ChIA-PET技术

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1、《生命的化学》2011年31卷1期·152·●TechniqueandMethodCHEMISTRYOFLIFE2011，31(1)文章编号:1000-1336(2011)01-0152-05ChIA-PET技术高雅1齐锦生1栗彦宁21河北医科大学生物化学与分子生物学教研室，石家庄050017；2河北医科大学实验动物学部分子生物学研究室，石家庄050017摘要：配对末端标签测序分析染色质相互作用(chromatininteractionanalysisbypaired-endtagsequencing,ChIA-PET)技术是一项在全基因组范围内分析远程染色质

2、相互作用的新技术。它把染色质免疫沉淀(chromatinimmunoprecipitation,ChIP)技术、染色质邻近式连接(chromatinproximityligation)技术、配对末端标签(paired-endtag,PET)技术和新一代测序(next-generationsequencing)技术融为一体，在基因组三维折叠和套环状态下分析基因表达和调控。ChIA-PET技术已用于确定人乳腺腺癌细胞内雌激素受体a的结合位点之间的相互作用。随着更多蛋白质因子的发现及其抗体的应用，该技术可实时捕获全基因组范围内参与复制、转录过程的蛋白质因子结合位点以

3、及结合位点间的相互作用，这对于阐明基因调控和疾病发生机制具有重大意义。关键词：ChIA-PET技术；全基因组；染色质相互作用中图分类号：Q3染色质相互作用在基因组功能中的重要性一直Fullwood等[11]2009年11月在《Nature》上发表备受关注。目前，研究染色质相互作用的技术主要文章中提出了一项能够分析全基因组染色质相互作有两大类：分子探针技术和分子相互作用图谱用的新技术——配对末端标签测序分析染色质相互(molecularinteractionmapping)技术[1]。分子探针技术作用(chromatininteractionanalysisby

4、paired-endtag包括电子显微镜技术、原子力显微镜技术[2]和荧光sequencing,ChIA-PET)技术。原位杂交技术[3]等，它们能够提供直观的图像，为ChIA-PET技术是利用PET测序技术研究免疫沉染色质相互作用的研究提供依据，但其图像的分辨淀后邻近式连接的DNA片段，以得到染色质相互作率低，而且不能同时研究多个位点。分子相互作用用的技术。它灵敏，准确，对在全基因组范围内研图谱技术包括染色质构象捕获(chromosomeconforma-究染色质相互作用具有重大意义，现简介如下。tioncapture,3C)技术[4,5]和基于3C技术的C

5、hIP-3C[6,7]、1.ChIA-PET技术的原理与方法4C[8,9]、5C[10]技术等，利用这些技术能够捕获染色质ChIA-PET技术应用了PET测序技术的基本原点与点之间或多点之间的相互作用，但它们无法在理。PET测序技术的独特之处在于构建配对末端测全基因组范围内研究染色质的相互作用。总之，染序模板。从目的DNA片段两个末端提取短标签并将色质相互作用的研究一直处于分辨率低和范围局限它们配对构成一个PET，对PET进行高通量测序，利的状态。用标签序列定位目的DNA片段在基因组中的位置。为了获得短标签，将目的DNA片段两个末端分别与收稿日期：2010-0

6、9-30设计好的半连接子(linker)相连。半连接子为具有国家自然科学基金项目(81070658)和河北省自然科学基金项目(C2009001092)资助MmeI限制性内切酶识别位点的寡聚核苷酸序列，而作者简介：高雅(1989-)，女，本科生，E-mail:MmeI限制性内切酶能够水解其识别位点下游18/20gaoya1989@yahoo.com.cn；齐锦生(1960-)，男，博士，教授，个碱基对。连接子连接后将DNA片段两个末端配E-mail:qijinsheng777@163.com；栗彦宁(1981-)，女，硕士，助教，通讯作者，E-mail:liya

7、nning1981@126.com对，随后加入MmeI限制性内切酶，便可得到“标签-《生命的化学》2011年31卷1期●技术与方法·153·CHEMISTRYOFLIFE2011，31(1)连接子-标签(tag-linker-tag)”结构，即PET[1](图1)。构成自连接PET的两个标签可以确定其代表的ChIPChIA-PET技术中，借助ChIP技术甲醛固定细DNA片段，而该ChIPDNA片段包含蛋白质因子结胞、超声断裂染色质[图2(A)]、免疫沉淀[图2(B)]，合位点。利用峰检出程序(peak-findingalgorithm)，把以获得与目的蛋白质因

8、子结合的染色质片段。该染所有自连接PE