A ChIP egy hatékony technika, amelyet specifikus fehérjék vagy azok módosított izoformáinak meghatározott genomi régiókhoz való kapcsolódásának vizsgálatára használnak. Ez egy gyorsan fejlődő kutatási technika, és általában a sejtekben a DNS-fehérje kölcsönhatások feltérképezésére használják, amelyek kulcsfontosságúak a megfelelő génszabályozáshoz. Használhatók például annak meghatározására, hogy az olyan fehérjék, mint a transzkripciós faktorok és a módosított hisztonok kötődnek-e az élő sejtek vagy szövetek DNS-ének egy adott régiójához.
A fehérje-DNS kölcsönhatások genom-szerte történő feltérképezése elengedhetetlen a génszabályozás teljes megértéséhez. Az epigenetikai jelölések és a transzkripciós faktorok kötődésének részletes feltérképezése szükséges a különböző biológiai rendszerekben a génexpressziót megalapozó szabályozó hálózatok levezetéséhez. E kölcsönhatások vizsgálatára a legszélesebb körben használt eszköz a ChIP, amelyet tömegesen párhuzamos szekvenálás követ (ChIP-seq)
Hogyan működik a ChIP-seq?
A ChIP-seq hagyományos ChIP-vizsgálattal kezdődik, amely magában foglalja a sejtek rögzítését (keresztkötés), kromatinnyírást, immunprecipitációt (IP), fordított keresztkötést és DNS-tisztítást. Az élő sejteket reverzibilis keresztkötő anyaggal rögzítjük, hogy a fehérje-DNS kölcsönhatásokat a természetes helyükön tartsuk meg, mielőtt lízingeljük őket, hogy a kromatint felszabadítsuk a nyíráshoz. A keresztkötést követően a kromatint egy meghatározott mérettartományba (100-500 bp) nyírjuk az optimális IP és ChIP-seq eredmények érdekében. A 100-500 bp közötti fragmensméretek eléréséhez szonikáció vagy enzimatikus nyírás is alkalmazható, majd a kromatin immunprecipitálása és izolálása a kívánt ellenanyaggal történik.
A ChIP olyan cél-DNS-helyek könyvtárát állítja elő, amelyek in vivo közvetlen fizikai kapcsolatban álltak a szabályozó mechanizmusokkal. Ezután a tömegesen párhuzamos szekvenálás lehetővé tétele érdekében oligonukleotid adaptereket adnak a DNS-töredékekhez, amelyek az érdeklődésre számot tartó fehérjéhez kötődtek. A méretválasztás után az összes kapott ChIP DNS-fragmentumot egyidejűleg szekvenáljuk, nagy felbontással keresve a genom-szerte előforduló asszociációkat. A szekvenált fragmentumok feltérképezése a teljes genomszekvencia-adatbázisokhoz lehetővé teszi bármely TF vagy epigenetikai módosítás DNS-kölcsönhatási mintázatának gyors és hatékony elemzését.
A ChIP-seq-t a technológiai fejlődés tette lehetővé, amely lehetővé teszi a teljes genomok feltérképezését és a fehérjék pontos kötőhelyeinek pontos meghatározását a ChIP-teszt és az újgenerációs szekvenáló platformok kombinálásával. A ChIP-seq segítségével egy adott génszekvencia pontos meghatározása, amelyhez egy fehérje kötődik, segít az epigenetikai kutatóknak a fehérje-DNS kölcsönhatás tanulmányozásában, és értékes betekintést nyerhetnek a betegségek kialakulásába.