ChIP est une technique puissante utilisée pour étudier l’association de protéines spécifiques, ou de leurs isoformes modifiées, avec des régions génomiques définies. C’est une technique de recherche en plein essor et elle est couramment utilisée pour cartographier les interactions ADN-protéines dans les cellules, qui sont cruciales pour une régulation correcte des gènes. Par exemple, elles peuvent être utilisées pour déterminer si des protéines telles que les facteurs de transcription et les histones modifiées se lient à une région particulière de l’ADN de cellules ou de tissus vivants.
La cartographie à l’échelle du génome des interactions protéine-ADN est essentielle pour une compréhension complète de la régulation des gènes. Une carte détaillée des marques épigénétiques et de la liaison des facteurs de transcription est nécessaire pour déduire les réseaux de régulation qui sous-tendent l’expression des gènes dans une variété de systèmes biologiques. L’outil le plus largement utilisé pour examiner ces interactions est le ChIP suivi d’un séquençage massivement parallèle (ChIP-seq)
Comment fonctionne le ChIP-seq ?
Le ChIP-seq commence par un essai traditionnel de ChIP impliquant la fixation des cellules (réticulation), le cisaillement de la chromatine, l’immunoprécipitation (IP), la réticulation inverse et la purification de l’ADN. Les cellules vivantes sont fixées à l’aide d’un agent de réticulation réversible afin de conserver les interactions protéine-ADN sur leurs sites naturels avant d’être lysées afin de libérer la chromatine pour le cisaillement. Après réticulation, la chromatine est cisaillée à une taille spécifique (100-500 pb) pour des résultats optimaux d’IP et de ChIP-seq. La sonication ou le cisaillement enzymatique peuvent être utilisés pour obtenir des tailles de fragment comprises entre 100 et 500 pb, la chromatine est ensuite immunoprécipitée à l’aide d’un anticorps d’intérêt et isolée.
ChIP produira une bibliothèque de sites d’ADN cibles qui étaient en contact physique direct avec les mécanismes de régulation in vivo. Des adaptateurs oligonucléotidiques sont ensuite ajoutés aux fragments d’ADN qui étaient liés à la protéine d’intérêt pour permettre un séquençage massivement parallèle. Après sélection de la taille, tous les fragments d’ADN ChIP obtenus sont séquencés simultanément, ce qui permet de rechercher des associations à l’échelle du génome avec une haute résolution. La mise en correspondance des fragments séquencés avec les bases de données de séquences du génome entier permet d’analyser rapidement et efficacement le schéma d’interaction de l’ADN de toute TF ou modification épigénétique.
ChIP-seq a été rendu possible par les avancées technologiques qui nous permettent de cartographier des génomes entiers et de localiser les sites de liaison exacts des protéines en combinant le test ChIP avec les plateformes de séquençage de nouvelle génération. L’identification d’une séquence génétique spécifique à laquelle une protéine se lie à l’aide de ChIP-seq aide les chercheurs en épigénétique à faire progresser leurs études sur les interactions protéine-ADN et à obtenir des informations précieuses sur le développement des maladies.