Chia pet что это

ЧИА-ПЭТ — ChIA-PET

Анализ взаимодействия хроматина с помощью секвенирования парных концевых меток ( ChIA-PET или ChIA-PETS ) — это метод, который включает обогащение на основе иммунопреципитации хроматина (ChIP), лигирование по близости хроматина , парные концевые метки и высокопроизводительное секвенирование для определения de novo. дальнодействующие взаимодействия хроматина по всему геному.

Гены могут регулироваться областями, удаленными от промотора, такими как регуляторные элементы, инсуляторы и граничные элементы, а также сайты связывания транскрипционных факторов (TFBS) . Раскрытие взаимодействия между регуляторными регионами и регионами , кодирующими гены , важно для понимания механизмов, управляющих регуляцией генов в состоянии здоровья и болезней (Maston et al., 2006). ChIA-PET может использоваться для идентификации уникальных функциональных взаимодействий хроматина между дистальными и проксимальными регуляторными сайтами связывания факторов транскрипции и промоторами генов, с которыми они взаимодействуют.

ChIA-PET также можно использовать для раскрытия механизмов контроля генома во время таких процессов, как дифференцировка , пролиферация и развитие клеток . Создавая карты взаимодействия ChIA-PET для ДНК-связывающих регуляторных белков и промоторных областей, мы можем лучше идентифицировать уникальные мишени для терапевтического вмешательства (Fullwood & Yijun, 2009).

СОДЕРЖАНИЕ

Методология

Хотя 3C способен анализировать дальнодействующие взаимодействия хроматина, он не может использоваться в масштабах всего генома и, как ChIP-Seq, также страдает от высоких уровней фонового шума. Поскольку шум увеличивается в зависимости от расстояния между взаимодействующими регионами (макс. 100kb), требуются трудоемкие и утомительные меры контроля для точной характеристики взаимодействий хроматина (Dekker et al., 2006).

Метод ChIA-PET успешно решает проблемы неспецифического взаимодействия шума, обнаруженного в ChIP-Seq, путем обработки фрагментов ChIP ультразвуком, чтобы отделить случайные присоединения от определенных комплексов взаимодействия. Следующий шаг, который называется обогащением, снижает сложность анализа в масштабе всего генома и добавляет специфичность взаимодействиям хроматина, связанным с заранее определенными TF (факторами транскрипции). Способность подходов 3C определять дальнодействующие взаимодействия основана на теории лигирования близости. Что касается интерлигирования ДНК, фрагменты, которые связаны общими белковыми комплексами, имеют большие кинетические преимущества в условиях разбавления, чем фрагменты, свободно диффундирующие в растворе или закрепленные в различных комплексах. ChIA-PET использует эту концепцию за счет включения линкерных последовательностей на свободные концы фрагментов ДНК, связанных с белковыми комплексами. Для создания связности фрагментов, связанных регуляторными комплексами, линкерные последовательности лигируют во время лигирования ядерной близости. Следовательно, продукты лигирования с линкерным соединением могут быть проанализированы с помощью секвенирования ПЭТ со сверхвысокой производительностью и сопоставлены с эталонным геномом . Поскольку ChIA-PET не зависит от специфических сайтов для обнаружения, как 3C и 4C, он позволяет беспристрастное, общегеномное обнаружение взаимодействий хроматина de-novo (Fullwood et al., 2009).

Рабочий процесс

Часть рабочего процесса влажной лаборатории:

• Формальдегид используется для сшивания комплексов ДНК-белок. Обработка ультразвуком используется для разрушения хроматина, а также для уменьшения неспецифических взаимодействий.
• Выбранное специфическое антитело используется для обогащения фрагментов хроматина, связанных с представляющим интерес белком. Материал ChIP, связанный с антителом, используется для создания ChIA-PET.
• Фигура 1. Биотинилированные олигонуклеотидные полулинкеры, содержащие фланкирующие сайты MmeI, используются для соединения близких лигированных фрагментов ДНК. Разработаны два разных линкера (A и B) со специфическими нуклеотидными штрих-кодами (CG или AT) для каждой из двух линкерных последовательностей (это позволит идентифицировать химерный продукт лигирования, как описано на рисунке 5.).
• Рисунок 2. Линкеры лигированы к привязанным фрагментам ДНК.
• Фигура 3. Фрагменты линкера лигируют на гранулы ChIP в разбавленных условиях. Очищенная ДНК затем переваривается MmeI, который разрезает на расстоянии от своего сайта узнавания, чтобы высвободить структуру метка-линкер-метка.
• Рисунок 4. Биотинилированные ПЭТ затем иммобилизуют на магнитных шариках, конъюгированных со стрептавидином.
• Фигура 5. Последовательности ПЭТ с композицией линкерного штрих-кода AA (CG / CG) и BB (AT / AT) считаются возможными продуктами внутрикомплексного лигирования, в то время как последовательности ПЭТ с композицией линкера AB (CG / AT) считаются возможными продуктами лигирования. происходит из химерных продуктов лигирования между фрагментами ДНК, связанными в различные комплексы хроматина.

Лабораторная часть рабочего процесса:

Извлечение ПЭТ, картографирование и статистический анализ

Теги ПЭТ извлекаются и отображаются в эталонном геноме человека in silico .

Идентификация пиков, обогащенных ChIP (сайтов связывания)

Самолигируемый ПЭТ используется для идентификации сайтов, обогащенных ChIP, поскольку они обеспечивают наиболее надежное отображение (20 + 20 бит / с) с эталонным геномом.

Алгоритм поиска пиков обогащения ChIP

Названный пик считается сайтом связывания, если имеется несколько перекрывающихся самолигируемых ПЭТ. Уровень ложного обнаружения (FDR) определяется с помощью статистического моделирования для оценки случайного фона перекрытий виртуальной ДНК, полученных из ПЭТ, и оцененного фонового шума.

Фильтрация повторяющейся ДНК (влияет на неспецифическое связывание)

Сателлитные области и сайты связывания, присутствующие в регионах с серьезными структурными вариациями, удаляются.

Подсчет обогащения ChIP

Количество ПЭТ с самолигированием и интерлигированием (в пределах окна +250 п.н.) сообщается на каждом сайте. Общее количество самолигированных и интерлигированных ПЭТ в определенном месте называется подсчетом обогащения ChIP.

Рисунок 6. Классификация ПЭТ: уникально выровненные последовательности ПЭТ можно классифицировать по тому, происходят ли они из одного фрагмента ДНК или двух фрагментов ДНК.

Если два тега ПЭТ картированы на одной и той же хромосоме с диапазоном генома в диапазоне фрагментов ДНК ChIP (менее 3 КБ), с ожидаемой ориентацией самолигирования и на одной и той же цепи, они считаются производными от самолигирование одиночного фрагмента ДНК ChIP и рассматривается как самолигирование ПЭТ.

Если ПЭТ не соответствует этим критериям, то ПЭТ, скорее всего, является результатом лигирования двух фрагментов ДНК и называется ПЭТ с интерлигированием. Два тега интерлигированного ПЭТ не имеют фиксированной ориентации тегов, могут не обнаруживаться на одних и тех же цепях, могут иметь любой геномный диапазон и могут не отображаться на одной и той же хромосоме.

• Внутрихромосомные интерлигированные ПЭТ

Если два тега межлигированного ПЭТ картированы в одной и той же хромосоме, но с размахом> 3 Кбайт в любой ориентации, то эти ПЭТ называются внутрихромосомными межлигаторными ПЭТ.

• Межхромосомные интерлигированные ПЭТ

ПЭТ, которые сопоставлены с разными хромосомами, называются ПЭТ с межхромосомным интерлигированием.

Рисунок 7. Предлагаемый механизм, показывающий, как дистальные регуляторные элементы могут инициировать дальнодействующие взаимодействия хроматина с участием промоторных областей генов-мишеней.

Взаимодействия образуют петлевые структуры ДНК с множеством TFBS в центре закрепления. Маленькие петли могут упаковывать гены рядом с центром закрепления в плотный субкомпартмент, что может увеличивать локальную концентрацию регуляторных белков для усиления транскрипционной активации. Этот механизм может также повышать эффективность транскрипции, позволяя РНК pol II циклически замораживать плотные кольцевые генные матрицы. Большие петли взаимодействия с большей вероятностью будут связывать вместе удаленные гены на любом конце петли, расположенные рядом с якорными сайтами для скоординированной регуляции, или могут разделять гены в длинные петли, чтобы предотвратить их активацию. По материалам Fullwood et al. (2009).

Сильные и слабые стороны

Преимущества метода ChIA-PET

• ChIA-PET потенциально может быть беспристрастным, полногеномным подходом de novo для анализа взаимодействия хроматина на больших расстояниях (Fullwood & Yijun, 2009).
• Эксперимент ChIA-PET может предоставить два глобальных набора данных: сайты связывания белкового фактора (самолигирующиеся ПЭТ); и взаимодействия между сайтами связывания (интерлигированные ПЭТ).
• ChIA-PET включает ChIP для упрощения анализа в масштабе всего генома и добавляет специфичности взаимодействиям хроматина, связанным с конкретными интересующими факторами.
• ChIA-PET совместим с подходами к секвенированию следующего поколения на основе тегов, такими как пиросеквенирование Roche 454, Illumina GA, ABI SOLiD и Helicos.
• ChIA-PET применим ко многим различным белковым факторам, участвующим в регуляции транскрипции или структурной конформации хроматина.
• Анализ ChIA-PET может быть применен к взаимодействиям хроматина, участвующим в конкретном ядерном процессе. Используя общие TF, такие как РНК-полимераза II, можно идентифицировать все взаимодействия хроматина, участвующие в регуляции транскрипции. Кроме того, использование белковых факторов, участвующих в репликации ДНК или структуре хроматина, позволило бы идентифицировать все взаимодействия, обусловленные репликацией ДНК и структурной модификацией хроматина (Fullwood et al., 2009).

• Хорошо известно, что цис- и транс-регуляторные комплексы содержат уникальные комбинации белков, основанные на условиях, специфичных для клеток и тканей (Dekker et al., 2006). Хотя идентификация одного функционального TFBS является значительным достижением, использование ChIA-PET для идентификации отдельных белков в комплексе потребует работы наугад и нескольких экспериментов для идентификации каждого взаимодействующего белка. Это было бы дорогостоящим и трудоемким мероприятием.
• ChIA-PET ограничен качеством, чистотой и специфичностью используемых антител (Fullwood et al., 2009).
• ChIA-PET зависит от идентификации последовательностей, которые могут быть сопоставлены с эталонной последовательностью (ссылка).
• ChIA-PET требует использования компьютерных алгоритмов пикового вызова для организации и сопоставления считываний ПЭТ с эталонным геномом. Из-за различий между программными платформами результаты могут различаться в зависимости от того, какая программа используется.
• Хотя повторяющиеся участки ДНК могут быть связаны с регуляцией генов (Polak & Domany, 2006), их необходимо удалить, поскольку они могут влиять на данные (Fullwood et al., 2009).

История

Fullwood et al. (2009) использовали ChIA-PET для обнаружения и картирования сети взаимодействия хроматина, опосредованной рецептором эстрогена альфа (ER-альфа) в раковых клетках человека. Полученная в результате глобальная карта взаимодействия хроматина показала, что удаленные сайты связывания ER-альфа также были прикреплены к промоторам генов посредством дальнодействующих взаимодействий хроматина, предполагая, что ER-альфа функционирует посредством обширного образования петель хроматина, чтобы объединить гены для скоординированной регуляции транскрипции.

Анализ и программное обеспечение

Программное обеспечение, обычно используемое в эксперименте ChIA-PET

Сопоставляет фрагменты ДНК, обогащенные ChIP, с эталонным геномом человека. [1]

In-silico маскирование повторяющихся элементов. [2]

Используется для оценки вероятности ложного обнаружения.

Программный пакет для обработки и управления данными последовательностей парных ди-тегов. [3]

Программный комплекс для обработки данных ChIA-PET. Веб-сайт ChIA-PET Tool Бумага ChIA-PET Tool

Источник

Chia Pet — Chia Pet

Chia Pet

Тип продукта	Фигурка из терракоты
Владелец	Джозеф Энтерпрайзис
Произведено	Мексика Китай
Страна	Соединенные Штаты
Введено	1977 ; 44 года назад ( 1977 )
Рынки	Международный
Слоган	Смотрите, как он растет!
Веб-сайт	chia.com
Аллигатор Чиа Питомец

Chia Pets — это терракотовые фигурки в американском стиле, используемые для проращивания чиа , где ростки чиа вырастают в течение пары недель, чтобы напоминать шерсть или шерсть животного. Смоченные семена чиа ( Salvia hispanica ) наносят на рифленую терракотовую фигурку .

Chia Pet продается Джо Педоттом и производится компанией Joseph Enterprises, Inc. из Сан-Франциско , штат Калифорния . Первое животное Chia Pet было создано 8 сентября 1977 года. Регистрация товарного знака была подана в понедельник, 17 октября 1977 года. Узнал о том, что «что-то под названием Chia Pet» импортируется из Мексики, когда он посетил выставку товаров для дома в Чикаго в 1977 году. Обсуждая права, Педотт начал продавать Chia Pets в США. Они приобрели популярность в 1980-х годах после выпуска барана в 1982 году , первого широко распространенного питомца Chia Pet.

Коронная фраза поется в телевизионной рекламе , как растение растет в промежутке времени является «Ch-ч-ч-цзя!». Эта фраза возникла во время мозгового штурма агентства, на котором один из присутствующих сделал вид, что заикается название продукта. По состоянию на 2019 год ежегодно продавалось около 15 миллионов питомцев Chia Pets, большая часть которых приходилась на праздничный сезон. Изначально производимые в Мексике, сейчас домашние животные Chia Pets производятся в Китае.

Был произведен ряд животных-дженериков, включая черепаху, свинью, щенка, котенка, лягушку и бегемота . Также лицензированы персонажи мультфильмов , в том числе Гарфилд , Скуби-Ду , Looney Tunes , Шрек , Симпсоны и Губка Боб . Кроме того, есть Chia Pets, изображающие реальных людей, в том числе Барака Обаму и Боба Росса .

Joseph Enterprises продает семена чиа-заменители продуктов чиа, а также продает семена чиа оптом в качестве пищевой добавки.

Источник