ChIP-seq技术(染色质免疫共沉淀技术测序)
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染色质免疫共沉淀技术(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)也称结合位点分析法,是研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具,通常用于转录因子结合位点或组蛋白特异性修饰位点的研究。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。
实验:
1、 甲醛交联整个细胞系(组织),即将目标蛋白与染色质连结起来;
2、 分离基因组DNA,并 MNase 消化;
3、添加特异性识别目标蛋白质的抗体,该抗体与目标蛋白形成 免疫沉淀免疫结合复合体;
4、 去交联,纯化DNA即得到染色质免疫沉淀的DNA样本,准备测序。
生物信息分析:
常规应用
由于ChIP-Seq的数据是DNA测序的结果,为研究者提供了进一步深度挖掘生物信息的资源,研究者可以在以下几方面展开研究:
(1)判断DNA链的某一特定位置会出现何种组蛋白修饰;
(2)检测RNA polymerase II及其它反式因子在基因组上结合位点的精确定位;
(3)研究组蛋白共价修饰与基因表达的关系;
(4)CTCF转录因子研究。
医学应用
1、通过检测疾病相关转录调控原件确定该转录调控原件的下游靶基因集合或观察病灶部位内部的表观遗传状态异常;
2、比较疾病样本和正常样本中转录调控原件在染色体上结合位置的差异,选取疾病特异性的转录调控原件结合位点,观察这些位点周围的基因,缩小候选研究基因范围;
3、结合基因表达谱数据和GSEA分析技术判断转录调控原件对下游靶基因的调控方向(激活基因表达为正调控,抑制基因表达为负调控);
4、通过检测转录调控原件结合位点周围的基序特征(Motif),预测与该转录调控原件发生共定位的潜在转录因子,通过数据挖掘尝试找出其他与疾病发生相关的调控基因;
5、基于Gene Ontology和基因功能分类知识库,帮助我们了解候选研究基因和共调控因子的具体功能,从而了解目标转录调控原件在疾病发生过程中所起的生物学作用,帮助我们认识疾病发生过程的分子机制。
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