二高一低：CUT&RUN和CUT&Tag新技術

組蛋白、轉錄因子和其他DNA結合蛋白有助于調節我們基因的表達，并參與許多生理和病理過程。在研究蛋白質/DNA相互作用時，理想情況下選擇的方法應確保：

1.可靠地識別出真正的富含目標蛋白質的基因組區域，尤其是從有限的生物樣本中；

2.蛋白質/DNA復合物的富集是在最小化非特異性背景水平的情況下完成的；

3.交互站點的映射具有最小的偏差和高分辨率。

分析這種相互作用主流的方法是采用染色質免疫沉淀-CHIP。CHIP是一種基于抗體的方法，用于確定特定目標蛋白質基因組上DNA結合位點的位置。其下游應用包括ChIP-seq (測序)、ChIP-PCR和ChIP-on-chip（微陣列）。

ChIP-seq的主要限制是它需要大量的起始材料才能產生足夠強的信號，而不是背景噪聲。此外，在初始固定步驟中使用交聯會導致ChIP抗體識別的表位被掩蓋。改進的技術包括ChIP-exo和ChIPmentation等。ChIP-exo提供高分辨率映射，但耗時且需要充足的輸入量。ChIPmentation使用轉座酶和與測序兼容的適配器來實現ChIP過程中的連接整合，但因遵循傳統上緩慢的ChIP程序耗時較長（約2天），無法實現高分辨率映射。

最新開發的技術，使用核酸酶在靶標下切割和釋放(CUT&RUN-sequencing)以及在靶標下切割和標記（CUT&Tag-sequencing），用于從低輸入材料來繪制蛋白質-DNA相互作用，并顯著提高了映射分辨率。然而，這兩種技術的成本都較高。CUT&RUN-sequencing使用昂貴的 pA/MNase融合蛋白，該蛋白具有顯著的A/T序列偏差，導致目標蛋白結合的DNA 區域譜受到MNase消化水平的嚴重影響。CUT&Tag-sequencing顯示出相同的消化偏差，并且由于Tn5轉座酶導致染色質的脫靶可及性，因此特異性較低。

為了解決這些問題，EpiGentek開發了兩種新技術—CUT&RUN Fast和CUT&Tag In-Place-Sequencing，用于快速富集與蛋白質結合的DNA，并繪制全基因組蛋白質/DNA相互作用圖。新技術具有“兩高一低”的優勢：高分辨、高時效以及低輸入。

這兩種技術將ChIP-exo、ChiPmentation、CUT&RUN測序的優勢與多合一試劑盒的快速程序相結合，能夠可靠地識別目標蛋白富集區域，并實現高分辨率定位。

同時，這兩種技術都利用獨特的核酸裂解酶混合物。該混合物具有低序列偏倚性，可同時對染色質進行片段化，并在原位切割/去除靶蛋白/DNA復合物兩端未結合的DNA序列，然而目標蛋白質占據的DNA則不受影響，從而最大限度地減少免疫捕獲/測序的背景干擾。使用這些技術，可以在短短幾個小時內從500個細胞或100ng分離的染色質樣品開始，最終完成文庫DNA的制備。

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結果展示

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