Name: Un flujo de trabajo basado en la web para seleccionar potenciadores específicos de genes y tejidos (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-18T13:10:10.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Aprenda a identificar potenciadores específicos de tejidos sin programación usando datos públicos de histonas y Hi-C. Este flujo de trabajo basado en web facilita el descubrimiento de elementos reguladores asociados a genes como TBX5 en biología cardíaca.

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<ol><li>Barral, A., Déjardin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chromatin+signatures+of+enhancers+and+their+dynamic+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleus%22%5BJournal%5D)">The chromatin signatures of enhancers and their dynamic regulation.</a> Nucleus. 14 (1), 2160551(2023).</li>
<li>Pennacchio, L. A., Bickmore, W., Dean, A., Nobrega, M. A., Bejerano, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancers%3A+five+essential+questions%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">Enhancers: five essential questions.</a> Nat Rev Genet. 14 (4), 288-295 (2013).</li>
<li>Kleinjan, D. A., van Heyningen, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-range+control+of+gene+expression%3A+emerging+mechanisms+and+disruption+in+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Hum+Genet%22%5BJournal%5D)">Long-range control of gene expression: emerging mechanisms and disruption in disease.</a> Am J Hum Genet. 76 (1), 8-32 (2005).</li>
<li>Kvon, E. Z., Waymack, R., Gad, M., Wunderlich, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancer+redundancy+in+development+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">Enhancer redundancy in development and disease.</a> Nat Rev Genet. 22 (5), 324-336 (2021).</li>
<li>Smith, E., Shilatifard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancer+biology+and+enhanceropathies%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Struct+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Enhancer biology and enhanceropathies.</a> Nat Struct Mol Biol. 21 (3), 210-219 (2014).</li>
<li>Sur, I., Taipale, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+enhancers+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">The role of enhancers in cancer.</a> Nat Rev Cancer. 16 (8), 483-493 (2016).</li>
<li>Panigrahi, A., O'Malley, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+enhancer+action%3A+the+known+and+the+unknown%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of enhancer action: the known and the unknown.</a> Genome Biol. 22 (1), 108(2021).</li>
<li>Bulger, M., Groudine, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+mechanistic+diversity+of+distal+transcription+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Functional and mechanistic diversity of distal transcription enhancers.</a> Cell. 144 (3), 327-339 (2011).</li>
<li>Krivega, I., Dean, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancer+and+promoter+interactions-long+distance+calls%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Genet+Dev%22%5BJournal%5D)">Enhancer and promoter interactions-long distance calls.</a> Curr Opin Genet Dev. 22 (2), 79-85 (2012).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromatin+connectivity+maps+reveal+dynamic+promoter-enhancer+long-range+associations%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Chromatin connectivity maps reveal dynamic promoter-enhancer long-range associations.</a> Nature. 504 (7479), 306-310 (2013).</li>
<li>Fang, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+long-range+chromatin+interactions+by+proximity+ligation-assisted+ChIP-seq%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Res%22%5BJournal%5D)">Mapping of long-range chromatin interactions by proximity ligation-assisted ChIP-seq.</a> Cell Res. 26 (12), 1345-1348 (2016).</li>
<li>Park, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ChIP-seq%3A+advantages+and+challenges+of+a+maturing+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">ChIP-seq: advantages and challenges of a maturing technology.</a> Nat Rev Genet. 10 (10), 669-680 (2009).</li>
<li>Thurman, R. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+accessible+chromatin+landscape+of+the+human+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The accessible chromatin landscape of the human genome.</a> Nature. 489 (7414), 75-82 (2012).</li>
<li>Heintzman, N. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+and+predictive+chromatin+signatures+of+transcriptional+promoters+and+enhancers+in+the+human+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">Distinct and predictive chromatin signatures of transcriptional promoters and enhancers in the human genome.</a> Nat Genet. 39 (3), 311-318 (2007).</li>
<li>Visel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ChIP-seq+accurately+predicts+tissue-specific+activity+of+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">ChIP-seq accurately predicts tissue-specific activity of enhancers.</a> Nature. 457 (7231), 854-858 (2009).</li>
<li>Belton, J. -M., McCord, R. P., Gibcus, J. H., Naumova, N., Zhan, Y., Dekker, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hi-C%3A+a+comprehensive+technique+to+capture+the+conformation+of+genomes%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Hi-C: a comprehensive technique to capture the conformation of genomes.</a> Methods. 58 (3), 268-276 (2012).</li>
<li>de Wit, E., de Laat, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+decade+of+3C+technologies%3A+insights+into+nuclear+organization%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Dev%22%5BJournal%5D)">A decade of 3C technologies: insights into nuclear organization.</a> Genes Dev. 26 (1), 11-24 (2012).</li>
<li>Gao, T., Qian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EnhancerAtlas+2.0%3A+an+updated+resource+with+enhancer+annotation+in+586+tissue%2Fcell+types+across+nine+species%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">EnhancerAtlas 2.0: an updated resource with enhancer annotation in 586 tissue/cell types across nine species.</a> Nucleic Acids Res. 47 (D1), D117-D123 (2019).</li>
<li>Erwin, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrating+diverse+datasets+improves+developmental+enhancer+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">Integrating diverse datasets improves developmental enhancer prediction.</a> PLoS Comput Biol. 10 (6), e1003677(2014).</li>
<li>Heintzman, N. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histone+modifications+at+human+enhancers+reflect+global+cell-type-specific+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Histone modifications at human enhancers reflect global cell-type-specific gene expression.</a> Nature. 459 (7243), 108-112 (2009).</li>
<li>Spicuglia, S., Vanhille, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromatin+signatures+of+active+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleus%22%5BJournal%5D)">Chromatin signatures of active enhancers.</a> Nucleus. 3 (2), 126-131 (2012).</li>
<li>Borsari, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancers+with+tissue-specific+activity+are+enriched+in+intronic+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Enhancers with tissue-specific activity are enriched in intronic regions.</a> Genome Res. 31 (8), 1325-1336 (2021).</li>
<li>Smemo, S., Campos, L. C., Moskowitz, I. P., Krieger, J. E., Pereira, A. C., Nobrega, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulatory+variation+in+a+TBX5+enhancer+leads+to+isolated+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Regulatory variation in a TBX5 enhancer leads to isolated congenital heart disease.</a> Hum Mol Genet. 21 (14), 3255-3263 (2012).</li>
<li>Boogerd, C. J., Evans, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TBX5+and+NuRD+divide+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">TBX5 and NuRD divide the heart.</a> Dev Cell. 36 (3), 242-244 (2016).</li>
<li>Dickel, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+compendium+and+functional+assessment+of+in+vivo+heart+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Genome-wide compendium and functional assessment of in vivo heart enhancers.</a> Nat Commun. 7 (1), 12923(2016).</li>
<li>Pennacchio, L. A., Visel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limits+of+sequence+and+functional+conservation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">Limits of sequence and functional conservation.</a> Nat Genet. 42 (7), 557-558 (2010).</li>
<li>Local, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+H3K4me1-associated+proteins+at+mammalian+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">Identification of H3K4me1-associated proteins at mammalian enhancers.</a> Nat Genet. 50 (1), 73-82 (2018).</li>
<li>Creyghton, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histone+H3K27ac+separates+active+from+poised+enhancers+and+predicts+developmental+state%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Histone H3K27ac separates active from poised enhancers and predicts developmental state.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (50), 21931-21936 (2010).</li>
<li>Visel, A., Minovitsky, S., Dubchak, I., Pennacchio, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VISTA+Enhancer+Browser-a+database+of+tissue-specific+human+enhancers%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">VISTA Enhancer Browser-a database of tissue-specific human enhancers.</a> Nucleic Acids Res. 35 (Database), D88-D92 (2007).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Estación de trabajo informática</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Computadora compatible con navegador web, sistema operativo Windows / Mac / Linux</td></tr><tr><td>Portal de datos 4DN</td><td>Portal de datos 4DN</td><td>https://data.4dnucleome.org/</td><td></td></tr><tr><td>Galaxia</td><td>Galaxia</td><td>https://usegalaxy.org/published/history?id=aff5db4e07064445</td><td></td></tr><tr><td>Github</td><td>Github</td><td>https://github.com/Ramialison-Lab/EnhancerWorkflow</td><td></td></tr><tr><td>VISTA&nbsp;</td><td>Navegador de potenciadores cardíacos VISTA</td><td>https://portal.nersc.gov/dna/RD/heart/</td><td></td></tr></tbody></table>

un flujo de trabajo basado en la web para seleccionar potenciadores específicos de genes y tejidos

A Web-Based Workflow for Selecting Gene- and Tissue-Specific Enhancers

Para ilustrar el uso del protocolo presentado, investigamos el gen TBX5 en el corazón humano, explorando los potenciadores asociados a TBX5 utilizando el flujo de trabajo integral que involucra datos de H3K4me1, H3K27ac y Hi-C. TBX5 es un gen que contribuye al desarrollo de las extremidades y el corazón, incluida la formación de las cuatro cámaras y la separación del tabique24. La mutación en este gen es una de las principales causas del síndrome de Holt-Oram (HOS), que causa anomalías en las extremidades y cardiopatías congénitas (CHD), incluyendo defectos del tabique24. La mutación de los potenciadores cardíacos asociados a TBX5 puede influir de manera crítica en la enfermedad coronaria24. Un estudio anterior descubrió tres potenciadores conocidos de TBX5 en tejido cardíaco específico humano, a saber, "Enhancer 2", "Enhancer 9" y "Enhancer 16" (Archivo suplementario 2), que se demostró que tienen fenotipos comparativos en ratones transgénicos23.
Investigamos las regiones enriquecidas con H3K4me1 y H3K27ac entre RBM19 y TBX3, que son dos genes flanqueantes aguas abajo y aguas arriba de TBX5 en humanos, para recuperar potenciadores putativos en el locus TBX5 (Figura 1 y Figura 2). Para identificar los potenciadores específicos del corazón, se eligieron las células del músculo cardíaco. Las regiones potenciadoras cardíacas TBX5 putativas se recuperaron como coordenadas (chr12: inicio-fin) y se identificaron 22 regiones asociadas a H3K4me1 y H3K27ac (Figura 3 y Archivo Suplementario 3). Los potenciadores cardíacos TBX5 putativos se recuperaron de la base de datos genómica EnsEMBL para cruzar los datos de Hi-C contenidos en la base de datos 4DNucleome (Figura 4). Esto se hizo para medir las posibles interacciones entre los potenciadores potenciales y el promotor cardíaco TBX5 . Siguiendo el protocolo descrito aquí, se confirmó que 21 de las 22 regiones genómicas interactúan con el promotor TBX5 (chr12: 114400143-114410103) en las células del músculo cardíaco (Archivo suplementario 4). Hubo una región que no tuvo interacción física con el promotor (Figura 4, paso 4.8). Finalmente, comparamos este protocolo con estos potenciadores validados biológicamente y con la base de datos actual de referencia de potenciadores cardíacos, VISTA Cardiac Enhancers Browser, y revelamos potenciadores adicionales que actualmente no están capturados por la base de datos25.
Realizamos una comparación cruzada de los 21 potenciadores TBX5 recuperados por el protocolo presentado aquí con las bases de datos existentes. Recuperamos 4 potenciadores TBX5 del navegador VISTA Cardiac Enhancer (Archivo suplementario 5)25. De los 4 potenciadores cardíacos identificados por VISTA, 3 potenciadores, hs2329, mm1282 y m370, se superpusieron con las regiones identificadas por este protocolo de detección de potenciadores basado en la web (Figura 5). Cada uno de los potenciadores predichos también compartió las regiones genómicas con los potenciadores previamente validados experimentalmente de Smemo et al.23, Enhancer 2 (chr12:114025907-114026275, GRCh38) y Enhancer 16 (chr12:114415466-114420433, GRCh38), mientras que no mostraron superposición con Enhancer 9 (chr12:114263402-114266886, GRCh38). Uno de los potenciadores identificados por VISTA, hs498 , no se superpuso con ninguno de los potenciadores previstos por este protocolo o con los potenciadores validados experimentalmente por Smemo et al.23 (Figura 5), aunque la región mostró una superposición parcial con las marcas H34Kme1 (Figura 5). De manera similar, Enhancer 9 no se superpuso con los potenciadores predichos por esta canalización, pero se asoció con las marcas H3K4me1 (Figura 5).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig1.jpg"> 
Figura 1: Guía paso a paso para localizar el GdI en el EnsEMBL Genome Browser. El usuario primero abre la página de inicio de EnsEMBL (1.1), selecciona la especie (Humano) e ingresa el gen en la barra de búsqueda (1.2-1.3). De la lista de resultados, se selecciona el ID de gen apropiado (1.4), que abre la página de resumen del gen. A continuación, el usuario hace clic en el hipervínculo Región en detalle (1.5) para visualizar la región genómica que rodea al GdI, incluidos los elementos vecinos y las características reguladoras. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig2.jpg"> 
Figura 2: Definición de la región de detección del potenciador alrededor del GdI utilizando el navegador del genoma EnsEMBL. Para definir la región de detección del potenciador, identifique los dos genes vecinos que flanquean el GdI utilizando las anotaciones genéticas básicas de la pista GENCODE , donde los genes se muestran como bloques de color amarillo oscuro marcados con anotaciones fusionadas de EnsEMBL/Havana. La dirección transcripcional de cada gen se indica mediante puntas de flecha (&lt; o &gt;) junto al nombre del gen (2.1). Para seleccionar la región intergénica entre los genes vecinos, haz clic y arrastra por la región de interés y, a continuación, selecciona Saltar a la región en el cuadro desplegable para acercar la imagen (2.2). Para agregar anotaciones relacionadas con la normativa o el potenciador, haga clic en Agregar o eliminar pistas (2.3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig3v2.jpg"> 
Figura 3: Configuración de las pistas de modificación de histonas en la región de detección del potenciador utilizando el navegador de genomas EnsEMBL. En la barra de herramientas de la izquierda, haga clic en Configurar esta página (3.1) para acceder al panel de configuración de pista y navegue hasta "Actividad por célula/tejido" en la sección Regulación (3.2). En la pestaña abierta, seleccione la sección "Experimentos" (3.3) y utilice la barra de búsqueda de células/tejidos para localizar y seleccionar el tejido de su interés (célula de músculo cardíaco) (3.4). En el panel de marcas de histonas (3.5), habilite H3K4me1 y H3K27ac como marcas potenciadoras activas y H3K4me3 como marca promotora y luego haga clic en "Configurar visualización de pistas" (3.6). Después de confirmar las selecciones de pistas, haga clic en "Ver pistas" (3.7) para volver al visor del genoma. Los picos de las marcas de histonas ahora se muestran en la región de detección (3.8) como bloques coloreados debajo de la etiqueta de tejido correspondiente (amarillo: H3K4me1, azul: H3K27ac y naranja: H3K4me3). Ventana emergente "Hists &amp; Pols" que contiene las coordenadas genómicas de la región en pares de bases (chr:start-end), que se pueden copiar y guardar para su análisis posterior. Aparece una ventana emergente de "Hists &amp; Pols" después de hacer clic en los elementos coloreados de la pista. La ventana emergente contiene las coordenadas genómicas de la región en pares de bases (por ejemplo, chr12:11443450-114451611 para la región promotora), que se pueden copiar y guardar para el análisis posterior (3.8). Del mismo modo, para extraer potenciadores candidatos, priorice las regiones donde los picos H3K4me1 y H3K27ac se superpongan, como se muestra en la alineación vertical de picos y cajas a través de pistas (3.9). Las regiones superpuestas se pueden seleccionar directamente haciendo clic en sus casillas o haciendo clic y arrastrando manualmente a través de los picos alineados para definir una región (por ejemplo, chr12:114400143-114410103 para una región candidata activa). Las coordenadas que se muestran en la ventana emergente deben guardarse en formato BED para su validación o visualización posterior. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig4v2.jpg"> 
Figura 4: Visualización de las interacciones entre la cromatina promotor y potenciador utilizando mapas de calor Hi-C del Portal de Datos del Nucleoma 4D. La página de inicio del Portal de Datos del Nucleoma 4D muestra un gráfico de barras apiladas que resume los tipos de experimentos disponibles por organismo. El conjunto de datos "Hi-C in situ " para muestras humanas se selecciona haciendo clic en la sección correspondiente de la barra (4.1). Se muestra una lista filtrada de conjuntos de datos relevantes; se selecciona un conjunto de datos Hi-C derivado de células H9 diferenciadas en mioblastos cardíacos (4.2). El conjunto de datos seleccionado (4.3) se abre en el navegador HiGlass a través del botón Explorar datos (4.4). La región genómica de interés se introduce en el cuadro de coordenadas (4.5) y la matriz de contacto se representa como un mapa de calor a escala de colores. Los colores más oscuros (rojo intenso a negro) indican una mayor frecuencia de contacto con la cromatina, mientras que los colores más claros (blanco a naranja) representan interacciones más débiles. Se coloca una regla horizontal en la coordenada del promotor y se dibujan reglas verticales en las posiciones de tres potenciadores de control validados experimentalmente (4.6). Estas intersecciones se utilizan para definir un umbral de interacción estricto, establecido por la señal visible más fuerte (color más oscuro) entre los contactos promotor-potenciador (4.7). Se dibujan reglas verticales adicionales en las ubicaciones de los potenciadores marcados con H3K27ac y H3K4me1 candidatos (del paso 3.8). Se conservan los candidatos cuyas intersecciones promotor-potenciador son iguales o más oscuras que el umbral, mientras que aquellos con señales más débiles (cuadrados de color más claro) se excluyen (4.8). Las coordenadas retenidas se extraen manualmente y se guardan en formato BED para los análisis posteriores. (a. Potenciador 2, b. Potenciador 9 y c. Potenciador 16) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig5.jpg"> 
Figura 5: Vista genómica del navegador de los potenciadores TBX5 previstos en comparación con los potenciadores cardíacos validados por VISTA y los potenciadores de control. Las instantáneas del navegador del genoma muestran el rango de búsqueda del potenciador (PASO 2) comparando los potenciadores predichos recuperados por el protocolo basado en la web (abajo) con los potenciadores validados por VISTA (arriba) y los potenciadores de control validados experimentalmente (centro). El panel principal muestra el locus genómico completo con elementos reguladores anotados, incluidos los picos específicos de las células del músculo cardíaco H3K4me1 (amarillo), H3K27ac (azul) y H3K4me3 (naranja). Tres figuras ampliadas capturan la alineación entre lo recuperado por el protocolo, VISTA y los potenciadores de control. La superposición con los potenciadores de control se delinea con cuadros rojos. Las coordenadas de cada subregión se muestran en los paneles inferiores del navegador. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Tabla 1: Datos utilizados en el estudio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Table%201.xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>
Tabla 2: Herramientas web utilizadas en el estudio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Table%202.xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>
Archivo complementario 1: Instrucciones de solución de problemas para EnsEMBL Genome Browser. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%201.docx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 2: Un archivo BED en formato GRCh38, los potenciadores de control cardíaco TBX5 validados experimentalmente 23. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%202.bed" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 3: Un archivo BED en formato GRCh38, potenciadores cardíacos TBX5 recuperados por STEP3 de EnsEMBL. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%203.bed" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 4: Un archivo BED en formato GRCh38, potenciadores cardíacos TBX5 recuperados por STEP4 de EnsEMBL. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%204.bed" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a>
Archivo complementario 5: Un archivo BED en formato GRCh38, potenciadores cardíacos TBX5 recuperado del navegador VISTA potenciador cardíaco25. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%205.bed" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

Un flujo de trabajo basado en la web para seleccionar potenciadores específicos de genes y tejidos

Enhancers are DNA regions that regulate gene expression. Mutations within enhancers can result in abnormal gene regulation leading to disease. Therefore, ...

a-web-based-workflow-for-selecting-gene-and-tissue-specific-enhancers

Research

JoVE Journal

Genetics

En este trabajo proporcionamos un flujo de trabajo experimental de cómo se pueden identificar y validar experimentalmente los potenciadores activos.

Predicción y validación de los elementos reguladores de genes activados durante ácido retinoico inducida por la diferenciación de células madre embrionarias

A diferencia de los datos de la secuencia de ADN, epigenómica datos fácilmente no están sujetos a búsquedas basadas en texto. Aquí se presentan los procedimientos para utilizar una versión actualizada de GeNemo, una herramienta bioinformática basada en web, para realizar búsquedas basadas en el patrón de similitudes en la epigenómica datos comparando bases de datos online disponibles incluyendo la enciclopedia de elementos de ADN con datos del usuario.

Búsqueda basada en el patrón de datos epigenómica GeNemo

Este protocolo describe los pasos necesarios para diseñar y realizar targeting multiplexados de potenciadores con la desactivación proteína de fusión SID4X-dCas9-Cascarudo, también conocido como interferencia de enhancer (potenciador-i). Este protocolo permite la identificación de los reforzadores que regulan la expresión génica y facilita la disección de las relaciones entre los potenciadores de regulación de un gen de destino común.

Disección de la función del reforzador mediante Multiplex basados en CRISPR potenciador de interferencia en líneas celulares

Este protocolo describe los pasos necesarios para generar un modelo de sistema en que se puede regular la transcripción de un gen endógeno de interés condicional en animales vivos o células con mayor lac represor y tet activador de sistemas.

Aplicación in vivo del sistema de control remoto para la manipulación de genes endógenos

Informamos de la aplicación de la captura cuantitativa de conformación cromosómica seguida de la secuenciación de alto rendimiento en cuerpos embrionarios generados a partir de células madre embrionarias. Esta técnica permite identificar y cuantificar los contactos entre potenciadores putativos y regiones promotoras de un gen dado durante la diferenciación de células madre embrionarias.

Identificación de contactos potenciadores-promotores en cuerpos embrionarios por captura cuantitativa de conformación cromosómica (4C)

Este protocolo describe un nuevo ensayo de potenciador transitorio-reportero basado en rAAV. Este ensayo se puede utilizar para inducir la expresión impulsada por potenciadores in vivo en el cerebro del ratón.

Despliegue de AAV de construcciones de expresión basadas en potenciadores in vivo en cerebro de ratón

Aquí, presentamos un protocolo para la selección in vitro de represores transcripcionales (ETR) diseñados con una alta eficiencia de silenciamiento estable, estable y a largo plazo y una baja actividad fuera del objetivo en todo el genoma. Este flujo de trabajo permite reducir un repertorio inicial y complejo de ETR candidatos a una lista corta, adecuada para una evaluación posterior en entornos terapéuticamente relevantes.

In vitro Selección de represores transcripcionales diseñados para el silenciamiento epigenético dirigido

La expresión génica está regulada por interacciones de promotores génicos con elementos reguladores distales. Aquí, describimos cómo la baja entrada de Capture Hi-C (liCHi-C) permite la identificación de estas interacciones en tipos de células raras, que antes no se podían medir.

Un flujo de trabajo integrado para estudiar la arquitectura del genoma espacio-temporal centrada en el promotor en poblaciones celulares escasas

Este protocolo proporciona una canalización computacional optimizada para cuantificar las transcripciones de potenciadores nacientes. Al integrar la accesibilidad de la cromatina, la característica de la cromatina y los datos transcripcionales, permite una detección precisa y un análisis específico de la actividad potenciadora de la hebra en regiones intragénicas complejas, sin dejar de ser accesible para los investigadores sin una amplia formación en bioinformática.

Una canalización computacional para la cuantificación de ARN potenciador intergénico / intragénico en células madre embrionarias de ratón

Describimos un método para clasificar células individuales de mamíferos y cuantificar la expresión de hasta 96 genes diana de interés en cada célula. Este método incluye el uso de estándares internos de qPCR para permitir la estimación de recuentos absolutos de transcripciones.

Una sola célula de perfiles de expresión génica El uso de FACS y qPCR con las Normas Internas

Aprenda a identificar potenciadores específicos de tejidos sin programación usando datos públicos de histonas y Hi-C. Este flujo de trabajo basado en web facilita el descubrimiento de elementos reguladores asociados a genes como TBX5 en biología cardíaca.

Un flujo de trabajo basado en la web para seleccionar potenciadores específicos de genes y tejidos

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