CUT&Tag 技术原理及应用介绍
2025-05-13 来源:本站 点击次数:156在表观遗传学的研究领域中，蛋白质与DNA的相互作用一直是探索基因表达调控奥秘的关键所在。而CUT&Tag（Cleavage Under Targets & Tagmentation）技术，即靶向剪切及转座酶技术，作为一种高效的研究手段，正逐渐成为众多科研人员的得力助手。
什么是CUT&Tag技术？
CUT&Tag技术是一种高效研究蛋白质与DNA相互作用的表观遗传学方法。它凭借独特的技术原理和显著优势，在生命科学研究领域大放异彩。
核心原理
什么是CUT&Tag技术？
CUT&Tag技术是一种高效研究蛋白质与DNA相互作用的表观遗传学方法。它凭借独特的技术原理和显著优势，在生命科学研究领域大放异彩。
核心原理
• 抗体引导靶向结合
使用特异性抗体（一抗）识别并结合目标蛋白（如转录因子、组蛋白修饰标记），随后通过二抗放大信号。
抗体复合物与Protein A/G融合的Tn5转座酶（pAG-Tn5）结合，将转座酶精准定位至目标蛋白结合的DNA区域。
抗体复合物与Protein A/G融合的Tn5转座酶（pAG-Tn5）结合，将转座酶精准定位至目标蛋白结合的DNA区域。
• DNA切割与标记
Tn5转座酶激活后，对目标蛋白结合的DNA进行片段化切割，同时在切割位点两端添加测序接头，直接完成文库制备。
技术优势
技术优势
✔ 高效简便
无需超声破碎染色质，实验流程从ChIP-seq的3-5天缩短至1-2天。
✔ 低起始细胞量
仅需数百至数千个细胞（ChIP-seq需数百万细胞），适用于稀有细胞（如干细胞、循环肿瘤细胞）或微量样本。
✔ 高信噪比
背景信号低，特异性结合区域富集度高，减少非特异性结合带来的干扰。
✔ 温和反应条件
避免剧烈的染色质破碎和复杂的纯化步骤，更好保留蛋白质-DNA天然相互作用。
应用场景
应用场景
• 转录因子研究
用于鉴定转录因子在基因组上的结合位点，探究转录因子如何调控基因表达，解析基因转录调控网络。
• 组蛋白修饰研究
分析组蛋白修饰（如甲基化、乙酰化等）在染色质上的分布情况，了解组蛋白修饰与基因表达、染色质状态之间的关系。
• 疾病机制研究
通过研究疾病相关蛋白质与 DNA 相互作用的异常变化，揭示疾病发生发展的分子机制，为疾病诊断和治疗提供新的靶点和思路。
• 发育生物学研究
在个体发育过程中，研究不同阶段蛋白质与 DNA 相互作用的动态变化，阐明细胞分化、组织发育等过程的分子调控机制。
技术流程
分析流程
研究人员使用CUT&Tag，鉴定H3K27me3在染色质水平上的peaks。与ChIP-seq相比，在相同Reads条件下，两者的Peaks一致，并且CUT&Tag的信噪比更高、背景更低。这一结果充分彰显了CUT&Tag技术在实际应用中的优越性。
结果展示
参考文献：
Kaya-Okur HS, Wu SJ, Codomo CA, Pledger ES, Bryson TD, Henikoff JG, Ahmad K, Henikoff S. CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells. Nat Commun. 2019 Apr 29;10(1):1930. doi: 10.1038/s41467-019-09982-5.
Kaya-Okur HS, Wu SJ, Codomo CA, Pledger ES, Bryson TD, Henikoff JG, Ahmad K, Henikoff S. CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells. Nat Commun. 2019 Apr 29;10(1):1930. doi: 10.1038/s41467-019-09982-5.
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