分享染色質免疫共沉淀的方法

目前，不斷發展的DNA和蛋白質相互作用的方法和技術已經成為研究DNA復制、重組、修復和轉錄的核心。今天跟大家分享的是花樣百出、拽酷炫的染色質免疫共沉淀的方法！

染色質免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation,  CHIP)原理

值得注意的是，它是目前*個研究體內 DNA與蛋白質相互作用的方法。在生理狀態下，把細胞內的 DNA 與蛋白質交聯在一起，通過超聲或酶處理將染色質切為小片段后，利用抗原抗體的特異性識別反應，將與目的蛋白相結合的 DNA 片段沉淀下來，以富集存在組蛋白修飾或者轉錄調控的 DNA 片段，再通過多種下游檢測技術（定量 PCR、基因芯片、測序等）來檢測此富集片段的 DNA 序列。

染色質免疫共沉淀技術包括 3 個獨立的步驟，即固定、沉淀和檢測。

第 1 步為固定，即在體內用甲醛固定 DNA 和蛋白質復合物，然后用化學（微球菌酶）或者機械（超聲波）的手段將其隨機切成一定長度的染色質小片段（200～1000bp）。

第 2 步為免疫沉淀，即利用目的蛋白質或者目的蛋白質上標簽的特異性抗體，通過抗原和抗體反應形成 DNA-蛋白質－抗體復合體，然后沉淀此復合體，特異性地富集目的蛋白結合的 DNA 片段。

第 3 步為目的片段的純化與檢測，即經過熱處理解交聯，釋放共沉淀的 DNA；再將 DNA 片段純化后，對沉淀的 DNA 樣品進行檢測。

目前檢測方法主要有 3 種：

染色質免疫共沉淀-qRT(ChIP-qRT)

第 1 種是比較沉淀的模版與陰性和陽性對照信號強度的相對精確的定量 PCR 方法。有關這個方法，跟其他兩種相比，只想送給愛學習愛動手的小伙伴四個字：成本較低！

染色質免疫共沉淀芯片雜交(ChIP-chip)

ChIP 和 DNA 微陣列芯片技術的結合是一種高通量分析 DNA 和蛋白質結合或者翻譯后染色質/組蛋白修飾的方法。具體方法是：將經過染色質免疫共沉淀的 DNA 樣品純化后進行 PCR 擴增，然后用熒光素標記（如 Cy3）。對沒有經過免疫沉淀反應富集的 Input DNA 樣品也進行擴增，并且用另一種熒光素標記（如 Cy5），作為結合背景的參照。之后將這兩種 DNA 雜交于包括基因組序列的微陣列芯片上，轉錄因子結合的靶序列用每個點相應的熒光強度來確定。

染色質免疫共沉淀測序法(ChIP-seq)

在測序深度和范圍足夠的情況下, ChIP-seq 可以檢測到所有的組蛋白修飾所對應的 DNA  結合位點。ChIP-seq 首先通過染色質免疫共沉淀技術特異地富集目的蛋白結合的 DNA 片段, 并對其進行純化與文庫構建,然后以 NGS 技術對富集到的 DNA 片段進行高通量測序。

【NGS 技術主要是利用 DNA 新模板的合成或連接過程, 用高效平行的方式同時對 DNA 模板進行測序, 從而獲得大量的測序數據, 即所謂的大規模平行測序。】

盡管染色質免疫共沉淀看上去似乎很高大上，但真正掌握其原理和方法之后其實也不難。何況它的后續檢測并不都是 chip 和 seq 這些高消費的方法，也可以采用接地氣的 qRT-PCR，小伙伴們可根據自己的情況作出選擇。