技術(shù)講解：染色質(zhì)免疫沉淀中的對照與抗體選擇

　　Input對照：

　　在進行免疫沉淀前，需要取一部分?jǐn)嗔押蟮娜旧|(zhì)做Input對照。Input是斷裂后的基因組DNA，需要與沉淀后的樣品DNA一起經(jīng)過逆轉(zhuǎn)交聯(lián)，DNA純化，以及最后的PCR或其他方法檢測。Input對照不僅可以驗證染色質(zhì)斷裂的效果，還可以根據(jù)Input中的靶序列的含量以及染色質(zhì)沉淀中的靶序列的含量，按照取樣比例換算出ChIP的效率，所以Input對照是ChIP實驗的步驟。

　　Beads選擇：

　　接下來，利用目的蛋白質(zhì)的特異抗體通過抗原-抗體反應(yīng)形成DNA-蛋白質(zhì)-抗體復(fù)合物，然后使用Agarose beads或Magna beads沉淀此復(fù)合物，特異性地富集與目的蛋白結(jié)合的DNA片段。再經(jīng)過多次洗滌，除去非特異結(jié)合的染色質(zhì)后，用SDS+NaHCO3洗脫免疫沉淀復(fù)合物。Magna beads是近年來出現(xiàn)的一種新型beads，它使用方便，不像Agarose beads那樣容易破裂，所以在操作過程中更簡單，而且免去了離心的步驟，節(jié)省不少時間。

　　抗體選擇：

　　染色質(zhì)免疫沉淀所選擇的目的蛋白的抗體是ChIP實驗成功的關(guān)鍵。因為在蛋白質(zhì)與染色質(zhì)交聯(lián)結(jié)合時，抗體的抗原表位可能因為與結(jié)合位點的距離太近，不能被抗體識別，所以不能有效地在體內(nèi)形成免疫沉淀復(fù)合物，直接影響ChIP的結(jié)果。所以不是所有的抗體都能做ChIP實驗的，只有經(jīng)過ChIP實驗驗證后的抗體才能確保實驗結(jié)果的可靠性。

　　陽性與陰性對照：

　　在做ChIP實驗時，一定要做好實驗對照，因為沒有對照，很難對實驗結(jié)果的可靠性進行評估。陽性抗體和陰性抗體對照是最基本的實驗對照。陽性抗體通常選擇與已知序列相結(jié)合的比較保守的蛋白的抗體，常用的包括組蛋白抗體或RNA Polymerase II抗體等。陰性抗體通常選擇目的蛋白抗體宿主的IgG或血清。目的蛋白抗體的結(jié)果與陽性抗體和陰性抗體的結(jié)果相比較，才能得出正確結(jié)論。另外，還應(yīng)考慮目的蛋白抗體與DNA的非特異性結(jié)合的可能，所以通常還會選擇一對陰性引物，即目的蛋白肯定不會結(jié)合的DNA序列，作為該抗體的陰性對照。最佳的陰性對照引物是在靶序列上游的一段與目的蛋白肯定不能結(jié)合的序列。如果目的蛋白沒有商品化的適用于染色質(zhì)免疫沉淀實驗的抗體，只有其他用途的抗體時，可以先做蛋白質(zhì)免疫沉淀(Immunoprecipitation)檢測。如果抗體可以成功的沉淀蛋白，再進行染色質(zhì)免疫沉淀實驗的檢測。

　　交聯(lián)反應(yīng)的逆轉(zhuǎn)和DNA的純化

　　用不含DNase的RNase和Proteinase K，65 °C保溫6小時逆轉(zhuǎn)交聯(lián)，經(jīng)DNA純化柱回收DNA或用酚氯仿抽提、乙醇沉淀純化DNA。DNA純化柱純化DNA的質(zhì)量高，有利于下一步PCR等方法的檢測。因為甲醛不僅交聯(lián)DNA-蛋白質(zhì)，還交聯(lián)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)，所以還可以對DNA序列上的蛋白質(zhì)復(fù)合物進行分析。在逆轉(zhuǎn)交聯(lián)時不使用Proteinase K，然后用丙酮回收有機相中的蛋白質(zhì)，進行分析。

　　DNA的鑒定

　　常用的DNA的鑒定方法是半定量PCR和Real-time PCR。由于啟動子區(qū)域的序列具有多樣性的特點，所以不同的細胞系或不同的動物品系的同一基因的啟動子序列有可能不同。而且啟動子區(qū)域多富含CG的序列，其PCR條件可能需要相應(yīng)調(diào)整。有條件可設(shè)計不止一對引物來反復(fù)驗證ChIP實驗的結(jié)果(圖1)。

　　ChIP技術(shù)的應(yīng)用

　　染色質(zhì)免疫沉淀的DNA適用于多種分析方法。如果目的蛋白的靶序列是已知的或需要驗證的，可采用狹縫雜交(Slot blot)的方法，把靶序列特異性探針與染色質(zhì)免疫沉淀的DNA雜交，來驗證目的蛋白與DNA靶序列的特異性結(jié)合。還可以根據(jù)靶序列設(shè)計引物，用半定量PCR的方法進行測定，或采用Real-time PCR方法進行定量分析。如果目的蛋白的靶序列是未知的或高通量的(high-throughput)，可采用Southern雜交。但因為免疫沉淀的DNA量較少，所以在研究時通常要用PCR方法擴增DNA探針，再進行整個基因組掃描。還可以把沉淀的DNA克隆到載體中，進行測序，尋找該序列附近的開放閱讀框，發(fā)現(xiàn)新的基因調(diào)節(jié)序列。

　　目前，隨著人類基因組測序工作的基本完成，研究目的蛋白和整個基因組的相互作用逐漸成為研究的熱點。由于基因組中的信息量非常大，上述常規(guī)方法通常無法滿足科研的需要。近年來發(fā)展起來的ChIP-chip技術(shù)將基因組DNA芯片(chip)技術(shù)與染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)(ChIP)相結(jié)合，為研究目的蛋白與整個基因組相互作用提供了可能。ChIP-chip 技術(shù)通過標(biāo)記染色質(zhì)免疫沉淀富集的DNA片段，和另一個被標(biāo)記不同探針的對照組樣品一起，與DNA芯片雜交，再利用各種生物信息學(xué)方法對收集到的信號進行分析，具體的實驗步驟請參考Dr. Richard Young在Nature Protocols上的文章。ChIP-chip技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于研究轉(zhuǎn)錄因子在整個基因組中的信號網(wǎng)絡(luò)染色質(zhì)修飾機制在基因組中的調(diào)控，DNA的復(fù)制，修復(fù)以及修飾，基因的轉(zhuǎn)錄與核運輸?shù)戎T多方面。

　　染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)還可用于分析兩種蛋白共同結(jié)合的DNA序列，即ChIP reChIP方法。ChIP reChIP是在第一次ChIP的基礎(chǔ)上不解交聯(lián)，而繼續(xù)進行另一個目的蛋白的免疫沉淀，從而得到與兩種目的蛋白都結(jié)合的DNA序列。值得注意的是，因為通過兩次免疫沉淀富集的DNA量比較少，所以在分析時通常要把多次免疫沉淀的DNA濃縮后再進行操作。

　　近年來ChIP技術(shù)也被用于研究RNA-蛋白的相互作用，其原理與DNA類似，也包括甲醛固定，超聲波破細胞，免疫沉淀，交聯(lián)逆轉(zhuǎn)，RNA純化和RNA鑒定等步驟。所不同的是，交聯(lián)逆轉(zhuǎn)只用Proteinase K，要進行RNA純化和不含RNase的DNase處理，分析時用RT-PCR，芯片雜交要用cDNA芯片等。

　　隨著免疫沉淀技術(shù)的優(yōu)點越來越廣受關(guān)注，如何改進染色免疫沉淀技術(shù)中的操作也越來越被科研人員所重視。

　　抗體 抗原 染色液 上海古朵生物科技有限公司成立于上海浦東新區(qū)。是一家專門從事生物技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品，勵志研發(fā)和銷售的綜合性生物公司，產(chǎn)品遠銷多個國家和地區(qū)，我們將一如既往地秉承“一切為了滿足客戶的需求"的經(jīng)營宗旨;牢固樹立“以客戶需求為準(zhǔn)則、以市場需求為導(dǎo)向，不斷開發(fā)高質(zhì)量的新產(chǎn)品，提供客戶滿意的綜合服務(wù)質(zhì)量"的方針。