ChIP-seq,指的是结合位点分析法,作为研究体内蛋白质与DNA相互作用的研究方法。染色质免疫共沉淀技术(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)也称染色质免疫分析法,是研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具,通常用于转录因子结合位点或组蛋白特异性修饰位点的研究。
将ChIP与第二代测序技术相结合的ChIP-Seq技术,能够高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段。ChIP-Seq的原理是:首先通过染色质免疫共沉淀技术(ChIP)特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,并对其进行纯化与文库构建;然后对富集得到的DNA片段进行高通量测序。研究人员通过将获得的数百万条序列标签精确定位到基因组上,从而获得全基因组范围内与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段信息。
实验流程
(1)甲醛交联整个细胞系(组织),即将目标蛋白与染色质连接起来;
(2)片段化染色质,用超声波将染色质打断成一定长度的小片段;
(3)添加与目标蛋白质特异结合的抗体,该抗体与目标蛋白形成免疫沉淀结合复合体;
(4)去交联,纯化DNA即得到抗体特异结合的DNA样本;
(5)将准备好的样本进行深度测序。
数据分析流程
(1)测序数据质控;
(2)与参考序列比对;
(3)Peak calling,统计样品Peak信息(峰检测及计数、平均峰长度、峰长中位数);
(4)统计样品Uniquely mapped reads在基因上、基因间区的分布情况及覆盖深度;
(5)给出每个样品Peak关联基因列表及GO和KEGG功能注释;
(5)在多个样品间,对Peak进行差异分析。
应用领域
(1)判断DNA链的某一特定位置是否发生某种组蛋白修饰;
(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)转录因子结合位点研究。