值得注意的是,它是目前唯一研究體內DNA與蛋白質相互作用的方法。在生理狀態下,把細胞內的DNA與蛋白質交聯在一起,通過超聲或酶處理將染色質切為小片段後,利用抗原抗體的特異性識別反應, 將與目的蛋白相結合的DNA片段沉澱下來,以富集存在組蛋白修飾或者轉錄調控的DNA片段,再通過多種下遊檢測技術(定量PCR、基因晶片、測序等)來檢測此富集片段的DNA序列。
染色質免疫共沉澱技術包括3個獨立的步驟,即固定、沉澱和檢測。
第1 步為固定,即在體內用甲醛固定DNA和蛋白質複合物,然後用化學(微球菌酶)或者機械(超聲波)的手段將其隨機切成一定長度的染色質小片段(200~1000bp)。
第2步為免疫沉澱,即利用目的蛋白質或者目的蛋白質上標籤的特異性抗體,通過抗原和抗體反應形成DNA-蛋白質-抗體複合體, 然後沉澱此複合體,特異性地富集目的蛋白結合的DNA片段。
第3 步為目的片段的純化與檢測,即經過熱處理解交聯,釋放共沉澱的DNA;再將DNA片段純化後,對沉澱的DNA樣品進行檢測。
目前檢測方法主要有3種:
第1種是比較沉澱的模版與陰性和陽性對照信號強度的相對精確的定量PCR方法。有關這個方法,跟其他兩種相比,老談只想送給愛學習愛動手的小夥伴四個字:成本較低!
ChIP和DNA微陣列晶片技術的結合是一種高通量分析DNA和蛋白質結合或者翻譯後染色質/組蛋白修飾的方法。具體方法是:將經過染色質免疫共沉澱的DNA 樣品純化後進行PCR 擴增,然後用螢光素標記(如Cy3)。對沒有經過免疫沉澱反應富集的Input DNA 樣品也進行擴增,並且用另一種螢光素標記(如Cy5),作為結合背景的參照。之後將這兩種DNA雜交於包括基因組序列的微陣列晶片上,轉錄因子結合的靶序列用每個點相應的螢光強度來確定。
在測序深度和範圍足夠的情況下, ChIP-seq可以檢測到所有的組蛋白修飾所對應的DNA 結合位點。ChIP-seq首先通過染色質免疫共沉澱技術特異地富集目的蛋白結合的DNA片段,並對其進行純化與文庫構建,然後以NGS 技術對富集到的DNA 片段進行高通量測序。
【NGS技術主要是利用DNA新模板的合成或連接過程, 用高效平行的方式同時對DNA模板進行測序, 從而獲得大量的測序數據, 即所謂的大規模平行測序。】
老談雜談:
儘管染色質免疫共沉澱看上去似乎很高大上,但真正掌握其原理和方法之後其實也不難。何況它的後續檢測並不都是chip和seq這些高消費的方法,也可以採用接地氣的qRT-PCR,小夥伴們可根據自己的情況作出選擇。
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