ChIP技術的應用
染色質免疫沉淀的DNA適用于多種分析方法。如果目的蛋白的靶序列是已知的或需要驗證的,可采用狹縫雜交(Slot blot)的方法,把靶序列特異性探針與染色質免疫沉淀的DNA雜交,來驗證目的蛋白與DNA靶序列的特異性結合。還可以根據靶序列設計引物,用半定量PCR的方法進行測定,或采用Real-time PCR方法進行定量分析。如果目的蛋白的靶序列是未知的或高通量的(high-throughput),可采用Southern雜交。但因為免疫沉淀的DNA量較少,所以在研究時通常要用PCR方法擴增DNA探針,再進行整個基因組掃描。還可以把沉淀的DNA克隆到載體中,進行測序,尋找該序列附近的開放閱讀框,發現新的基因調節序列。
目前,隨著人類基因組測序工作的基本完成,研究目的蛋白和整個基因組的相互作用逐漸成為研究的熱點。由于基因組中的信息量非常大,上述常規方法通常無法滿足科研的需要。近年來發展起來的ChIP-chip技術將基因組DNA芯片(chip)技術與染色質免疫沉淀技術(ChIP)相結合,為研究目的蛋白與整個基因組相互作用提供了可能。ChIP-chip 技術通過標記染色質免疫沉淀富集的DN***段,和另一個被標記不同探針的對照組樣品一起,與DNA芯片雜交,再利用各種生物信息學方法對收集到的信號進行分析,具體的實驗步驟請參考Dr. Richard Young在Nature Protocols上的文章。ChIP-chip技術已經被廣泛應用于研究轉錄因子在整個基因組中的信號網絡,染色質修飾機制在基因組中的調控,DNA的復制,修復以及修飾,基因的轉錄與核運輸等諸多方面。
染色質免疫沉淀技術還可用于分析兩種蛋白共同結合的DNA序列,即ChIP reChIP方法。ChIP reChIP是在*次ChIP的基礎上不解交聯,而繼續進行另一個目的蛋白的免疫沉淀,從而得到與兩種目的蛋白都結合的DNA序列。值得注意的是,因為通過兩次免疫沉淀富集的DNA量比較少,所以在分析時通常要把多次免疫沉淀的DNA濃縮后再進行操作。
隨著染色質免疫沉淀技術受到廣泛的關注,運用該技術發表的文章也逐漸增多,大家越來越多的開始關注如何改進ChIP的方法。Millipore推出的Magna ChIP試劑盒,利用磁珠分離DNA-蛋白-抗體復合物,提高了ChIP的效率,簡化了操作的過程,縮短了實驗的時間,還為同時進行多個目的蛋白的研究提供了可能,是經常使用ChIP技術的研究人員的理想選擇。
近年來ChIP技術也被用于研究RNA-蛋白的相互作用,其原理與DNA類似,也包括甲醛固定,超聲波破細胞,免疫沉淀,交聯逆轉,RNA純化和RNA鑒定等步驟。所不同的是,交聯逆轉只用Proteinase K,要進行RNA純化和不含RNase的DNase處理,分析時用RT-PCR,芯片雜交要用cDNA芯片等。
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