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Genome-wide mapping of DNase I hypersensitive sites in rare cell populations using single-cell DNase sequencing.
Nature Protocols ( IF 14.8 ) Pub Date : 2017-Nov-01 , DOI: 10.1038/nprot.2017.099
James Cooper , Yi Ding , Jiuzhou Song , Keji Zhao

Increased chromatin accessibility is a feature of cell-type-specific cis-regulatory elements; therefore, mapping of DNase I hypersensitive sites (DHSs) enables the detection of active regulatory elements of transcription, including promoters, enhancers, insulators and locus-control regions. Single-cell DNase sequencing (scDNase-seq) is a method of detecting genome-wide DHSs when starting with either single cells or <1,000 cells from primary cell sources. This technique enables genome-wide mapping of hypersensitive sites in a wide range of cell populations that cannot be analyzed using conventional DNase I sequencing because of the requirement for millions of starting cells. Fresh cells, formaldehyde-cross-linked cells or cells recovered from formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissue slides are suitable for scDNase-seq assays. To generate scDNase-seq libraries, cells are lysed and then digested with DNase I. Circular carrier plasmid DNA is included during subsequent DNA purification and library preparation steps to prevent loss of the small quantity of DHS DNA. Libraries are generated for high-throughput sequencing on the Illumina platform using standard methods. Preparation of scDNase-seq libraries requires only 2 d. The materials and molecular biology techniques described in this protocol should be accessible to any general molecular biology laboratory. Processing of high-throughput sequencing data requires basic bioinformatics skills and uses publicly available bioinformatics software.

中文翻译:

使用单细胞DNase测序在稀有细胞群体中对DNase I超敏位点进行全基因组定位。

染色质可及性的增加是细胞类型特异性顺式调控元件的特征。因此,DNase I超敏位点(DHS)的作图能够检测转录的活性调控元件,包括启动子,增强子,绝缘子和基因座控制区。单细胞DNase测序(scDNase-seq)是一种从单细胞或原代细胞来源的<1,000个细胞开始检测全基因组DHS的方法。这项技术可以在大范围的细胞群体中对超敏位点进行全基因组定位,由于需要数百万个起始细胞,因此无法使用常规DNase I测序进行分析。新鲜细胞,甲醛交联的细胞或从福尔马林固定石蜡包埋的(FFPE)组织玻片中回收的细胞适用于scDNase-seq分析。为了生成scDNase-seq文库,先裂解细胞,然后用DNase I消化。在随后的DNA纯化和文库制备步骤中,应包括环状载体质粒DNA,以防止少量DHS DNA丢失。使用标准方法在Illumina平台上生成用于高通量测序的文库。scDNase-seq文库的制备仅需2天。该规程中描述的材料和分子生物学技术应为任何常规分子生物学实验室均可使用。高通量测序数据的处理需要基本的生物信息学技能,并使用可公开获得的生物信息学软件。在随后的DNA纯化和文库制备步骤中包括了环状载体质粒DNA,以防止少量DHS DNA的丢失。使用标准方法在Illumina平台上生成用于高通量测序的文库。scDNase-seq文库的制备仅需2天。该规程中描述的材料和分子生物学技术应为任何常规分子生物学实验室均可使用。高通量测序数据的处理需要基本的生物信息学技能,并使用可公开获得的生物信息学软件。在随后的DNA纯化和文库制备步骤中包括了环状载体质粒DNA,以防止少量DHS DNA的丢失。使用标准方法在Illumina平台上生成用于高通量测序的文库。scDNase-seq文库的制备仅需2天。该规程中描述的材料和分子生物学技术应为任何常规分子生物学实验室均可使用。高通量测序数据的处理需要基本的生物信息学技能,并使用可公开获得的生物信息学软件。该规程中描述的材料和分子生物学技术应为任何常规分子生物学实验室均可使用。高通量测序数据的处理需要基本的生物信息学技能,并使用可公开获得的生物信息学软件。该规程中描述的材料和分子生物学技术应为任何常规分子生物学实验室均可使用。高通量测序数据的处理需要基本的生物信息学技能,并使用可公开获得的生物信息学软件。
更新日期:2017-10-12
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