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蛋白/核酸互作分析
ChIP测序(ChIP-Seq)

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技术简介
染色质免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)是研究蛋白质与DNA相互作用的经典技术,被广泛应用于转录因子结合位点或组蛋白修饰位点的研究。
云序生物提供的ChIP-Seq服务,将ChIP和高通量测序技术结合,在全基因组范围内高效地检测与特定转录因子或组蛋白结合的DNA位点。配合强大的生信分析实力,云序生物提供的不仅是海量的测序数据,而且是根据您的研究目的,有针对性地挖掘提炼出取之即可用的结果及出版级图片。
云序优势
一站式服务:
客户只需提供细胞或组织,云序生物为您完成从样品准备、文库制备、上机测序到数据分析的整套服务流程。
严格的质控:
严格的质控是ChIP-Seq实验成功的前提。云序生物对ChIP-Seq实验的各个环节进行严格的质控,尽可能地降低实验风险。
优化的ChIP流程:
ChIP富集效率是ChIP-Seq成败的关键,云序生物采用商业化ChIP试剂盒和优化的实验流程,确保客户获得优质的数据。
专业的生物信息学分析:
云序生物具有强大的生物信息学团队,能够满足客户的各类深入数据分析需求。
样本要求
样品类型:
组织,细胞样品或IP富集DNA。其它类型样品请详询。
样品量:
a)细胞 5×108
b)组织 1 g
c)IP富集DNA至少10 ng
样品运输及保存:
样品运输:干冰运输,DNA可冰袋运输;
样品保存:细胞样品或新鲜组织块(切成5-10 mg的小块),-80℃保存,样品保存期间避免反复冻融。DNA可短期-20℃保存。
数据分析
1、蛋白因子富集峰(peak)识别
利用流行的MACS软件进行峰识别,默认P < 10-5识别基因组上的蛋白因子富集峰。

2、蛋白因子富集峰(peak)注释
将富集峰与邻近的基因联系起来,以推断蛋白因子对邻近基因表达的影响。


3、蛋白因子reads散点图
以散点图形式展示两个(或两组)样品间的reads分布,以从整体上查看样品间的蛋白因子富集情况。


4、启动子区信号分布
蛋白因子通常结合在基因的启动子区,从而调控基因表达。通过绘制转录起始位点(TSS)周围的信号分布,可以直观地了解蛋白因子在启动子区的富集偏好性。

5、蛋白因子结合位点(motif)预测
转录因子往往有特定的DNA识别序列,motif分析可以帮助验证或推断该蛋白因子的DNA结合motif。


6、Reads的分布
使用 ngs.plot 工具可以展示匹配 reads 在 TSS,genebody,TES 等位点的分布情况,可以用来观察 RNA 甲基化对 TSS 等位点是否有偏好。



7、启动子富集峰对应基因的GO和信号通路分析
对启动子富集峰对应的基因进行GO和信号通路分析,以推断蛋白因子的功能和参与的信号通路。


案例解析
案例1:解析组蛋白修饰
原文:Epigenomic analysis of multilineage differentiation of human embryonic stem cells

期刊:Cell 影响因子:31.39
为了研究胚胎发育过程中的表观遗传调控,本文结合ChIP测序、甲基化测序和转录组测序,系统性地调查了人类胚胎干细胞在分化为不同类型细胞过程中的染色体修饰、DNA甲基化修饰以及转录组变化。通过各种测序数据的联合分析发现:胚胎发育早期活跃的启动子CpG含量比较高,并且在不表达的细胞中它们往往具有组蛋白H3K27me3修饰,从而维持抑制状态。相反地,胚胎发育后期表达的基因的启动子CpG含量比较低,并且主要通过DNA甲基化维持抑制状态。


图1.  人类胚胎干细胞(H1)的24种组蛋白修饰情况、甲基化水平和转录情况


案例2:解析转录因子结合
原文:Cell-type specific and combinatorial usage of diverse transcription factors revealed by genome-wide binding studies in multiple human cells

期刊:Genome Research 影响因子:10.10
本文通过ChIP测序系统性地调查了11种不同类型人类细胞中3种转录因子(CTCF、RNAPII和MYC)与基因组的结合情况。结果表明:CTCF主要结合在基因间区,而RNAPII和MYC则偏向于结合在核心启动子区。CTCF结合位点在不同类型细胞中往往没有多大变化,而MYC的结合则呈现强烈的细胞特异性。MYC和RNAPII在很多区域共定位,并具有很多共同的靶基因。此外,通过整合转录组测序数据发现:转录因子结合与潜在靶基因的表达正相关,多个转录因子的组合结合,尤其是MYC和RNAPII的同时结合与基因高表达有着很强的关联性。


图2. 在11种人类细胞中,三种转录因子(CTCF、RNAPII和MYC)在转录起始位点上下游1.5kb范围内的结合情况


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