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环亚集团·AG88的生物医疗CUT&Tag技术应用介绍

发布时间:2025-01-16   信息来源:伏纨鸿

CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种新兴的DNA-蛋白相互作用研究技术,主要用于分析转录因子或组蛋白修饰在全基因组范围内的结合位点。这项技术的核心原理是利用抗体识别特定的目标蛋白或染色质修饰,并通过蛋白酶Tn5转座酶(Tagmentase)在目标位点上实现高效的DNA片段化和文库构建。2019年,Stephen Henikoff团队研发了CUT&Tag,作为ChIP-Seq(免疫共沉淀测序)的改良替代方案。凭借其高灵敏度、低背景噪音及对细胞量的低需求,CUT&Tag已成为揭示基因调控机制、分析染色质状态及推进精准医学研究的重要工具,广泛应用于表观遗传学、转录因子结合位点分析、疾病机制研究、药物筛选及单细胞基因调控等多个领域。

环亚集团·AG88的生物医疗CUT&Tag技术应用介绍

依托先进的ProteinA/G-Tn5融合蛋白体系和高通量测序平台,环亚集团·AG88提供专业的CUT&Tag技术服务,涵盖样本制备、文库构建、高通量测序及生物信息学分析的全流程。我们的技术团队在表观基因组学方面拥有丰富经验,能够高效精准地解析蛋白质与DNA的相互作用,助力研究人员揭示基因调控的深层机制。

背景介绍

组蛋白通过形成核小体来压实和保护DNA,其修饰(如乙酰化、甲基化)与DNA甲基化共同调控基因表达。修饰状态和动态变化对细胞功能的维持至关重要,并与各种疾病的发生发展密切相关。因此,理解组蛋白与DNA之间的复杂相互作用,对揭示正常细胞过程和疾病状态,尤其是癌症,具有重要的科学和临床意义。此外,蛋白质-DNA相互作用是基因转录调控的核心,也是启动基因转录的重要前提。为研究这些复杂的相互作用机制,科学家们开发了多种方法,包括凝胶阻滞、DNase I足迹实验以及ChIP-Seq和CUT&Tag等。其中,CUT&Tag正逐渐成为研究蛋白质-DNA相互作用和染色质状态的重要手段。

CUT&Tag技术与ChIP-Seq的对比

CUT&Tag使用ProteinA/G-Tn5融合蛋白直接结合目标蛋白,免除了传统方法的交联步骤,大幅降低了背景噪声,并实现了高分辨率的结合位点检测。CUT&Tag技术的关键步骤包括:首先,使用ConA磁珠结合细胞膜上的糖蛋白,提取细胞核或直接利用细胞核样本,并通过洋地黄皂苷透化细胞膜以增强核膜的通透性。接下来,加入特异性一抗(如α-H3K27me3),经过孵育和洗涤以去除非特异性结合后,再添加二抗以确保抗体复合物精准结合靶标区域。然后,ProteinA/G-Tn5融合蛋白与抗体复合物结合,将Tn5转座酶精确定位到目标DNA区域,加入含Mg²⁺的反应液后激活Tn5酶,实现DNA片段化并插入测序接头,最终完成文库构建。最后,通过高通量测序和生物信息学分析,对转录因子结合位点及染色质修饰的功能进行全面解析。

CUT&Tag技术的优势

1. **低细胞量需求**:只需少量细胞(甚至单细胞)即可进行分析。
2. **高灵敏度**:背景噪声低,信噪比高。
3. **高分辨率**:能够清晰识别转录因子和组蛋白修饰的结合区域。
4. **短实验周期**:相比ChIP-Seq,实验流程简化,时间明显缩短。

CUT&Tag的应用案例

利用CUT&Tag技术,北京大学第三医院的研究揭示了H3K18la对胰腺导管腺癌(PDAC)发生发展的调控机制。PDAC是高度侵袭性的恶性肿瘤,其5年生存率低,了解其生长和转移机制至关重要。研究结果显示,组蛋白乳酸化水平升高与PDAC患者的不良预后相关,而糖酵解抑制能够减少组蛋白乳酸化,进而抑制PDAC细胞增殖和迁移。此外,H3K18la也被证实在PDAC中激活TTK和BUB1B的转录,为寻找新的治疗靶点提供了重要线索。

CUT&Tag技术正推动表观遗传学研究的新进展,环亚集团·AG88为您提供专业的一站式服务,助您深入解析染色质状态,揭示基因调控的奥秘,支持疾病机制研究与药物开发。我们的服务涵盖从样本准备、抗体优化到高通量测序及数据分析的全过程,确保为您提供高质量的分析数据。与环亚集团·AG88合作,让您的研究迈向新的高度!