ChIP-seq技术详解

news2024/9/27 15:24:58

一、染色质免疫共沉淀(ChIP)

我们知道真核生物的基因组DNA以染色质的形式存在。真核生物DNA上基因表达是一系列与DNA互作的蛋白质介导的,研究蛋白质与DNA在染色质环境下的相互作用是阐明核生物DNA上基因表达机制的基本途径。

染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation assay, ChIP)是目前研究体内DNA与蛋白质相互作用的一种常用的实验方法。它的基本原理是首先固定在活细胞状态下蛋白质-DNA复合物,并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过免疫学方法沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。

和其他技术结合使用

  • ChIP-seq:和测序技术结合使用,从而获得全基因组范围内与组蛋白、转录因子等相互作用的DNA区段信息。

  • ChIP-chip:和芯片技术结合使用,实现高通量的筛选,在DNA与蛋白质分离后,以所获得DNA片段为探针通过芯片去筛选靶基因。

二、染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)

染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq):将ChIP与第二代测序技术相结合的ChIP-Seq技术,能够高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段。

ChIP-seq的原理基于染色质免疫共沉淀技术,首先利用特异抗体富集目的蛋白结合的DNA片段,然后通过高通量测序技术检测这些DNA片段,最后通过生物信息分析,将测序获得的高通量序列标签比对到基因组上,从而获得全基因组范围内目的蛋白结合DNA的位置和强度信息

技术流程:

  1. 交联:使用甲醛等化学试剂将细胞内的蛋白质和DNA交联在一起,以固定蛋白质-DNA复合物。
  2. 染色质制备:细胞裂解后,通过超声波打断染色质,生成小片段。
  3. 免疫沉淀:使用特异性抗体捕获目标蛋白及其结合的DNA片段。
  4. 去交联和DNA纯化:通过加热或化学方法逆转交联,释放DNA片段,并进行纯化。
  5. DNA测序:纯化的DNA片段用于构建测序文库,接着使用高通量测序技术进行测序。

数据分析:

  1. 测序数据质控:确保数据质量。
  2. 与参考序列比对:将测序数据与参考基因组进行比对。
  3. 峰值调用:统计样品Peak信息。
  4. 富集峰注释:对Peak进行注释,确定与基因的关系。
  5. motif分析等

三、参考文章

文章ChIP-seq详解 (qq.com)介绍了

ChIP-Seq 的研究分类

转录因子介绍

组蛋白介绍

ChIP-seq的原理图解介绍

ChIP-seq测序结果分析步骤

文章表观遗传分析3(ChIP-seq) (qq.com)介绍了数据分析的具体流程

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