Name: Gen ve dokuya özgü güçlendiricileri seçmek için web tabanlı bir iş akışı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-18T13:10:10.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Keşfedin, kodlama gerektirmeyen web tabanlı bir iş akışı ile doku özgü gen güçlendiricilerini nasıl tanımlayacağınızı. TBX5 kalp geni üzerinde histon işaretleri ve Hi-C verileri kullanarak 21 güçlendirici belirleyin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<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>Bilgisayar iş istasyonu</td><td>YOK</td><td>YOK</td><td>Web tarayıcısı özellikli bilgisayar, Windows/Mac/Linux işletim sistemi</td></tr><tr><td>4DN veri portalı</td><td>4DN veri portalı</td><td>https://data.4dnucleome.org/</td><td></td></tr><tr><td>Gökada</td><td>Gökada</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>VISTA Kardiyak Güçlendirici Tarayıcı</td><td>https://portal.nersc.gov/dna/RD/heart/</td><td></td></tr></tbody></table>

gen ve dokuya özgü güçlendiricileri seçmek için web tabanlı bir iş akışı

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

Sunulan protokolün kullanımını göstermek için, insan kalbindeki TBX5 genini araştırdık ve H3K4me1, H3K27ac ve Hi-C verilerini içeren kapsamlı iş akışını kullanarak TBX5 ile ilişkili güçlendiricileri araştırdık. TBX5 , dört odacıkların oluşumu ve septum ayrılması da dahil olmak üzere uzuv ve kalp gelişimine katkıda bulunan bir gendir24. Bu gendeki mutasyon, septum defektleri de dahil olmak üzere uzuv anormalliklerine ve konjenital kalp hastalığına (KKH) neden olan Holt-Oram sendromunun (HOS) ana nedenidir24. TBX5 ile ilişkili kardiyak arttırıcıların mutasyonu, CHD24'ü kritik olarak etkileyebilir. Önceki bir çalışma, insan kardiyak spesifik dokusunda bilinen üç TBX5 arttırıcı keşfetti - yani "Enhancer 2", "Enhancer 9" ve "Enhancer 16" (Ek Dosya 2), transgenik farelerde karşılaştırmalı fenotiplere sahip olduğu gösterildi23.
İnsanda TBX5'in aşağı ve yukarı akışında iki yan gen olan RBM19 ve TBX3 arasındaki H3K4me27- ve H3K27ac ile zenginleştirilmiş bölgeleri, TBX5 lokusundaki varsayılan arttırıcıları elde etmek için araştırdık (Şekil 1 ve Şekil 2). Kalbe özgü arttırıcıları tanımlamak için kalp kası hücreleri seçildi. Varsayılan TBX5 kardiyak arttırıcı bölgeler koordinat olarak alındı (chr12: başlangıç-bitiş) ve hem H3K4me1- hem de H3K27ac ile ilişkili 22 bölge tanımlandı (Şekil 3 ve Ek Dosya 3). Varsayılan TBX5 kardiyak arttırıcılar, 4DNucleome veritabanında tutulan Hi-C verilerini çapraz referans almak için EnsEMBL genomik veritabanından alındı (Şekil 4). Bu, potansiyel arttırıcılar ve TBX5 kardiyak promotör arasındaki olası etkileşimleri ölçmek için yapıldı. Burada açıklanan protokolü takiben, 22 genomik bölgeden 21'inin kalp kası hücrelerinde TBX5 promotörü (chr12: 114400143-114410103) ile etkileşime girdiği doğrulanmıştır (Ek Dosya 4). Promotör ile fiziksel etkileşimi olmayan bir bölge vardı (Şekil 4, adım 4.8). Son olarak, bu protokolü biyolojik olarak doğrulanmış bu güçlendiriciler ve mevcut altın standart kalp güçlendiriciler veritabanı olan VISTA Kardiyak Arttırıcılar Tarayıcısı ile karşılaştırdık ve şu anda veritabanı25 tarafından yakalanmayan ek güçlendiricileri ortaya çıkardık.
Burada sunulan protokol tarafından alınan 21 TBX5 geliştiricinin mevcut veritabanlarıyla çapraz karşılaştırmasını gerçekleştirdik. VISTA Cardiac Enhancer Browser'dan (Ek Dosya 5)25 adet TBX5 geliştirici aldık. VISTA tarafından tanımlanan 4 kardiyak güçlendiriciden 3 güçlendirici, hs2329, mm1282 ve m370, bu web tabanlı güçlendirici algılama protokolü tarafından tanımlanan bölgelerle örtüştü (Şekil 5). Tahmin edilen güçlendiricilerin her biri, genomik bölgeleri Smemo ve ark.23, Enhancer 2 (chr12:114025907-114026275, GRCh38) ve Enhancer 16'dan (chr12:114415466-114420433, GRCh38) daha önce deneysel olarak doğrulanmış güçlendiricilerle paylaşırken, Enhancer 9 (chr12:114263402-114266886, GRCh38) ile örtüşme göstermediler. VISTA tarafından tanımlanan güçlendiricilerden biri olan hs498, bölge H34Kme1 işaretleriyle kısmi örtüşme göstermesine rağmen, bu protokol veya Smemo ve ark.'nın deneysel olarak doğrulanmış güçlendiricileri23 (Şekil 5) tarafından tahmin edilen herhangi bir güçlendirici ile örtüşmedi (Şekil 5). Benzer şekilde, Enhancer 9, bu boru hattı tarafından tahmin edilen geliştiricilerle örtüşmedi, ancak H3K4me1 işaretleriyle ilişkilendirildi (Şekil 5).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig1.jpg"> 
Şekil 1: EnsEMBL Genome Browser'da GoI'yi bulmak için adım adım kılavuz. Kullanıcı önce EnsEMBL ana sayfasını açar (1.1), türü (İnsan) seçer ve geni arama çubuğuna girer (1.2-1.3). Sonuç listesinden, uygun gen kimliği seçilir (1.4), bu da gen özeti sayfasını açar. Kullanıcı daha sonra, komşu öğeler ve düzenleyici özellikler de dahil olmak üzere GoI'yi çevreleyen genomik bölgeyi görselleştirmek için Ayrıntılı Bölge köprüsüne (1.5) tıklar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig2.jpg"> 
Şekil 2: EnsEMBL Genome Browser kullanılarak GoI etrafındaki geliştirici algılama bölgesinin tanımlanması. Geliştirici algılama bölgesini tanımlamak için, genlerin birleştirilmiş EnsEMBL/Havana açıklamaları ile etiketlenmiş koyu sarı bloklar olarak gösterildiği GENCODE yolundan Temel Gen Açıklamalarını kullanarak GoI'yi çevreleyen iki komşu geni tanımlayın. Her genin transkripsiyon yönü, gen adının (2.1) yanındaki ok uçları (&lt; veya &gt;) ile gösterilir. Komşu genler arasındaki intergenik bölgeyi seçmek için, ilgilenilen bölgeye tıklayın ve sürükleyin, ardından yakınlaştırmak için açılır kutuda Bölgeye atla'yı seçin (2.2). Düzenleyici veya geliştirici ile ilgili ek açıklamalar eklemek için Parça ekle/kaldır (2.3) seçeneğini tıklayın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig3v2.jpg"> 
Şekil 3: EnsEMBL Genome Browser kullanılarak güçlendirici algılama bölgesindeki histon modifikasyon izlerinin konfigürasyonu. Sol araç çubuğunda, parça yapılandırma paneline erişmek için Bu sayfayı yapılandır'a (3.1) tıklayın ve Düzenleme bölümü (3.2) altındaki "Hücreye/Dokuya Göre Etkinlik"e gidin. Açılan sekmede, "Deneyler" bölümünü (3.3) seçin ve ilgilendiğiniz dokuyu (kalp kası hücresi) (3.4) bulmak ve seçmek için Hücre/Doku arama çubuğunu kullanın. Histon işareti panelinde (3.5), H3K4me1 ve H3K27ac'yi aktif geliştirici işaretleri olarak ve H3K4me3'ü düzenleyici işareti olarak etkinleştirin ve ardından "Parça ekranını yapılandır"a (3.6) tıklayın. Parça seçimlerini onayladıktan sonra, genom görüntüleyiciye dönmek için "Parçaları görüntüle"ye (3.7) tıklayın. Histon işareti zirveleri artık algılama bölgesinde (3.8) ilgili doku etiketi altında renkli bloklar olarak gösterilmektedir (sarı: H3K4me1, mavi: H3K27ac ve turuncu: H3K4me3). "Hists &amp; Pols" pop-up'ı, bölgenin genomik koordinatlarını baz çiftleri (chr:start-end) halinde içerir, bu koordinatlar kopyalanabilir ve aşağı akış analizi için kaydedilebilir. Parçadaki renkli öğelere tıkladıktan sonra bir "Hists &amp; Pols" açılır penceresi belirir. Açılır pencere, bölgenin genomik koordinatlarını baz çiftleri halinde içerir (örneğin, promotör bölgesi için chr12:11443450-114451611), bunlar kopyalanabilir ve aşağı akış analizi için kaydedilebilir (3.8). Benzer şekilde, aday güçlendiricileri çıkarmak için, izler boyunca tepe noktalarının ve kutuların dikey olarak hizalanmasıyla gösterildiği gibi, H3K4me1 ve H3K27ac tepe noktalarının çakıştığı bölgelere öncelik verin (3.9). Çakışan bölgeler, kutularına tıklanarak doğrudan veya bir bölge tanımlamak için hizalanmış tepeler arasında manuel olarak tıklatıp sürükleyerek seçilebilir (örneğin, aktif bir aday bölge için chr12:114400143-114410103). Açılır pencerede gösterilen koordinatlar, aşağı akış doğrulaması veya görselleştirme için BED biçiminde kaydedilmelidir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig4v2.jpg"> 
Şekil 4: 4D Nucleome Veri Portalından Hi-C ısı haritaları kullanılarak promotör-arttırıcı kromatin etkileşimlerinin görselleştirilmesi. 4D Nucleome Veri Portalı ana sayfası, mevcut deney türlerini organizmaya göre özetleyen yığılmış bir çubuk grafik görüntüler. İnsan numuneleri için "yerinde Hi-C" veri seti, çubuğun (4.1) ilgili bölümüne tıklanarak seçilir. İlgili veri kümelerinin filtrelenmiş bir listesi görüntülenir; kardiyak miyoblastlara farklılaşmış H9 hücrelerinden türetilen bir Hi-C veri seti seçilmiştir (4.2). Seçilen veri kümesi (4.3), Verileri Keşfet düğmesi (4.4) aracılığıyla HiGlass tarayıcısında açılır. İlgilenilen genomik bölge koordinat kutusuna (4.5) girilir ve temas matrisi renk ölçekli bir ısı haritası olarak işlenir. Daha koyu renkler (koyu kırmızıdan siyaha) daha güçlü kromatin temas frekansını gösterirken, daha açık renkler (beyazdan turuncuya) daha zayıf etkileşimleri temsil eder. Promotör koordinatına yatay bir kural yerleştirilir ve deneysel olarak doğrulanmış üç kontrol arttırıcının pozisyonlarına dikey kurallar çizilir (4.6). Bu kesişimler, destekleyici-geliştirici kontaklar (4.7) arasındaki en güçlü görünür sinyal (en koyu renk) tarafından belirlenen katı bir etkileşim eşiği tanımlamak için kullanılır. Aday H3K27ac ve H3K4me1 işaretli arttırıcıların konumlarına ek dikey kurallar çizilir (adım 3.8'den itibaren). Destekleyici-geliştirici kesişimleri eşiğe eşit veya eşikten daha koyu olan adaylar korunurken, sinyalleri daha zayıf olanlar (daha açık renkli kareler) hariç tutulur (4.8). Tutulan koordinatlar manuel olarak çıkarılır ve aşağı akış analizleri için BED formatında kaydedilir. (a. Geliştirici 2, b. Geliştirici 9 ve c. Geliştirici 16) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66840/66840fig5.jpg"> 
Şekil 5: VISTA onaylı kardiyak güçlendiriciler ve kontrol arttırıcılar ile karşılaştırıldığında, tahmin edilen TBX5 arttırıcıların genomik tarayıcı görünümü. Genom tarayıcı anlık görüntüleri, web tabanlı protokol (altta) tarafından alınan tahmin edilen geliştiricileri VISTA onaylı geliştiricilerle (üstte) ve deneysel olarak doğrulanmış kontrol geliştiricilerle (ortada) karşılaştıran geliştirici arama aralığını (ADIM 2) görüntüler. Ana panel, kalp kası hücresine özgü H3K4me1 (sarı), H3K27ac (mavi) ve H3K4me3 zirveleri (turuncu) dahil olmak üzere açıklamalı düzenleyici unsurlarla birlikte tam genomik lokusu gösterir. Yakınlaştırılmış üç şekil, protokol, VISTA ve kontrol geliştiriciler tarafından alınanlar arasındaki hizalamayı yakalar. Kontrol arttırıcılarla örtüşme kırmızı kutularla özetlenmiştir. Her alt bölge için koordinatlar alt tarayıcı panellerinde görüntülenir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/66840fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 1: Çalışmada kullanılan veriler. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Table%201.xlsx" target="_blank">Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 2: Çalışmada kullanılan web tabanlı araçlar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Table%202.xlsx" target="_blank">Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 1: EnsEMBL Genome Browser için sorun giderme talimatları. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%201.docx" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 2: GRCh38 formatında bir BED dosyası, deneysel olarak doğrulanmış TBX5 kardiyak kontrol arttırıcılar23. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%202.bed" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 3: GRCh38 formatında bir BED dosyası, TBX5 kardiyak arttırıcılar STEP3 tarafından EnsEMBL'den alındı. Bu <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%203.bed" target="_blank">dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 4: GRCh38 formatında bir BED dosyası, TBX5 kardiyak arttırıcılar STEP4 tarafından EnsEMBL'den alındı. Bu <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%204.bed" target="_blank">dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 5: GRCh38 formatında bir BED dosyası, VISTA kardiyak arttırıcı tarayıcıdan alınan TBX5 kardiyak arttırıcılar25. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66840/Supplementary%20File%205.bed" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Gen ve dokuya özgü güçlendiricileri seçmek için web tabanlı bir iş akışı

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

Bu çalışmada, aktif geliştiricilerin nasıl tanımlanabileceğine ve deneysel olarak doğrulanabileceğine dair deneysel bir iş akışı sağlıyoruz.

Tahmin ve Gen Düzenleme Elementlerin Doğrulama Retinoik Asit Kaynaklı Embriyonik sırasında Aktif Hücre Farklılaşma Kök

DNA dizisi verileri farklı olarak, epigenomic verileri kolayca metin tabanlı aramaları için tabi değil. Burada sunan GeNemo, bir web tabanlı Biyoinformatik aracı, yükseltilmiş sürüm desen tabanlı aramalar için benzerlikler epigenomic veri ansiklopedi DNA ile öğeler dahil olmak üzere kullanılabilir çevrimiçi veritabanları karşılaştırma yapmak için kullanılabilecek yordamları vardır kullanıcının veri.

Desen tabanlı arama Epigenomic verileri GeNemo kullanarak

Bu iletişim kuralını tasarlayın ve çoğaltılmış arttırıcılar deactivating füzyon protein SID4X-dCas9-KRAB, olarak da bilinen artırıcı girişim (Enhancer-i) ile hedefleme gerçekleştirmek için gereken adımları açıklar. Bu iletişim kuralı gen ekspresyonu düzenleyen arttırıcılar tanımlaması sağlar ve ortak bir hedef geni düzenleyen arttırıcılar arasındaki ilişkileri diseksiyon kolaylaştırır.

Diseksiyon artırıcı işlevi hücre hatlarında Multiplex artırıcı CRISPR tabanlı girişim kullanma

Bu iletişim kuralı canlı hayvan veya gelişmiş lac önleyici ve/veya tet harekete geçirmek sistemleri kullanarak hücreleri içinde ilgi endojen bir gen transkripsiyonu koşullu olarak kontrol edilebilir bir modeli sistemi oluşturmak için gereken adımları açıklar.

Uzaktan kumandalı sistem in vivo uygulama için işleme endojen gen ekspresyonu

Embriyonik kök hücrelerden üretilen embriyoid cisimlerde yüksek iş eldeli sıralamanın ardından kantitatif kromozom konformasyon yakalama uygulamasını rapor ediyoruz. Bu teknik, embriyonik kök hücre farklılaşması sırasında belirli bir genin putatif arttırıcılar ve promotör bölgeleri arasındaki temasları tanımlamaya ve quantitate sağlar.

Kantitatif Kromozom Konformasyon Yakalama (4C) ile Embriyoid Cisimlerde Arttırıcı-Organizatör Kontalarının Belirlenmesi

Bu protokol, yeni bir rAAV tabanlı geçici arttırıcı-muhabir analizini açıklamaktadır. Bu tahlil, fare beyninde in vivo olarak arttırıcı güdümlü ifadeyi indüklemek için kullanılabilir.

Geliştirici Tabanlı İfade Yapılarının AAV Dağıtımı In Vivo in Mouse Brain

Burada, yüksek, uzun vadeli, kararlı, hedefe yönelik susturma verimliliğine ve düşük genom çapında, hedef dışı aktiviteye sahip tasarlanmış transkripsiyonel baskılayıcıların (ETR'ler) in vitro seçimi için bir protokol sunuyoruz. Bu iş akışı, aday ETR'lerin başlangıçtaki karmaşık repertuarını, terapötik olarak ilgili ortamlarda daha fazla değerlendirme için uygun olan kısa bir listeye indirgemeye olanak tanır.

In Vitro Hedeflenen Epigenetik Susturma için Tasarlanmış Transkripsiyonel Baskılayıcıların Seçimi

Gen ekspresyonu, gen promotörlerinin distal düzenleyici elementlerle etkileşimleri ile düzenlenir. Burada, düşük girişli Capture Hi-C'nin (liCHi-C) daha önce ölçülemeyen nadir hücre tiplerinde bu etkileşimlerin tanımlanmasına ne kadar izin verdiğini açıklıyoruz.

Kıt hücre popülasyonlarında promotör merkezli uzaysal-zamansal genom mimarisini incelemek için entegre bir iş akışı

Bu protokol, yeni ortaya çıkan geliştirici transkriptleri ölçmek için kolaylaştırılmış bir hesaplama hattı sağlar. Kromatin erişilebilirliğini, kromatin özelliğini ve transkripsiyonel verileri entegre ederek, karmaşık intragenik bölgelerdeki güçlendirici aktivitenin doğru tespitine ve ipliğe özgü analizine olanak tanırken, kapsamlı biyoinformatik eğitimi olmayan araştırmacılar için de erişilebilir olmaya devam eder.

Fare Embriyonik Kök Hücrelerinde İntergenik/İntojenik Güçlendirici RNA Miktar Tayini için Hesaplamalı Bir Boru Hattı

Tek memeli hücrelerini sıralamak ve her hücrede ilgilenilen 96'ya kadar hedef genin ekspresyonunu ölçmek için bir yöntem açıklıyoruz. Bu yöntem, mutlak transkript sayılarının tahminini sağlamak için dahili qPCR standartlarının kullanılmasını içerir.

İç Standartları FACS ve qPCR kullanma Tek hücreli Gen İfadesi Profil

Keşfedin, kodlama gerektirmeyen web tabanlı bir iş akışı ile doku özgü gen güçlendiricilerini nasıl tanımlayacağınızı. TBX5 kalp geni üzerinde histon işaretleri ve Hi-C verileri kullanarak 21 güçlendirici belirleyin.

Gen ve dokuya özgü güçlendiricileri seçmek için web tabanlı bir iş akışı

Daha fazla video keşfet