一步法磁珠ChIP试剂盒

背景^[1-6]

一步法磁珠ChIP试剂盒是包含溶液和试剂一套完整实验组件，基于磁珠方法来成功执行染色质免疫沉淀，选择性富集含有特异DNA序列的染色质片断，用于研究细胞内DNA和蛋白质的相互作用。这个试剂盒能与EpiSonic Multi-Functional Bioprocessor 1000联用，或者作为一个单独的试剂盒使用。一步法磁珠ChIP试剂盒包含成功执行染色质免疫沉淀所有必须试剂，能直接从哺乳动物细胞或者组织中提取染色质。这个试剂盒包含阳性对照抗体(RNA polymerase II)，阴性对照抗体无免疫性的IgG和GAPDH引物能用于展示试剂盒试剂和操作的功效。

在大多数哺乳动物细胞发育过程中，RNA聚合酶II能富集于GAPDH基因启动子上，启动下游转录。染色质只能被RNA聚合酶II沉淀，不能被无免疫性的IgG所沉淀，然后清洗，释放，洗提DNA。洗提后的DNA能用于多种下游分析.基因表达的控制从根本上来说是蛋白-DNA的相互作用。这些相互作用可通过生化分析轻松地弄清，如凝胶阻滞分析。

但如果研究人员想知道基因组DNA的特定部分是否参与，通常会选择染色质免疫沉淀技术（ChIP）。ChIP是在全基因组范围内识别DNA与蛋白质相互作用的标准方法，最初用于组蛋白修饰研究，后来也用于转录因子。整个实验涉及到一系列蛋白质组学和分子生物学的方法，包括交联、细胞裂解、核酸剪切、基于抗体的免疫沉淀、DNA样品的纯化以及qPCR等分析。

一步法磁珠ChIP试剂盒特点：

1.快捷方便的ChIP方法，整个试验流程（从完整染色体到即用型DNA）不超过70分钟，在染色质剪切和免疫沉淀（"One-Step ChIP"）同时处理过程中，手工操作不超过15分钟；

2.96微孔板形式让实验更灵活：适用于手工操作单个实验或者高通量分析；

3.高富集率，阳性对照与阴性对照富集比>200，实验仅需极低细胞数目（每次ChiP实验最低仅需要5000个细胞）；

4.高重复性，预优化ChIP反应条件，联用EpiSonic 1000，在密闭系统里数字化声控反应处理能保证试验流程的一致性；5、宽范围兼容下游分析，例如：ChIP-PCR，ChIP-on-chip，and ChIP-seq.

一步法磁珠ChIP试剂盒实验步骤：

（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，并用超声波将其打断成一定长度的小片段；

（3）添加与目标蛋白质特异的抗体，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；

（5）将准备好的样本进行深度测序。

生物信息分析流程：

（1）将测序得到的短序列片段匹配到参考基因组序列上。

（2）有一部分短序列不能匹配到参考基因组上，有可能是未知的基因组序列；另一部分是能够匹配到基因组上的短序列，通常要对这些短序列进行覆盖度计算。

（3）从匹配到基因组上的短序列中进行富集区域的扫描。通常扫描到的富集区即被认为是蛋白质与DNA相互结合的区域（也有假阳性位点等的影响）。

（4）对扫描到的富集区做深度分析，包括基因，GO注释，利用基因浏览器进行可视化浏览，研究与基因结构的关系等。

应用^[7][8]

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。

参考文献

[1]The sequence of the human genome.Venter J C,Adams M D,Myers E W,et al.Science.2001

[2]An OR-Feome-based analysis of human transcription factor genes and the construction of a microarray to interrogate their expression.Messina DN,Glasscock J,Gish W,Lovett M.Genome Research.2004

[3]New problems in RNA polymeraseⅡtranscription initiation:matching the diversity of core promoters with a variety of promoter recognition factors.Müller F,Demény M A,Tora L.Journal of Biological Chemistry.2007

[4]Locating mammalian transcription factor binding sites:a survey of computational and experimental techniques.Elnitski L,Jin VX,Farnham PJ,et al.Genome Research.2006

[5]Chromatin immunoprecipitation and microarray based analysis of protein location.Lee TJ,Johnstone SE,Young RA.Nat Protoc.2006

[6]Native chromatin immunoprecipitation(N-ChIP)andChIP-Seq of Schistosoma mansoni.Critical experimentalparameters.Cosseau C,Azzi A,Smith K,Freitag M,Mitta G,GrunauC.Molecular and Biochemical Parasitology.2009

[7]ChIP技术及其在基因组水平上分析DNA与蛋白质相互作用[J].李敏俐,王薇,陆祖宏.遗传.2010(03)

[8]高山,张宁,李勃,徐硕,叶彦波,阮吉寿.下一代测序中ChIP-seq数据的处理与分析[J].遗传,2012,34(06):773-783.