ChIP技术的原理

在生理状态下把细胞内的DNA与蛋白质交联在一起，通过超声或酶处理将染色质切为小片段后，利用抗原抗体的特异性识别反应，将与目的蛋白相结合的DNA片段沉淀下来，以富集存在组蛋白修饰或者转录调控的DNA片段，再通过多种下游检测技术（定量PCR、基因芯片、测序等）来检测此富集片段的DNA序列。(检测相关技术服务：Real-time PCR技术服务、基因芯片及结果验证服服务、高通量测序及结果验证服务)

ChIP技术实验步骤

染色质免疫共沉淀技术包括3个独立的步骤，即固定、沉淀和检测。 
第1步 固定 
甲醛能有效的使蛋白质-蛋白质，蛋白质-DNA，蛋白质-RNA交联，形成生物复合体，防止细胞内组分的重新分布。首先在体内用甲醛固定DNA和蛋白质复合物，需要注意甲醇的交联时间，如果过长，细胞染色质难以用超声波破碎，影响ChIP结果，而且实验材料也容易在离心过程中丢失；交联时间如果过短，则交联不完全，产生假阴性。交联反应可加入甘氨酸终止。然后用化学（微球菌酶）或者机械（超声波）的手段将其随机切成一定长度的染色质小片段（200～1000bp）。 
第2步 免疫沉淀 
利用目的蛋白质或者目的蛋白质上标签的特异性抗体，通过抗原和抗体反应形成DNA－蛋白质－抗体复合体，然后沉淀此复合体，特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段。 
第3步 目的片段的纯化与检测 
经过热处理及交联，释放共沉淀的DNA；再将DNA片段纯化后，对沉淀的DNA样品进行检测。目前检测方法主要有3种：第1种是比较沉淀的模版与阴性和阳性对照PCR信号强度的普通PCR实验，或者相对精确的定量PCR方法。第2种是将沉淀的DNA与DNA微阵列芯片杂交（ChIP-on-ChIP），以检测多基因轨迹全部的相互作用。第3种是高通量DNA测序分析。

ChIP技术的优点

与传统的研究转录因子和DNA相互作用的方法相比，染色质免疫共沉淀技术是一种在体内研究DNA与蛋白质相互作用的理想方法。ChIP的优点在于能够在体内捕获转录因子和靶基因的相互作用，能同时快速地提供一种或者多种基因的调控机制，因此有巨大的应用价值。

ChIP技术的局限性

第一，该技术需要抗目的蛋白或者特殊修饰标签的高度特异性抗体。 
第二，假阴性信号可能源于无效的抗体结合或者在交联过程中抗原受到干扰。 
第三，甲醛固定可能是暂时的，甚至是非特异的，可能导致相邻的蛋白形成假阳性信号。 
第四，难以同时得到多个蛋白质对同一序列结合的信息等。 

针对前三方面，推荐在交联之后和抗体沉淀之前绘制一条标准曲线，以确定每次实验所需染色质的最佳量，确保材料的起始量相等。当检测的染色质模版（目的抗体的染色质免疫沉淀物）扩增出可检测的条带时，将染色质样品连续稀释以确定关键点；而此时对照（mockChIPed）染色质模版需要浓缩以扩增出可见的条带。总之，染色质免疫共沉淀的步骤是需要精确的且要求一系列的预实验。

ChIP技术的应用

ChIP方法能研究DNA甲基化、染色质结构、组蛋白修饰和转录因子的协同结合，或者从预测的靶基因中确定直接的靶位点。ChIP技术和其它分子生物学技术结合（例如普通PCR，实时定量PCR，基因克隆，DNA微阵列或者更直接的高通量测序技术），已经被用于确定转录因子和DNA的相互作用或转录因子新的基因组靶位点。 

最初，ChIP应用于哺乳动物、酵母、果蝇染色质的研究上；后来，被应用在相关转录因子和修饰后组蛋白位置等方面的研究方面。ChIP技术还能用于研究蛋白和蛋白之间的相互作用，如通过酵母双杂交和ChIP证实了DELLA蛋白与PIF3蛋白之间的相互作用。 

随着ChIP技术的进一步完善，它必将会在基因表达调控研究中发挥越来越重要的作用。而由于ChIP实验涉及的步骤多，结果的重复性较低，因此研究人员对ChIP实验过程的每一步都应设计相应的对照，而且对结果的分析也需要有一定的经验。对刚刚开始使用ChIP技术的实验新手，选用成熟的商品化试剂盒和相关的技术服务可达到事半功倍的效果。

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