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染色質(zhì)免疫沉淀ChIP實(shí)驗(yàn)技術(shù)
更新時(shí)間:2015-08-07   點(diǎn)擊次數(shù):957次

染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)是研究蛋白質(zhì)-DNA相互作用的一項(xiàng)強(qiáng)大技術(shù),廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域的染色質(zhì)相關(guān)蛋白的研究(如組蛋白及其異構(gòu)體,轉(zhuǎn)錄因子等),特別適用于已知啟動(dòng)子序列或整個(gè)基因位點(diǎn)的組蛋白修飾分析研究。這項(xiàng)技術(shù)采用特定抗體來(lái)富集存在組蛋白修飾或者轉(zhuǎn)錄調(diào)控的DNA片段,通過(guò)多種下游檢測(cè)技術(shù)(定量PCR,芯片,測(cè)序等)來(lái)檢測(cè)此富集片段的DNA序列。

ChIP技術(shù)自誕生之后,已成功的應(yīng)用于人或動(dòng)物細(xì)胞和組織 [1] 、植物組織 [2] 、酵母 [3] 以及細(xì)菌、質(zhì)粒 [4] 。由于在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和表觀遺傳研究中的突出作用,ChIP在腫瘤 [5-7] 、神經(jīng)科學(xué) [8-10] 、植物發(fā)育[11-13] 等領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛,同時(shí)有關(guān)細(xì)胞凋亡 [14] 、雌激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) [15] 、胰島素抵抗 [16] 、組織發(fā)育[1] 的文獻(xiàn)中也用到ChIP。

目前,zui常見的有以下兩種ChIP實(shí)驗(yàn)技術(shù):

1.    nChIP:用來(lái)研究DNA及高結(jié)合力蛋白,采用微球菌核酸酶(micrococcal nuclease)消化染色質(zhì),然后進(jìn)行片段富集及后續(xù)分析,適用于組蛋白及其異構(gòu)體,例如 [17-19] ;

2.    xChIP:用來(lái)研究DNA及低結(jié)合力蛋白,采用甲醛或紫外線進(jìn)行DNA和蛋白交聯(lián),超聲波片段化染色質(zhì),然后進(jìn)行片段富集及后續(xù)分析,適用于多數(shù)非組蛋白的蛋白,例如 [9, 15, 20] 。


X-ChIP試驗(yàn)的一般過(guò)程

以上兩種方法在分離DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物之后,對(duì)DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,驗(yàn)證目標(biāo)序列的存在。除驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)外,ChIP DNA也可以進(jìn)行測(cè)序分析,這種方法被稱為ChIP-seq [22] ;也可做芯片分析,這種方法被稱為ChIP on CHIP或ChIP-CHIP[23] 。這兩種方法都可用于分析感興趣蛋白結(jié)合的未知序列,而不需要知道目標(biāo)序列的詳細(xì)信息,因此可以進(jìn)行探索性的研究。當(dāng)需要對(duì)DNA結(jié)合的蛋白復(fù)合物(兩個(gè)或兩個(gè)以上蛋白共同結(jié)合在DNA上)進(jìn)行研究時(shí),可以采用reChIP技術(shù)對(duì)DNA蛋白復(fù)合物進(jìn)行再次富集,從而分析兩種蛋白同時(shí)結(jié)合的DNA片段,例如轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子及其受體復(fù)合物 [24]。細(xì)胞

相比其他DNA與蛋白相互作用的研究工具,ChIP的突出優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)檢測(cè)蛋白(in vivo)與DNA的物理結(jié)合,研究體內(nèi)真實(shí)情況下的染色質(zhì)結(jié)構(gòu),因此得出確鑿的誘導(dǎo)或阻礙轉(zhuǎn)錄的證據(jù),這對(duì)構(gòu)架信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。同時(shí),通過(guò)此工具也可以區(qū)分轉(zhuǎn)錄調(diào)控的直接作用和非直接作用 [21] ,從而使研究者對(duì)轉(zhuǎn)錄調(diào)控過(guò)程有更而深刻的認(rèn)識(shí)。

 

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