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ChIP实验中不可不知的那些点

 微笑如酒 2018-12-21

这里,我们先来回顾下ChIP一般流程:


甲醛处理细胞 (Cross-Link 交联) --- 收集细胞,超声破碎 (Chromatin Shearing) --- 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 agarose,结合并沉淀抗体-靶蛋白-DNA复合物(Immunoprecipitation) --- 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(Reverse Cross-Linking),纯化富集的 DNA-片断 --- PCR 确定和DNA 结合的蛋白量(DNA Analysis)。



在这个过程中,涉及两个问题:一个是免疫沉淀的效率,即富集效率;一个是蛋白与DNA结合能力,即富集倍数。

超声破碎或酶切后断裂的染色质,一部分作为对照,不进行免疫沉淀;而另一部分进行免疫共沉淀,两者比较,得到的百分比即为富集效率

富集倍数是指,实验中我们一般取两个抗体进行免疫沉淀,目的蛋白特异性抗体和阴性对照抗体(一般选和特异性抗体同种属的IgG),将两个抗体获得的 DNA 样品 PCR 后的 Ct 值进行比较,得到的比值即为富集倍数。

这里注意啊~~富集效率,富集倍数,都只是一个“相对的结果”,没有固定或特定的数值!有的实验会将相对于 IgG 阴性对照的5倍富集设为ChIP实验成功获得阳性结果的一个阈值。但具体实验具体分析,多查看文献,分析已发表的研究结果,而不要固守某一设定值。

这里再小小的补充一下下~~

在 ChIP 实验中特异性富集目的蛋白结合的 DNA 片段,如果后续以 PCR 方法验证拉下来的 DNA 片段 ,才叫 ChIP-PCR;如果以芯片(chip) 的方式检测话,则叫 ChIP-chip,如果直接拿去测序就叫 ChIP-seq

目前,较为常用的对拉下来的DNA片段进行鉴定的方法还是半定量 PCR 和 实时荧光定量 qPCR。其实有条件话,可以设计不止一对引物来反复验证 ChIP 实验的结果,这样才更具有说服力(比仅仅重复三次实验)。

 

那么好了,问题来了~如果转录因子结合的靶基因未知,我们又该怎么办呢?


这种情况下,我们可以根据转录因子(蛋白),运用生物信息学相关网站(后面我们也会陆续推送一些蛋白质相关数据库的运用)进行靶基因的预测,然后进行靶基因验证。如果未找到或验证成功互作的靶基因,可以进行质谱分析,看蛋白结合了哪些靶基因,然后再筛选感兴趣的靶基因,从而进行后续的探索研究。


这里再安利大家一篇文献《Chromatinimmunoprecipitation: a tool for studying histone acetylation and transcriptionfactor binding》,详细地阐述了ChIP这项技术的具体方法学及每个步骤中一些关键的点。毕竟这个实验做起来还是蛮长的一个protocol, 中间万一哪步做差了,都可能会影响到最后的一个分析结果,毕竟“失之毫厘,差之千里”啊~小伙伴们可要上点心啦~~


最后我想分享一个ChIP实验中的超声裂解问题,这可是影响整个实验流程的非常至关重要的一步!


超声超不好,实验白做liao


如果实验中间超声破碎后检测出来的各组样品异质性很大,就比如像下图这样的。。。很明显~~这四组样品超声后的结果完全不同质,这样的样品是绝对不能再进行后续实验步骤的了,不然也是浪费抗体啊!抗体可是很贵很稀缺的哦~~



超声波是使用机械力断裂染色质,容易引起升温或产生泡沫,这都会引起蛋白质变性,进而影响ChIP 的效率。所以在超声波断裂染色质时,最好在冰水混合物上进行,且要设计时断时续的超声程序(这里本人一般是先准备几组完全相同的细胞样品,从20秒一次开始试,然后两次,三次依次递增下去…从而来摸索最佳的超声条件),注意一定要在低温下进行。另外,超声探头要尽量深入管中,但不接触管底或侧壁,以免产生泡沫。总超声时间也不要太长,以免蛋白降解。 


好了,今天就讲到这里,希望对大家有帮助。



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