染色质免疫共沉淀技术
- 格式:doc
- 大小:624.05 KB
- 文档页数:5
染色质免疫共沉淀染色质免疫共沉淀(chromatin Immunoprecipitation,ChIP)是一种将DNA和相应的转录因子组装到染色质上的一项技术,可用于彻底研究基因表达调节机制。
1. 什么是染色质免疫共沉淀?染色质免疫共沉淀(ChIP)是一种将DNA和相应的转录因子组装到染色质上的实验方法,用于研究染色质的结构和功能,进而理解基因的表达如何受调控。
它是一种特别有效的去解析染色质和基因表达调节之间的联系的方法,被用于通过生物信息学等方法,研究基因表达调节的蛋白质组织关系。
2. 染色质免疫共沉淀的原理染色质免疫共沉淀的技术根据抗体结合模式可以分为单克隆抗体和聚合物抗体两种,单克隆抗体结合定向抗原,可以较好地用于基因组定点分析,它通过固定DNA模板和抗原抗体相互作用将它们结合到一起,再行沉淀,从而获取DNA模板及其相互作用位点。
聚合物抗体可以扩大辨识特异性,能够克服单克隆抗体的特异性限制,可应用于普适性抗原,可以用于核组学分析,利用共沉淀的方法结合PCR的扩增效应,将小量的DNA模板复制成更多的DNA碱基,以能够清晰地获得与染色质有关的重要信息。
3. 染色质免疫共沉淀的步骤染色质免疫共沉淀的步骤主要有:细胞培养分离、肽激活细胞和抗体免疫沉淀、PCR扩增、核酸电泳分析、数据分析。
首先,要进行细胞培养,用适当的分离方法分离出细胞,接着,激活肽将细胞激活,以提高活细胞中的蛋白质和DNA的表达、组装以及相互作用;然后,添加抗体,抗体结合模板和相应的转录因子,这样可以将抗体和DNA-转录因子复合物结合在一起,继而进行沉淀;接着,将沉淀物进行PCR 扩增,从而将少量的模板复制成多份;接着,使用DNA电泳分析来检测分析结果;最后,利用生物信息学对实验测得的数据进行分析,探索调节染色质和基因表达的蛋白质组织关系及其机制。
以上就是染色质免疫共沉淀的实验步骤。
4. 染色质免疫共沉淀的应用染色质免疫共沉淀在生物学研究方面具有重要的应用价值,在基因组学、核组学、基因表达分析、生物信息学、代谢组学、表观遗传学等方面有着广泛的应用,可用于研究染色质结构,探索基因组变异,鉴定并且定位生物体内转录因子等,是一项重要的新技术。
染色质免疫共沉淀测序技术
染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-seq)是一种用于研究基因组中蛋白质与DNA相互作用的高通量测序技术。
该技术可以帮助我们了解基因表达、转录调控、染色质结构和功能等方面的信息。
在ChIP-seq技术中,首先需要将某种特定的蛋白质与DNA结合,然后使用抗体将这种蛋白质与DNA复合物捕获下来。
接着,将复合物中的DNA分离出来,并进行高通量测序。
最后,通过对测序结果的分析,可以确定蛋白质与DNA结合的位置和数量,从而了解染色质结构和功能的相关信息。
ChIP-seq技术的应用非常广泛。
例如,可以用于研究转录因子与DNA结合的位置和数量,从而了解基因的转录调控机制。
此外,还可以用于研究组蛋白修饰与基因表达的关系,以及研究染色质结构和功能的变化与疾病的关系等。
虽然ChIP-seq技术具有很多优点,但也存在一些局限性。
例如,该技术需要使用抗体来捕获蛋白质与DNA复合物,因此需要选择合适的抗体,并且可能存在抗体特异性和交叉反应的问题。
此外,该技术也存在一定的误差和假阳性率,需要进行严格的数据分析和验证。
总的来说,ChIP-seq技术是一种非常有用的高通量测序技术,可以帮助我们了解基因组中蛋白质与DNA相互作用的信息,从而深入研
究基因表达、转录调控、染色质结构和功能等方面的问题。
随着技术的不断发展和完善,相信ChIP-seq技术将在生命科学研究中发挥越来越重要的作用。
染色质免疫共沉淀测序技术
1染色质免疫共沉淀
染色质免疫共沉淀(ChIP-seq)是一种使用测序技术来研究染色质蛋白结合DNA及与基因表达的调控的新兴基因组学技术。
它是染色质免疫沉淀(ChIP)技术与高通量测序技术的结合。
通过染色质免疫共沉淀测序技术,可以确定细胞中的基因组上的结合位点,研究特定的蛋白质和DNA,及基因转录的调控机制,以及参与蛋白质-DNA结合的相关机制。
染色质免疫共沉淀测序是将蛋白质-DNA复合物通过染色质免疫沉淀(ChIP)技术进行收集,然后根据分子标记的位点将其测序,并且将其无功的部分暴露出来进行测序分析。
依靠ChIP-seq,可以以一种高效的方式查看某种特定蛋白质在基因组上结合的位置,并且可以分析复杂结构DNA区域位点间结合关系,也可以确定转录因子调控基因表达的路径。
染色质免疫共沉淀技术在进行基因组组学研究、基因组区域结构分析、功能元件检测、基因调控研究及转录组分析中发挥着重要作用。
传统的ChIP技术是所有细胞中的结合位点的相对分析,它们的数据可以用于描述和验证转录调控的路径,但是不能给出定性的结论,而ChIP-Seq则能够获得定性的位置并进行深入的分析。
染色质免疫共沉淀测序技术在研究复杂基因调控网络中发挥了重要作用,它可以更有效地捕捉基因表达状态,帮助研究者对研究对象
的基因表达调控进行深入的研究,使科研数据更为准确可靠,揭示出机体细胞调控的生物学机制。
染色质免疫共沉淀技术染色质免疫共沉淀技术(ChIP)是一种广泛应用于生物学研究的技术,它可以用来检测蛋白质与染色质之间的相互作用。
该技术能够帮助研究人员确定蛋白质在基因表达中的作用,以及探究细胞的调节机制。
本文将详细介绍染色质免疫共沉淀技术的原理、步骤、优缺点和应用。
一、原理染色质免疫共沉淀技术是基于抗体特异性识别蛋白质的原理。
在该技术中,首先将抗体与磁珠或琼脂糖等载体结合,形成免疫复合物。
接着,将该免疫复合物加入到含有细胞或组织的裂解液中,使其与目标蛋白结合。
随后,使用磁力或离心等手段将免疫复合物与与其结合的蛋白、核酸等分离出来。
最后,利用PCR、微阵列芯片等技术对分离出来的蛋白、核酸等进行检测和分析。
二、步骤染色质免疫共沉淀技术的步骤主要包括:1. 细胞或组织的裂解:将细胞或组织加入到含有蛋白酶抑制剂、核酸酶抑制剂、盐和缓冲液等的裂解液中,使其破裂并释放出蛋白、DNA等。
2. 免疫复合物的制备:将抗体与磁珠或琼脂糖等载体结合,形成免疫复合物。
3. 免疫复合物与目标蛋白的结合:将免疫复合物加入到裂解液中,与目标蛋白结合。
4. 免疫复合物的分离:使用磁力或离心等手段将免疫复合物与与其结合的蛋白、核酸等分离出来。
5. 分析:利用PCR、微阵列芯片等技术对分离出来的蛋白、核酸等进行检测和分析。
三、优缺点染色质免疫共沉淀技术具有以下优点:1. 高特异性:该技术可以通过抗体特异性识别蛋白质,具有高特异性。
2. 高灵敏度:该技术可以检测到极低浓度的蛋白质。
3. 可重复性:该技术具有较高的可重复性,可以用于多次实验。
4. 可广泛应用:该技术可以应用于不同种类的细胞和组织。
然而,染色质免疫共沉淀技术也存在以下缺点:1. 受抗体质量限制:抗体的质量、特异性和亲和力等因素会影响该技术的结果。
2. 受组织分解程度限制:组织分解不彻底会导致目标蛋白无法完全释放,从而影响该技术的结果。
3. 受背景干扰影响:免疫复合物的制备和分离过程中,可能会出现背景干扰,影响结果的准确性。
染色质免疫沉淀技术名词解释
染色质免疫沉淀技术(ChIP)是一种用于研究转录调控的实
验方法。
它通过特异性抗体与染色质中的特定蛋白结合,然后利用免疫学的原理,将与目标蛋白结合的染色质分离出来。
这样就可以研究目标蛋白与染色质中的基因调控元件(如启动子、增强子等)之间的相互作用。
ChIP技术的基本步骤包括交联、染色质提取、染色质片断、
免疫沉淀、洗涤、脱交联和DNA提取。
其中交联步骤将细胞
中的染色质与蛋白交联在一起,使得它们之间的相互作用得以保持。
提取步骤则将交联后的细胞裂解,释放出染色质。
染色质片断步骤通过超声波处理或酶切等方法将染色质断裂成适当长度的片段,以便免疫沉淀能够更容易地进行。
免疫沉淀步骤通过将目标蛋白所结合的染色质与特异性抗体结合,然后用磁珠或蛋白A/G琼脂糖作为载体将免疫复合物沉淀下来。
洗涤
步骤则用于去除非特异性结合的染色质沉淀物。
最后,脱交联步骤通过加热或酶切等方法将染色质和蛋白的交联解开,使得免疫沉淀的DNA片段得以释放。
DNA提取步骤则是为了纯化目标DNA,以便进行后续的分析,如PCR、实时定量PCR、
测序等。
通过ChIP技术,研究者可以获取到与目标蛋白结合的染色质
片段,进而了解目标蛋白在染色质水平上的定位和互作关系,从而揭示转录调控机制的细节。
染色质免疫共沉淀技术
染色质免疫共沉淀技术(ChIP)是一种常用的分子生物学技术,也是
研究细胞基因组结构和功能的重要方法。
该技术可以用来鉴定某个转录因
子或其他核蛋白与某个特定DNA序列的结合关系,从而确定这个DNA序列
在基因表达调控中的重要性。
该技术包括以下步骤:(1)交联;(2)裂解;(3)免疫沉淀;(4)洗涤;(5)离解交联;(6)DNA提取。
在这个过程中,首先将细胞进行交联,使得染色质固定在原位。
之后,将染色质进行裂解并进行免疫沉淀,这里是将特定的抗体与目标蛋白质结合,从而使得目标蛋白质与某些DNA序列结合,并保持在染色质中。
然后
对免疫沉淀后的复合物进行洗涤,去除杂质物质,以提高免疫沉淀的特异
性和纯度。
之后,对免疫沉淀后的复合物进行离解交联,使免疫沉淀的蛋
白质与DNA分别被分解为单独的分子。
最后,从免疫沉淀复合物中提取DNA,用于进一步的分析,例如PCR扩增、Southern blotting、测序等。
该技术的优点是可以在整个基因组范围内寻找目标DNA序列的结合蛋白,相对快速、成本低、灵敏度高,并且可以直接从原位染色质富集DNA
序列。
缺点是免疫沉淀的特异性和纯度可能受到影响,需要对实验进行严
谨控制。
染色质免疫沉淀(ChIP)实验指南及技术总结第一篇:染色质免疫沉淀(ChIP)实验指南及技术总结染色质免疫沉淀(ChIP)实验指南及技术总结ChIP是一项比较流行的研究转录因子(transcription factor, TF)与启动子(promoter)相互结合的实验技术。
由于ChIP采用甲醛固定活细胞或者组织的方法,所以能比较真实的反映细胞内TF与Promoter的结合情况。
这个优势是EMSA这个体外研究核酸与蛋白相互结合的实验方法所不能比拟的。
当用甲醛处理时,相互靠近的蛋白与蛋白,蛋白与核酸(DNA或RNA)之间会产生共价键。
细胞内,当TF与Promoter相互结合(生物意义上的结合)时,它们必然靠的比较近,或者契合在一起,这个时候用甲醛处理,能使它们之间产生共价键。
一般ChIP的流程是:甲醛处理细胞——收集细胞,超声破碎——加入目的蛋白的抗体,与靶蛋白-DNA复合物相互结合——加入Protein A,结合抗体-靶蛋白-DNA复合物,并沉淀——对沉淀下来的复合物进行清洗,除去一些非特异性结合——洗脱,得到富集的靶蛋白-DNA复合物——解交联,纯化富集的DNA-片断——PCR分析。
在PCR分析这一块,比较传统的做法是半定量-PCR。
但是现在随着荧光定量PCR的普及,大家也越来越倾向于Q-PCR了。
此外还有一些由ChIP衍生出来的方法。
例如RIP(其实就是用ChIP的方法研究细胞内蛋白与RNA的相互结合,具体方法和ChIP差不多,只是实验过程中要注意防止RNase,最后分析的时候需要先将RNA逆转录成为cDNA);还有ChIP-chip(其实就是ChIP富集得到的DNA-片段,拿去做芯片分析,做法在ChIP的基础上有所改变,不同的公司有不同的做法,要根据公司的要求来准备样品)。
第一天:(一)、细胞的甲醛交联与超声破碎。
1、取出1平皿细胞(10cm平皿),加入243ul 37%甲醛,使得甲醛的终浓度为1%。
1. 概述chip-seq技术1.1 chip-seq是一种用于研究染色质蛋白与DNA相互作用的技术 1.2 蛋白与DNA的相互作用对于基因表达和细胞功能非常重要1.3 chip-seq技术的原理是利用染色质免疫共沉淀(ChIP)和高通量测序(sequencing)相结合2. ChIP-seq技术的步骤2.1 细胞或组织的交联2.2 细胞或组织的裂解和核的提取2.3 免疫共沉淀2.4 DNA纯化2.5 测序和数据分析3. 染色质免疫共沉淀原理3.1 免疫共沉淀是指利用特异性抗体将靶蛋白与DNA结合并进行共沉淀3.2 抗体的具体选择非常重要,需要保证抗体能够特异性结合到目标蛋白3.3 免疫共沉淀的原理是利用抗体与靶蛋白的特异性结合来将靶蛋白与DNA结合物沉淀下来3.4 靶蛋白和DNA结合物的提取可以通过酸碱或酶的方法进行4. ChIP-seq技术的应用4.1 在研究基因表达调控中的应用4.2 在研究细胞分化和组织发育中的应用4.3 在研究疾病发生和发展中的应用4.4 在药物研发中的应用5. ChIP-seq技术的优势和局限性5.1 优势包括高灵敏度、高特异性和全基因组覆盖5.2 局限性包括实验操作复杂、数据分析费时费力6. 结语6.1 chip-seq技术作为一种重要的分子生物学技术,在基因组学和表观遗传学研究中发挥着重要作用6.2 虽然其原理复杂,但结合高通量测序技术,能够为科研工作者提供丰富的信息资源6.3 随着技术的不断发展和完善,chip-seq技术在生命科学领域的应用前景将更加广阔。
7. ChIP-seq 技术在生物学研究中的应用ChIP-seq 技术在生物学研究中展现出了广泛的应用价值,特别是在基因表达调控的研究中发挥了重要作用。
通过 ChIP-seq 技术,研究人员可以对特定转录因子与 DNA 的结合位点进行高通量测序,从而获得全基因组范围内的转录因子结合位点的信息。
这种技术的应用可以帮助研究人员更深入地理解基因表达调控的机制,发现新的转录因子结合位点以及破解染色质的三维结构和动态变化。
一、超声剪切染色质1.用37℃预温的1%PFA固定10-20min,使DNA与蛋白质交联2.终止交联,加入终浓度为0.125M的甘氨酸3.用预冷的PBS洗2次4.用PBS将细胞刮下(5mlPBS+1mMPMSF+1mg/ml抑肽酶)5.4500rpm5min(此阶段细胞沉淀可储存于-80℃)6.弃上清,按200ul/106个细胞加入SDS lysis buffer(现加PMSF&coktail),冰上10min(4℃rotation 30min)7.27G针头注射器吹打3遍,若有气泡离心8.超声:不可有气泡,超两次后放到冰上9.离心:4℃,12000rpm,20min,上清转移到15ml离心管二、Ab沉淀目的染色质1.用dilution buffer稀释至1ml2.取50ul Input(也可取少量做lgG阴性对照,RNaseⅡ阴性对照)备注:取450ul做lgGcontrol,剩余500ul3.剩下的加一抗(5ul/ml),4℃rotate过夜4.向样品中加入50ul ProteinA+Gbeads,4℃rotate2h,之后可在冰上沉淀一会5.离心,1000rpm1min,留上清6.洗珠子,1ml/5min/次,在4℃rotate,再在冰上静置5min,1000rpm1min。
洗涤顺序为:低盐溶液→高盐溶液→LicL(之前在4℃)→TE→TE(室温)三、去除蛋白质1.Elution buffer(1%SDS、0.1MNaHCO3;0.5gSDS,0.42gNaHCO3 in 50ml ddH20)+250uL RT15min rotate →离心1000rpm1min→上清(收集)→+250ulRT 10min →金属65℃5min→上清(收集)2.上清+20ul5M NaClInput+450ul elution buffer+20ul 5M NaCl65℃6-7h或过夜3.10ul0.5MEDTA,20ul1MTris-HCl +2ul 10mg/ml 蛋白酶K(50℃1h)?四、提纯DNA1.加等体积(500ul)Tris-饱和酚,剧烈混匀,14500rpm10min,取上清,加入500ulCHCl3混匀后14500rpm10min,取上清后再加入tRNA60ug (200ug/ml,3ul),加异丙醇500ul,离心14500rpm20min 弃上清2.加70%酒精洗一遍,14500rpm5min,(要去掉上清,先倒掉,倒掉之后离心一下再扔掉液体)将管子倒扣空气晾干。
染色质免疫共沉淀技术原理一、前言染色质免疫共沉淀技术(ChIP)是生物学研究中常用的一种方法,它通过利用抗体特异性识别染色质上的特定蛋白质,进而从复杂的细胞核提取物中富集这些蛋白质,并对其进行鉴定和分析。
本文将详细介绍染色质免疫共沉淀技术的原理。
二、实验步骤1. 交联首先,需要对活细胞进行交联处理,以稳定染色质和蛋白质之间的相互作用。
常用的交联剂有甲醛和二氧化硅等。
2. 染色质片段化接下来,需要将交联后的细胞进行裂解,并将DNA片段化。
这可以通过超声波或者限制性内切酶等方法实现。
3. 免疫共沉淀然后,在裂解液中加入与目标蛋白特异性结合的抗体,并进行免疫共沉淀。
在共沉淀过程中,目标蛋白和与其结合的DNA片段会被富集到抗体上。
4. 分离DNA片段接下来,需要将DNA片段从抗体上分离出来。
这可以通过加入盐或者进行热处理等方法实现。
5. 鉴定和分析最后,对富集的DNA片段进行鉴定和分析。
这可以通过PCR扩增、测序或者芯片技术等方法实现,以确定目标蛋白在染色质中的作用位置和作用方式。
三、原理解析1. 抗体选择ChIP技术的核心是抗体的选择。
抗体需要特异性识别目标蛋白,并保持其活性。
通常情况下,使用多个不同来源的抗体可以提高富集效率和准确性。
2. 交联原理交联是通过甲醛或二氧化硅等化学物质与细胞核内的DNA、蛋白质发生共价结合而实现的。
交联后的染色质会更加稳定,避免了在裂解过程中DNA和蛋白质之间失去相互作用。
3. 片段化原理染色质片段化是为了将长链DNA切成适当大小的小片段,以便于后续步骤中与抗体结合并富集目标蛋白。
超声波法利用高频声波震荡使DNA分子破碎,而限制性内切酶法则利用特定的酶切割位点切割DNA分子。
4. 免疫共沉淀原理免疫共沉淀是利用抗体与目标蛋白之间的特异性结合,将目标蛋白及其相关DNA片段从裂解液中富集到抗体上。
这一步骤需要注意选择合适的抗体和免疫共沉淀条件,以提高富集效率和准确性。
5. DNA片段分离原理将DNA片段从抗体上分离出来是为了进一步进行后续鉴定和分析。
染色质免疫共沉淀原理染色质免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation, ChIP)是一种用于研究染色质中蛋白质-DNA相互作用的重要技术。
通过ChIP技术,研究人员可以确定特定蛋白质与染色质中特定DNA序列的相互作用,从而揭示基因调控、表观遗传学和疾病发生发展等重要生物学问题的答案。
本文将从ChIP的原理、步骤和应用等方面进行详细介绍。
ChIP技术的原理主要基于抗体对特定蛋白质的高度选择性结合。
首先,细胞或组织被交联,使得蛋白质与DNA之间的相互作用得以保持。
然后,细胞或组织被裂解,染色质被剪切成小片段。
接着,使用特异性抗体结合目标蛋白质,形成抗体-蛋白质-染色质复合物。
随后,利用蛋白质A/G磁珠将复合物沉淀下来。
最后,通过逆交联和DNA纯化,得到与目标蛋白质结合的DNA片段。
这些片段可以进一步用于PCR、测序等分子生物学实验。
ChIP技术的步骤主要包括,交联、裂解、免疫共沉淀、逆交联和DNA纯化。
在实际操作中,研究人员需要选择合适的抗体、优化交联条件、确定最佳的裂解酶和免疫沉淀条件等。
此外,为了提高ChIP的特异性和灵敏度,还需要进行合适的对照实验和验证实验。
ChIP技术在生物学研究中有着广泛的应用。
首先,ChIP可以用于研究转录因子与染色质中特定启动子或增强子的结合情况,从而揭示基因的转录调控机制。
其次,ChIP还可以用于研究组蛋白修饰酶与染色质中特定组蛋白修饰的关系,从而揭示表观遗传学调控机制。
此外,ChIP还可以用于研究疾病相关基因的表达调控机制,为疾病的诊断和治疗提供重要信息。
总之,ChIP技术是一种重要的分子生物学技术,可以用于研究染色质中蛋白质-DNA相互作用。
通过ChIP技术,研究人员可以揭示基因调控、表观遗传学和疾病发生发展等重要生物学问题的答案。
随着技术的不断发展和完善,ChIP技术将在生物学研究中发挥越来越重要的作用。
染色质免疫共沉淀实验方法
染色质免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)是一种用于研究染色质调控因子与DNA结合的实验技术,主要用于研究转录因子与DNA结合位点的相互作用。
以下是染色质免疫共沉淀实验的主要步骤:
1. **样品准备**:对细胞进行特殊处理,使之成为适合进行基因转录的“活动”状态,然后进行细胞裂解,使染色体变得更为疏松,同时加入抗体。
2. **免疫沉淀**:将处理过的细胞裂解物与特异性抗体混合,利用免疫沉淀将与该抗体结合的DNA片段富集。
3. **DNA回收**:利用纯化的ChIP-enrich样品中是否含有待检定的靶基因的DNA片段。
4. **基因组DNA的回收和鉴定**:通过PCR或测序等方法对ChIP产物进行检测,鉴定是否存在靶基因的DNA片段。
如果存在,即可说明该转录因子能够结合到该基因的DNA上。
5. **基因组DNA的再次检测**:可以通过QPCR或高通量测序等方法,进一步验证ChIP实验结果的准确性。
需要注意的是,在实验过程中,抗体的选择非常重要,通常使用针对蛋白质的特异性抗体,如针对转录因子的抗体。
同时,实验需要严谨的操作流程和质量控制,以确保实验结果的准确性。
此外,染色质免疫共沉淀技术也可通过使用特异性核酸探针或引物进行高通量测序的方法进行大规模基因组研究。
以上内容仅供参考,建议咨询专业人士以获得更准确的信息。
染色质免疫共沉淀结果解析
染色质免疫共沉淀(ChIP)是一种常用的分子生物学技术,用于检测特定蛋白质与基因组DNA的相互作用。
通过该技术,可以确定某种特定的蛋白质是否与某一特定的DNA序列结合,并能够分析这种结合的模式和位置。
ChIP的实验步骤大致分为以下几步:交联、裂解、抗体免疫沉淀、洗涤和提取。
其中,交联是将细胞中的蛋白质与DNA“固定”在一起,裂解则是将细胞核内的染色质分解成小碎片以便于后续的操作。
抗体免疫沉淀是利用特定的抗体将要检测的蛋白质与DNA结合物质
免疫沉淀出来,洗涤则是将非特异性的蛋白质和DNA从结合物质中洗去,提取则是将免疫沉淀得到的物质提取出来以便于后续的分析。
对于ChIP实验的结果解析,需要进行数据处理和分析。
最常用
的方法是将ChIP所得的DNA片段进行PCR扩增,然后进行基因测序
和比对分析。
通过对比对结果的分析,可以确定特定的蛋白质与DNA 序列的结合情况,并确定它们的相互作用模式和位置。
另外,还可以利用一些计算机软件如MACS和HOMER等进行数据处理和分析,以及
进行统计学分析和可视化展示。
综上所述,染色质免疫共沉淀技术是一种重要的分子生物学技术,能够帮助我们了解蛋白质与DNA相互作用的模式和位置,从而为后续的基因功能研究和临床诊断提供重要的参考依据。
- 1 -。
染色质免疫共沉淀技术ChIP介绍
1.ChIP的分类
ChIP-Seq:将ChIP与**代测序技术相结合的技术,能够高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等相互作用的DNA区段。
ChIP-chip:将ChIP与DNA芯片相结合的技术,主要用于特定反式因子靶基因的高通量筛选以及组蛋白修饰和染色体重建。
RIP:RNA结合蛋白**沉淀技术,是研究细胞内RNA与蛋白质相互作用的一项技术。
主要用于研究RNA在基因表达调控中的作用。
ChIP-Re-ChIP:在次ChIP的基础上不解交联,而继续进行另一个目的蛋白的**沉淀,从而得到与两种目的蛋白都结合的DNA序列。
2.染色质免疫共沉淀测序技术优势:
检测覆盖范围广:全基因组范围内扫描目标区域;
检测分辨率高:更利于定位目标区域;
样本需要量低:需要的**沉淀后的DNA量可低至5-10ng;
可靠性好:避免了非特异性杂交,背景低;
性价比高:花费较少即可检测全基因组,获取准确丰富的信息。
3.ChIP试剂盒的选择
由于ChIP实验的操作繁琐、每一步反应需要注意的细节很多,常常需要花费实验者很长的时间才能完成整个实验,而且回收得到的DNA片段可能出现各种各样的问题。
因此,为了帮助广大科研用户解决这些问题,许多商业化的ChIP试剂盒问世。
ChIP-seq技术简介:染色质免疫共沉淀技术(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP),是研究体内蛋白质与DNA 相互作用的有力方法,通常用于转录因子结合位点或组蛋白特异修饰位点的研究。
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。
应用领域:1. 筛选调控蛋白在基因组上的结合靶点:针对转录因子、DNA/RNA聚合酶、转录复合物等调控因子蛋白进行特异性的富集,分离纯化与之结合的靶DNA片段并测序,分析筛选到准确有效的靶位点、靶基因数据2. 揭示差异化表观遗传变异的原理:通过对不同表型组织内组蛋白、转录因子蛋白及其他结合蛋白进行染色质免疫共沉淀测序并定量分析靶基因表达调控水平或针对同种组蛋白进行甲基化、磷酸化、泛素化修饰所导致的结合位点变异进行分析,即可准确揭示差异化表观变异原理;3. 研究表观遗传变异疾病:借助染色质免疫共沉淀测序技术结合生物信息分析揭示由蛋白与DNA相互作用变异而引起的疾病的原理,明确表观遗传修饰在癌症等表观遗传变异疾病的发生发展过程中的具体作用机制。
技术优势:•全基因组覆盖:ChIP-Seq可在全基因组范围单碱基水平对蛋白结合位点进行筛选与鉴定。
•高灵敏度:每个样本可获得数百万条的序列标签,可发现研究基因组上稀有的蛋白结合位点。
•高精确率:可获得高水平的信噪比数据,准确区分真实事件与噪音,精确定位蛋白结合位点。
•高性价比:仅需较少的数据量即可鉴定全基因组范围内的结合位点。
实验流程:A.ChIP-seq建库测序流程B.数据分析流程。
染色质免疫共沉淀内参基因染色质免疫共沉淀(ChIP)是用来研究蛋白质与染色质相互作用的一种实验技术,通过利用特异性抗体来富集与目标蛋白质结合的染色质片段。
然而,在进行ChIP实验时,需要使用内参基因来进行标准化和校正实验结果,以确保实验的准确性和可靠性。
内参基因是指在特定条件下表达稳定、不受外界因素干扰的基因。
在ChIP实验中,内参基因被用来标准化目标基因的富集水平,以消除实验中可能出现的误差。
下面将从内参基因选择、内参基因验证及常用内参基因几个方面来详细探讨。
一、内参基因选择选择适当的内参基因是进行ChIP实验的关键步骤之一。
一个理想的内参基因应具备以下特点:1. 稳定的表达水平:内参基因的表达水平应在不同样品、不同处理条件下保持稳定,不受干扰因素的影响。
这可以通过实时定量PCR (qPCR)或基因芯片技术来评估基因的表达稳定性。
2. 细胞类型特异性:内参基因的表达水平应在所研究的细胞类型中具有一定特异性,并且不受目标蛋白质结合与浓度的影响。
这可以通过在不同细胞类型中进行实时定量PCR检测来评估。
3. 控制组条件下表达水平不变:在ChIP实验中,常常需要对比不同样品或处理条件下的富集水平。
因此,内参基因的表达水平应在不同组别条件下保持相对稳定,以确保实验结果的可比较性。
根据以上的特点,常用的内参基因包括GAPDH、ACTB、GUSB等,这些基因的表达水平通常在不同细胞类型和处理条件下比较稳定,且与ChIP实验中的目标基因的结合无关。
二、内参基因验证为确保选择的内参基因在实验条件下满足稳定性和特异性等要求,进行内参基因验证是必要的。
验证内参基因的常用方法有:1. 实时定量PCR:通过实时定量PCR测定一系列候选内参基因的表达水平,根据表达的稳定性和特异性选择最合适的内参基因。
在实验中,可以根据ChIP-qPCR的结果及对应内参基因的表达情况,评估其在ChIP实验中的可靠性。
2. 基因芯片技术:利用基因芯片技术可以同时检测大量基因的表达水平,对于内参基因的选择具有更高的精确性和鉴定能力。
染色质免疫共沉淀(ChIP)染色质免疫共沉淀可以:(1)组蛋白修饰酶的抗体作为“生物标记”;(2)转录调控分析;(3)药物开发研究;(4)DNA损失与凋亡分析。
1实验方法原理:在保持组蛋白和DNA联合的同时,通过运用对应于一个特定组蛋白标记的生物抗体,染色质被切成很小的片断,并沉淀下来。
IP是利用抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细菌蛋白质的“prorein A”特异性地结合到免疫球蛋白的FC片段的现象活用开发出来的方法。
目前多用精制的prorein A预先结合固化在argarose的beads上,使之与含有抗原的溶液及抗体反应后,beads上的prorein A就能吸附抗原达到精制的目的。
2实验材料、试剂、仪器耗材:细胞样品甲醛、甘氨酸、PBS、SDS、Lysis Buffer、洗脱液、RNaseA、蛋白酶K、omega胶回收试剂盒等离心管、超声仪、电泳仪、离心机等3实验步骤:一、细胞的甲醛交联与超声破碎(第一天)1. 取出1平皿细胞(10 cm平皿),加入243 ul 37%甲醛,使得甲醛的终浓度为1%(培养基共有9 ml)。
2. 37℃孵育10 min。
3. 终止交联:加甘氨酸至终浓度为0.125 M。
450 ul 2.5 M甘氨酸于平皿中。
混匀后,在室温下放置5 min即可。
4. 吸尽培养基,用冰冷的PBS清洗细胞2次。
5. 细胞刮刀收集细胞于15 ml离心管中(PBS依次为5 ml,3 ml和3 ml)。
预冷后2 000 rpm 5 min收集细胞。
6. 倒去上清。
按照细胞量,加入SDS Lysis Buffer。
使得细胞终浓度为每200ul含2×106个细胞。
这样每100 ul溶液含1×106个细胞。
再加入蛋白酶抑制剂复合物。
假设MCF7长满板为5×106个细胞。
本次细胞长得约为80%。
即为4×106个细胞。
因此每管加入400 ul SDS Lysis Buffer。
论述染色质免疫共沉淀技术的作用染色质免疫共沉淀技术是一种研究蛋白质与DNA相互作用的实验技术。
该技术通过将细胞内的染色质破碎成小片段,然后利用特异性抗体对目标蛋白质进行免疫沉淀,从而获得与目标蛋白质相互作用的DNA片段。
染色质免疫共沉淀技术在研究基因表达调控、组蛋白修饰、染色质结构等领域具有重要作用。
本文将从以下几个方面论述染色质免疫共沉淀技术的作用。
一、研究基因表达调控基因表达调控是生物体内细胞分化和发育的基础。
染色质免疫共沉淀技术可以用来研究转录因子、共激活因子和组蛋白修饰等在基因表达调控中的作用。
通过该技术,研究者可以确定这些蛋白质在基因组中的结合位点,从而揭示它们如何调控基因表达。
例如,利用染色质免疫共沉淀技术研究组蛋白乙酰化修饰在基因表达调控中的作用,发现组蛋白乙酰化水平与基因表达活性呈正相关。
此外,该技术还可以用于研究染色质重塑复合物、转录抑制因子等在基因表达调控中的作用。
二、揭示组蛋白修饰的生物学功能组蛋白修饰是染色质调控基因表达的重要方式。
染色质免疫共沉淀技术可以用来研究组蛋白修饰的类型、分布和功能。
通过该技术,研究者可以确定特定组蛋白修饰在基因组中的分布模式,以及它们如何影响基因表达。
例如,利用染色质免疫共沉淀技术研究组蛋白甲基化修饰在基因表达调控中的作用,发现组蛋白甲基化水平与基因表达活性呈负相关。
此外,该技术还可以用于研究组蛋白磷酸化、泛素化等其他修饰类型的生物学功能。
三、探索染色质结构变化染色质结构变化在基因表达调控和细胞分化过程中具有重要作用。
染色质免疫共沉淀技术可以用来研究染色质结构变化与基因表达调控的关系。
通过该技术,研究者可以确定染色质结构变化在基因组中的分布模式,以及它们如何影响基因表达。
例如,利用染色质免疫共沉淀技术研究染色质凝聚状态与基因表达的关系,发现染色质凝聚程度与基因表达活性呈负相关。
此外,该技术还可以用于研究染色质重塑复合物、核小体组装等在染色质结构变化中的作用。
知无不“研”|一文读懂染色质免疫共沉淀技术(ChIP)
染色质免疫共沉淀技术(ChIP)
基于体内分析而发展的染色质免疫沉淀分析(Chromatin immunoprecipitation assay kit,ChIP)技术可以真实、完整地反映结合在DNA序列上的调控蛋白。
由于ChIP采用甲醛固定活细胞或者组织的方法,因此能比较真实的反映细胞内TF与Promoter的结合情况,还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰与基因表达的关系。
近年来,这种技术得到不断的发展和完善。
采用结合微阵列技术在染色体基因表达调控区域检查染色体活性,是深入分析癌症、心血管病以及中央神经系统紊乱等疾病主要通路的一种非常有效的工具。
染色质免疫沉淀分析(ChIP)的基本原理是在活细胞状态下,当用甲醛处理时,相互靠近的蛋白与蛋白、蛋白与核酸(DNA或RNA)之间会产生共价键。
细胞内,当TF与Promoter相互结合时,它们必然靠的比较近或者契合在一起,这个时候用甲醛处理,能使它们之间产生共价键。
固定的蛋白质-DNA复合物通过超声或酶处理将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过抗原抗体的特异性识别反应沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。
通过qPCR或二代测序,筛选与目的蛋白互作的未知DNA信息。
今天小编将珍藏多年的ChIP实验心得拿出来与大家一同探讨。
应用领域
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、转录因子研究
技术流程
案例展示
案例一
题目:Hypoxia induces H19 expression through direct and indirect Hif-1α activity, promoting oncogenic effects in glioblastoma
期刊:scientific reports
主要内容:作者分别使用了两种细胞U87和U251,验证SP1对于H19的转录调控作用。
用SP1抗体进行ChIP实验,对H19的启动子区域上游100bp的高GC含量,设计引物。
富集到的DNA进行qPCR检测,结果显示SP1能够调控H19启动子的转录。
案例二
题目:Chromatin Profiling by Directly Sequencing Small Quantities of Immunoprecipitated DNA. 期刊:Nat Methods
主要内容:收集培养的5×106K562细胞,使用组蛋白甲基化修饰抗体H3K27me3、H3K4me3、H3K36me3(ChIP-grade)进行IP富集提取的经过片段化的染色质复合物,构建测序文库后进行二代测序,获得peaks
在染色质上的分布情况。
案例三
题目: A crucial role for the ubiquitously expressed transcription factor Sp1 at early stages of hematopoietic specification.
期刊:Development
主要内容:分离培养小鼠胚胎干细胞并诱导分化,分别收集组细胞及Flk+细胞,用转录因子Sp1抗体进
行ChIP实验后二代测序,获得Sp1结合位点在两种细胞中的分布区域。
ChIP经验分享
ChIP实验操作性很强,金开瑞根据多年的实践,总结了一些ChIP实验中您可能会遇到的棘手的问题,下面我们就一起来康康吧!
细胞固定
1、甲醛终浓度为1%较适宜
2、固定时间一般为5-60min较好,具体时间根据实验而定
染色质断裂
1、超声时断时续,保证低温
2、注意探头位置,防止产生泡沫
3、研究组蛋白需使用酶处理
染色质免疫沉淀
1、最好有Input对照。
Input对照不仅可以验证染色质断裂的效果,还可以根据Input中的靶序列的含量以及染色质沉淀中的靶序列的含量,按照取样比例换算出ChIP的效率,所以Input对照是ChIP实验必不可少的步骤。
2、抗体的选择是关键。
抗体的选择要注意三点:一是应该选择能够做ChIP实验的抗体。
尽量选择ChIP 级别商业化的抗体。
如没有,一般可以重组到带有标签的载体上,再转染相应的宿主(目前市面上商业化的chip抗体只有300多种,因此正好找到对应抗体较困难,可以选择标签抗体)。
二是抗体的结合位点。
选择单抗的话,尽量远离抗原和染色质相结合的位点,这样可以最大限度保证抗体和抗原的结合,而多抗可识别多个表位,可基本避免该风险。
因此单多抗各有优缺点,应重点关注该抗体是否经过ChIP验证。
三是抗体的浓度。
抗体浓度的也很重要,浓度太低,不能与靶蛋白完全结合。
浓度太高会导致非特异性条带增加背景。
3、阴性对照可以使用血清或lgG,阳性对照一般使用RNA Polymerase II或者组蛋白。
阴性对照:用实验抗体同型的IgG作为抗体,理论上不会ChIP下来任何DNA片段,因此作为阴性对照,但是由于非特异结合,或者实验过程中,没发生结合的DNA清除不完全,可能也会出现条带。
如果阴性对照样品中的产物量等于特异靶标样品中产物量,说明特异靶标抗体未发挥作用或者染色质断裂不充分。
阳性对照:为了保证阳性对照有效,一般选择阳性对照的引物是根据管家基因设计的。
一般用RNA Polymerase II或者Histone H3(组蛋白)抗体,因为RNA Polymerase II是通用转录因子,在所有细胞中都能结合基因的核心启动子区。
因此,理论上ChIP后PCR都会有条带。
4、需设计已经确定的、不与特异抗原相结合的DNA片段的引物,用来排除抗原和染色质的非特异结合。
交联反应的逆转
1、 RNA酶、蛋白酶需65℃保温6小时
2、不加蛋白酶可以提取、分析结合蛋白
DNA的纯化
最好用试剂盒,便于后面的PCR检测
DNA的鉴定
可以进行二代测序或者qPCR检测结果
因为ChIP实验涉及的步骤多,结果的重复性较低,所以对ChIP实验过程的每一步都应设计相应的对照,而且对结果的分析也需要有一定的经验。
如果ChIP实验方面有什么问题,欢迎与我们交流哦!
实验Q&A
Q:ChIP-Seq和ChIP-qPCR有何异同?
A:染色质免疫共沉淀(ChIP)所获得的DNA产物,在ChIP-Seq中通过高通量测序的方法,在全基因组范围内寻找目的蛋白(转录因子、修饰组蛋白)的DNA结合位点片段信息;ChIP-qPCR需要预设待测的目的序列,针对目的序列设计引物,以验证该序列是否同实验蛋白结合互作。
Q:染色质片段大小在哪个范围比较合适?
A:对于ChIP-seq,片段在200-500 bp左右是最合适范围;对于ChIP-qPCR,片段在200-800 bp左右适宜。
Q:植物样本处理和动物组织/细胞有何区别?
A:植物组织由于细胞壁、气腔等结构的存在,会给交联缓冲液的作用带来困难,因此相对于动物组织/细胞来说,往往需要在抽真空条件下进行交联,而该步奏是一个需要经验及优化的过程。
Q:ChIP-Seq中的测序DNA样本需要多少产量?
A:通常是≥10ng。
Q:ChIP风险如果判断
A:ChIP实验以标签来判断实验风险,重组标签的转录因子>内源转录因子>组蛋白;当以重组蛋白作为靶蛋白时,重组蛋白同内源蛋白可能存在结合活性、结合位点差异;以标签抗体进行ChIP时、染色质结合位点本身会被内源蛋白竞争,这些都会影响到ChIP过程的特异性捕获效率。