Yetişkin fare karaciğer (A) ve fare EKH (B) ekstrakte 100 mg toplam histon-Ters-faz HPLC analizi. X ekseni: elüsyon zaman. Y ekseni: MAU, Mili emiciliği birimleri.
Şekil 5. Yetişkin fare karaciğerinde nükleozom oranları başına H1 alt yapısı ve H1. Her H1 izoform ve H2B için pik alanı 214 A değerleri UNICORN 5.11 yazılımı (GE Healthcare) kullanılarak hesaplanan, ve karşılık gelen histon proteini mevcut peptid bağı sayısına göre normalize edilir. Normalleştirilmiş bir toplamıTüm H1 alt tiplerinin 214 değerlerinin toplamı H1 için bir değer olarak elde edilir. Her bir alt tipi H1 için toplam H1 yüzdesi (A) gibi nükleozom üzere H1 oranı (H2B A 214 değerleri normalize yarısı ile temsil edilir) (B) yetişkin fare karaciğer gösterildiği HPLC profilden hesaplanır Şekil 4A'da.
Tahlillerin seti memeli bağlayıcı histon alt tiplerinin ifade seviyelerinin kapsamlı analiz olanak sunuldu. Düzgün tasarlanmış QRT-PCR herhangi bir memeli H1 histon genleri RNA mesaj son derece hassas ve doğru ölçüm sağlar. Bağlayıcı histon alt genler için QRT-PCR testlerinin kritik parçası ters transkripsiyon dayalı rastgele astar kullanılarak cDNA hazırlıktır. En H1 genler dahil olmak üzere en histon genler, mRNA diğer hücre mRNA'lar sunulan uzun bir poli-A kuyruklu içermezler. Böylece oligo-dT primerler ile geleneksel bir ters transkripsiyon yöntemi verimli H1 cDNAlann üretmek değildir. Böyle H1 0 olarak poli-A kuyruğu içeren mRNA transkript ile birkaç H1 gen ekspresyon analizi, H1 RNA'lar yüksek bolluğu muhtemelen QRT-PCR tabanlı rastgele heksamerler (Şekil 3) ile aynı derecede etkilidir. Bununla birlikte, oligo-dT primerler ve RT reaksiyon için rasgele bir heksamerlerden oluşan bir karışımTION QRT-PCR ile analiz genlerinin daha geniş kapsama alanı sağlayan, düşük kopya numaraları vardır polyadenylated mRNA'ların RT verimliliği artırmak için kabul edilebilir. Bu tür temizlik geni GAPDH olarak iç referans genler, bir QRT-PCR farklı bir doku ya da hücre tipleri üzerinde belirli bir H1 genlerin bağıl ifade seviyesini (Şekil 3) mukayese edilebilir, böylece dahildir. Standart eğrisi analizi ile QRT-PCR birleştirerek, çeşitli örnekler (veriler gösterilmemiştir) H1 cDNAlann mutlak kopya sayıları elde etmek de mümkündür.
Burada da histon proteinlerin histon ekstraksiyonu ve HPLC analizi için protokol açıklanmaktadır. Bu yöntemin bir avantajı da tek tek başına nükleozom H1 alt tipi (ve toplam H1) oranını ölçmek üzere toplam H1 proteinlerin havuz için, her H1 alt nispi oranları belirleyebilir olmasıdır. Buna ek olarak, HPLC analizi pro blotting gibi Batı gibi diğer protein analiz yöntemleri ile karşılaştırıldığında,Tüm H1 alt tiplerinin daha nicel ve tekrarlanabilir ölçümler calismasini saglar. Hücrede H1 alt tiplerinin farklı düzeylerde ve kompozisyon yüksek mertebeden kromatin yapısı modüle. Nükleozom için H1 kromatin sıkıştırma oranı ile ilişkili olduğu gösterilmiştir ve kromatin 2 nükleozom tekrar uzunluğu için bir belirleyici değil. Bu nedenle, burada açıklanan yöntemlerden kromatin araştırma geniş bir uygulama olmalıdır.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma NIH hibe GM085261 ve Gürcistan Kanseri Koalisyonu Seçkin Bilim Adamı Ödülü (YF için) tarafından desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | |
RNaz Zap | Applied Biosystems | AM9780 | |
Trizol Reaktif | Invitrogen | 15596-018 | |
SuperScriptIII | Invitrogen | 18080-051 | |
Mutlak Etanol | Fisher Scientific | BP2818-4 | |
IQ SYBR Green | Bio-Rad | 170-8880 | |
RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
Deoksiribonükleaz I | Sigma | AMP-D1 | |
Microseal 96-PCR plate | Bio-Rad | MSP-9605 | |
Microseal 'B' Yapıştırıcı Contalar | Bio-Rad | MSB-1001 | |
Sakaroz | Agros Organics | AC40594 | |
Sodyum fosfat dibazik heptahidrat (Na 2 HPO 4 · 7H 2 O) | Fisher Scientific | BP332 | |
Sodyum klorür (NaCI) | Biyoanalitik Amerikan | AB01915 | |
Sodyum dihidrojen fosfat heptahidrat (NaH 2 PO 4 · 7H2O) | Fisher Scientific | BP-330 | |
HEPES | Fisher Scientific | BP310 | |
Komple Mini proteinaz inhibitörü kokteyl tablet | Roche Applied Science | 11836153001 | |
EDTA | Sigma | E-5134 | |
Fenilmetansülfonil florid (PMSF) | Biyoanalitik Amerikan | AB01620 | |
Nonided-40 (NP-40) | Biyoanalitik Amerikan | AB01425 | |
Potasyum klorür (KCl) | Fisher Scientific | BP366 | |
Tris [hidroksimetil aminometan] | Biyoanalitik Amerikan | AB02000 | |
Magnezyum klorid (MgCl2) | Fisher Scientific | BP214 | |
Sülfürik asit (H2SO4) | VWR | VW3648-3 | |
Amonyum hidroksit (NH 4 OH) | Agros Organics | AC42330 | |
Bradford Protein Testi | Bio-Rad | 500-0001 | |
Asetonitril | EMD | AX0145-1 | |
Trifloroasetik asit (TFA) | JTBaker | 9470-01 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır