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組織學技術-切割和;標簽

蛋白質與DNA的相互作用具有重要的生物學意義,如轉錄因子與基因組DNA的相互作用對基因表達有調節作用;基因組不同部分不同類型的組蛋白通常與基因表達活性有關。

在蛋白質與DNA相互作用的研究中,ChIP-seq是壹項經典的技術,可以說為後來壹系列技術的發展開辟了壹個很好的思路,但是傳統的ChIP-seq也存在壹些問題:

2019年,美國弗雷德·哈欽森癌癥研究中心的Henikoff博士首次發表了Cut&: Tag技術[1],與ChIP-seq技術相比,Cut &;標簽在這些方面有獨特的優勢:

當然,整個技術仍然是基於抗原-抗體結合反應,上述優點決定了cut & Tag具有以下特點:

ChIP-seq中常用的甲醛交聯,主要用於蛋白質-蛋白質、蛋白質-DNA、蛋白質-RNA的交聯。主要目的是讓我們想研究的蛋白質與DNA的相互作用更緊密,防止在後續實驗中脫落。但這也會帶來壹些問題:

發表在《Brief Funct Genomics》2065 438+04上的文章《體內甲醛交聯:是時候進行黑盒分析了》提出了甲醛交聯研究蛋白質與DNA相互作用可能存在的問題。甲醛交聯不能交聯蛋白質與DNA之間的所有相互作用,例如lac阻遏蛋白和NF-kB不會交聯[2]。總之,我們不要把甲醛和這樣的神聯系在壹起,這樣的無所不能。

註意切&;Tag壹般不需要甲醛交聯,為什麽壹般?如果妳要研究的轉錄因子與基因組結合較弱或者結合量較小,這時為了得到更好的實驗結果,妳可能需要使用甲醛進行光交聯,這也是美國弗雷德·哈欽森癌癥研究中心的赫尼科夫博士的研究小組。2020年,他們將切Tag的實驗過程發表在Nature Protocols上,其中提到了用甲醛進行光交聯的可選步驟(0.1%甲醛在室溫下交聯2分鐘)[3]。ChIP-seq的甲醛交聯可以用1%甲醛進行10-15分鐘!

與傳統的離心收集細胞不同,cut&: Tag利用與刀豆球蛋白A相連的磁珠收集細胞,刀豆球蛋白A珠與細胞結合(原理是與膜上的糖蛋白結合)。然後用磁珠壹次收集細胞。結合後還需要使用非離子去汙劑洋地黃皂苷透過細胞膜(原理是與膽固醇分子結合),為抗體進入提供了可能。

這裏的第壹抗體是針對妳的研究目標蛋白設計的特異性抗體。如有必要,需要輔助IP實驗來測試抗體的特異性。

蛋白A/G-Tn5系統通常用於實現Tn5轉座酶的結合。Proteina/G對IgG的Fc片段具有高親和力,通常用於純化IgG抗體,因此使用proteinA/G可將Tn5轉座酶帶到IgG二抗結合的基因組位點。

通過加入含有鎂離子的反應溶液,Tn5轉座酶開始工作。詳情請參考我之前的後ATAC-SEQ。

如果妳真的需要建立壹個控制組,切&;標簽壹般有兩種對照:陽性對照壹般選擇與基因組DNA相互作用高的蛋白質,如組蛋白;陰性對照可以使用其中正常加入二抗和Tn5轉座酶而不加入壹抗的系統,以檢查Tn5轉座酶是否被隨機切割,或者可以加入非特異性IgG作為陰性對照。

參考

[1] Kaya-Okur,Hatice S等人,CUT & amp用於小樣本和單細胞的高效表觀基因組分析的標簽。自然通訊第10卷,1 1930。2019年4月29日,doi:10.1038/s 41467-019-09982-5。

[2] Gavrilov,Alexey等.體內甲醛交聯:是時候進行黑盒分析了.功能基因組學簡報第14卷,第2期(2015): 163-5。doi:10.1093/bfgp/elu 037。

[3] Kaya-Okur,Hatice S等.用CUT & amp標簽。《自然議定書》第15卷,第10卷(2020年):3264-3283頁。doi:10.1038/s 41596-020-0373-x。