ChIPseqillä

ChIP-seqillä tarkoitetaan kromatiinin immunoprecipitaation yhdistämistä sekvensointiin, jonka avulla voidaan kartoittaa proteiinien sitoutumista DNA:han genomitasolla. Menetelmä soveltuu sekä transkriptiotekijöiden kuin histonimodifikaatioiden kartoitukseen, ja se on keskeinen työkalu epigenetiikan ja transcriptionalisen säätelyn tutkimuksessa.

Käytännön työvaiheet alkavat solujen tai kudosten risteyttämisellä, minkä jälkeen kromatiini purennellaan pieniksi fragmentteiksi. Fragmentit pyydystetään antibodilla, joka on kohdistettu tiettyyn proteiinifunktioon tai histonimuutokseen, jolloin DNA proteiinineen eristetään. Ristityt ja epäpuhtausfosio poistetaan, ja DNA puhdistetaan sekä valmistellaan sekvensointia varten. Tuloksena on lukuparien joukko, joka kääntyy genomitasoisiksi sitoutumiskohdiksi. Kuten kontrollit, kuten input-DNA tai IgG-immuunipreipitaatti, käytetään erottamaan todelliset signaalit kohinasta.

Datalaskennan keskeiset vaiheet ovat lukemien kohdistaminen genomiin, peak-haustaminen ja normalisointi. Tuloksena syntyy peikkejä (peaks), jotka osoittavat proteiinin tai histonimodifikaation voimakkaimman sitoutumiskohdan. Tuloksia voidaan visualisoida genominäkymissä, analysoida motif-täydentäviä löytymiä sekä yhdistää ilmaisudataan.

Sovellukset kattavat geneettisten säätelyjärjestelmien ymmärtämisen, esimerkiksi proteiinien sitoutumisen kartoittamisen promootioreseptoreihin, enhancerialueisiin ja muiden tehonalueiden identifioinnin sekä epigenesin tilan hahmottamisen kehityksessä ja sairauksissa. Rajoitteisiin kuuluvat epävarmuudet antibodien spesifisyydessä, ristityksen ja fragmentoinnin mahdolliset harhat sekä tarve runsaasta datasta ja monimutkaisesta bioinformatiikasta.