?

染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)（Chromatin Immunoprecipitation，ChIP）也稱結(jié)合位點(diǎn)分析法，是研究體內(nèi)蛋白質(zhì)與DNA相互作用的有力工具，通常用于轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)或組蛋白特異性修飾位點(diǎn)的研究。將ChIP與第二代測(cè)序技術(shù)相結(jié)合的ChIP-Seq技術(shù)，能夠高效地在全基因組范圍內(nèi)檢測(cè)與組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等互作的DNA區(qū)段。

ChIP-Seq的原理是：首先通過(guò)染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)（ChIP）特異性地富集目的蛋白結(jié)合的DNA片段，并對(duì)其進(jìn)行純化與文庫(kù)構(gòu)建；然后對(duì)富集得到的DNA片段進(jìn)行高通量測(cè)序。研究人員通過(guò)將獲得的數(shù)百萬(wàn)條序列標(biāo)簽精確定位到基因組上，從而獲得全基因組范圍內(nèi)與組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等互作的DNA區(qū)段信息。

?

?

1．實(shí)驗(yàn)流程（Solexa）

?

?

1．測(cè)序
對(duì)客戶提供的ChIP樣品（如果有陰陽(yáng)參啟動(dòng)子區(qū)域或DNA序列的）進(jìn)行定量檢測(cè)，檢測(cè)合格后進(jìn)行測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建、DNA成簇（Cluster generation）擴(kuò)增、高通量測(cè)序。

2．基本數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)：對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行圖像識(shí)別（Base calling），去除污染及接頭序列；統(tǒng)計(jì)結(jié)果包括：測(cè)定的序列（Reads）長(zhǎng)度、Reads數(shù)量、數(shù)據(jù)產(chǎn)量。

3. 高級(jí)數(shù)據(jù)分析
標(biāo)準(zhǔn)高級(jí)數(shù)據(jù)分析內(nèi)容包括：
（1）ChIP-Seq序列與參考序列比對(duì)；
（2）Peak calling：統(tǒng)計(jì)樣品Peak信息（峰檢測(cè)及計(jì)數(shù)、平均峰長(zhǎng)度、峰長(zhǎng)中位數(shù)）；
（3）統(tǒng)計(jì)樣品Uniquely mapped reads在基因上、基因間區(qū)的分布情況及覆蓋深度；
（4）給出每個(gè)樣品Peak關(guān)聯(lián)基因列表及GO功能注釋；
（5）在多個(gè)樣品間，對(duì)與Peak關(guān)聯(lián)基因做差異分析。

?

?

?

由于ChIP-Seq的數(shù)據(jù)是DNA測(cè)序的結(jié)果，為研究者提供了進(jìn)一步深度挖掘生物信息的資源，研究者可以在以下幾方面展開(kāi)研究：

（1）判斷DNA鏈的某一特定位置會(huì)出現(xiàn)何種組蛋白修飾；
（2）檢測(cè)RNA polymerase II及其它反式因子在基因組上結(jié)合位點(diǎn)的精確定位；
（3）研究組蛋白共價(jià)修飾與基因表達(dá)的關(guān)系；
（4）CTCF轉(zhuǎn)錄因子研究。

案例分析

圖1 小鼠C2C12細(xì)胞ChIP-Seq結(jié)果（A）Igf2基因內(nèi)含子QTN位點(diǎn)ChIP-Seq Peak分布

?

圖2 小鼠C2C12細(xì)胞ChIP-Seq結(jié)果（E）Gen Ontology分類

?

圖3 小鼠C2C12細(xì)胞ChIP-Seq結(jié)果（F）ZBED6蛋白結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子家族