染色质免疫共沉淀实验方法

染色质免疫共沉淀(ChIP)技术是一种检测蛋白质与DNA结合的实验技术。该方法可以先进行样品交联, 然后将蛋白质与DNA复合物进行随机DNA切断, 再借助免疫学方法特异性富集与目的蛋白相结合的DNA片段, 从而检测转录因子等目的蛋白质与DNA的结合情况, 鉴定基因启动子或其它DNA结合位点。该方法同时也可应用于研究基因组特定位点的组蛋白修饰情况。该文介绍了依赖交联固定的常规免疫共沉淀(X-ChIP), 以及适用于10³细胞级别微量实验材料的基于微球菌核酸酶非交联免疫共沉淀(ULI-NChIP)具体操作过程和注意事项。     

染色质免疫共沉淀实验方法

染色质免疫共沉淀(ChIP)技术是一种检测蛋白质与DNA结合的实验技术。该方法可以先进行样品交联,然后将蛋白质与DNA复合物进行随机DNA切断,再借助免疫学方法特异性富集与目的蛋白相结合的DNA片段,从而检测转录因子等目的蛋白质与DNA的结合情况,鉴定基因启动子或其它DNA结合位点。该方法同时也可应用于研究基因组特定位点的组蛋白修饰情况。该文介绍了依赖交联固定的常规免疫共沉淀(X-ChIP),以及适用于10~3细胞级别微量实验材料的基于微球菌核酸酶非交联免疫共沉淀(ULI-NChIP)具体操作过程和注意事项。     

一种微小染色质免疫共沉淀方法的建立

染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP)是目前研究蛋白与DNA相互作用的强有力的技术之一.然而传统的ChIP实验方法的最大缺陷是要求大量的细胞数,这限制了它应用于少量细胞数的样品.在传统ChIP实验的基础上综合国外文献建立了一种能在少量细胞样品中进行的染色质免疫共沉淀实验,称之为微小染色质免疫共沉淀(miniChIP).并通过对诱导前后的MEL细胞中表达的β珠蛋白基因簇组蛋白H4乙酰化(acH4)的研究,证实了其可靠性和特异性.结果显示:高敏位点HS2和活跃基因β-maj的启动子区域存在一定的组蛋白H4乙酰化水平,DMSO诱导后显著增加,而不活跃基因Ey的启动子区域则检测到极低水平的组蛋白H4乙酰化,且诱导后无明显变化.     

下一代测序中ChIP-seq数据的处理与分析

将染色质免疫共沉淀技术(ChIP)与下一代高通量测序技术相结合的染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq),已成为功能基因组学、特别是基因表达调控领域研究的关键技术。ChIP-seq实验带来的海量数据向生物信息学研究人员提出了新的挑战。由于此领域数据处理技术的发展大大滞后于实验技术进步,有必要系统地介绍和回顾ChIP-seq数据处理的各个方面,以便更多研究人员进入此领域设计或改进相应的算法。文章结合实例详细介绍了ChIP-seq数据整个流程,并重点讨论了其中的主要问题和关键环节,为这一研究领域的科研人员提供一个快速而深入的认识。     

Alpha 1抗胰蛋白酶核基质附着区增强RNA聚合酶Ⅱ依赖的转录

核基质附着区是一种真核生物的DNA元件,能调控染色体结构和活性。为研究体内MAR相关的染色质准入和转录调控,我们从人基因组中克隆了Alpha 1抗胰蛋白酶核基质附着区（α1-AT MAR）并将其连入pEGFP-C1载体。分别以空载体和携带MAR的载体通过脂质体法转染人胚肾293细胞系。经G418筛选20天的细胞池用作实验分析。半定量RT-PCR及荧光显微镜观察显示此MAR能够增强临近基因的表达。进一步用染色质免疫共沉淀（ChIP）共定位CMV启动子和RNA聚合酶Ⅱ（RNAPⅡ）,PCR结果显示存在MAR元件时,更多的RNA聚合酶Ⅱ被富集到启动子区。ChIP方法可用于证实MAR介导的转录激活,在实时检测方面比RT-PCR提供了更多动力学信息。这项技术为我们进一步研究基因表达调控提供了技术平台。     

ChIP技术及其在基因组水平上分析DNA与蛋白质相互作用

染色质免疫沉淀(Chromatin immunoprecipitaion, ChIP)技术是分析细胞内生理状态下DNA结合蛋白与基因组DNA相互作用的技术。ChIP与高密度芯片(ChIP-chip)或高通量测序(ChIP-Seq)相结合能产生大量的研究数据, 在细胞的基因表达调控网络研究中发挥重要作用。文章主要介绍ChIP、ChIP-chip和ChIP-Seq的技术特点以及发展趋势, 重点讨论了ChIP-Seq数据分析方法及相关的应用实例。     

运用染色质免疫沉淀技术筛选出AP-2α的靶基因GALK1

在后基因组时代,DNA-蛋白质的相互作用是研究基因表达调控的一个重要领域.与其他方法相比,染色质免疫沉淀技术 (chromatin immunoprecipitation assay, ChIP ) 是一种近来研究体内 DNA 与蛋白质相互作用的最好方法之一.本研究利用 ChIP 克隆方法, 找出了 AP-2α所调控的新的下游靶基因 GALK1,并应用 Luciferase assay和 RT-PCR 实验进行了初步的验证.这一新发现,有利于我们进一步研究转录因子AP-2α的功能.     

去泛素化酶与基因表达调控

泛素化是常见的蛋白质翻译后修饰方式之一,其参与了生物体内细胞分裂与分化、生长发育、转录调节、损伤应激、免疫应答等多方面的生理活动.近年来,泛素研究领域的重要成员之一——去泛素化酶(deubiquitylating enzymes)被不断发现和报道.作为一类可以移除泛素的异肽酶类,去泛素化酶具有结构和功能的多样性.基因表达调控一直是分子遗传学的研究热点,系统整理和总结去泛素化酶与基因表达调控的关系具有重要意义.本文综述了去泛素化酶与基因表达调控的关系,包括去泛素化酶与染色质稳态维持、细胞周期调控和DNA损伤修复等三个方面,并对该领域未来的研究方向进行了预测和讨论.     

染色质免疫沉淀法筛选转录因子Nanog调控的目的基因

目的：利用染色质免疫沉淀法筛选转录因子Nanog调控的目的基因。方法：用甲醛固定胚胎干细胞,利用超声将其染色质随机断裂成0.5～1.0kb的染色质片段,通过免疫沉淀富集与Nanog结合的DNA片段,回复交联后分离纯化DNA片段,最终用凝胶迁移阻滞实验验证Nanog与DNA片段的结合。结果：我们发现fzr为Nanog调控的目的基因,并通过电泳迁移率变动分析证明了二者的结合。结论：Fzr在细胞周期调控中发挥重要作用,这为阐明Nanog的作用机理奠定基础。     

下一代测序技术在干细胞转录调控研究中的应用

基因转录调控及其机制分析是后基因组时代生物学研究的重点之一。随着高通量测序技术的发展,人们可以从不同层面研究基因的转录调控行为,从转录组、转录因子结合,到染色质局部结构和整体空间构象,可系统分析转录调控的分子机制。干细胞分化过程的转录调控分析对研究再生医学和理解细胞癌变机制等具有重要意义。本文综述了下一代测序技术在干细胞转录调控研究中的应用,包括：(1)基于基因芯片或RNA测序的转录组分析;(2)基于染色体免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)测序的表观基因组和转录因子结合信息的分析;(3)基于DNase 酶切测序(DNase-Seq)的染色质开放性分析;(4)基于高通量染色质构象捕获(high-throughput chromosome conformation capture, Hi-C)技术的染色体远程相互作用分析。从基因表达谱、转录因子结合和基因组三维结构等层面展开介绍,重点关注了一些多能性转录因子(Oct4、Sox2和Nanog等)在维持干细胞干性和分化中的调控作用,以期为干细胞转录调控的研究提供借鉴和参考。     

人乳铁蛋白cDNA 基因乳腺表达载体的构建与鉴定

为了构建人乳铁蛋白基因 (hLF) 的乳腺表达载体并验证其在乳腺细胞中的表达情况,本载体以山羊β-casein基因上游包括启动子、外显子1、内含子1、部分外显子2作为5′端调控序列,下游包括部分外显子7、内含子7、外显子8、内含子8、外显子9及3′部分基因组片段作为3′端调控序列,长度分别为6.2 kb和7.1 kb,将hLF基因 (目的基因) 和Neo基因 (筛选标记) 分别插入到5′端调控序列和3′端调控序列的下游,构建成pBC1-hLF-Neo载体,其全长为25.348 kb。为了检测该载体的生物学     

Induction of mouse Ca(2+)-sensitive chloride channel 2 gene during involution of mammary gland.

To understand molecular mechanisms that regulate mammary gland involution, we identified involution-induced cDNA clones by suppression subtractive hybridization methods. Nucleotide sequencing of a clone revealed that it was 97% identical to Ca(2+)-sensitive chloride channel 1 (mCLCA1) gene that has been identified in lung tissue. We concluded that our clone was derived from different gene with mCLCA1 and named it mCLCA2. We confirmed that expression of mCLCA2 gene was predominant in mammary gland while mCLCA1 mRNA was mainly detected in lung tissues by RT-PCR. Northern analysis showed that the mCLCA2 gene was induced at involution phase compared to pregnant and lactating phases of mammary gland. Under serum starvation, HC11 mammary epithelial cells showed DNA fragmentation and induction of mCLCA2 expression.     

Intranuclear dynamics of DNA polymerase alpha differs between the transplanted R3230AC mammary adenocarcinomas and the host mammary gland depending on lactation cycle

DNA polymerase alpha activity was markedly higher in all nuclear subfractions, including nuclear matrix, from transplanted R3230AC mammary adenocarcinomas than in the analogous fractions from mammary gland of same tumor-bearing pregnant or lactating rats. Changes in host lactational status had no significant effect on subnuclear distribution of tumor DNA polymerase alpha activity, with the majority (60-75%) localized in soluble nucleoplasm and a significant amount (13-20%) retained in the nuclear matrix. In the host mammary gland, nuclear matrix-bound DNA polymerase alpha was highest, accounting for 48% of total nuclear activity, during late pregnancy when mammary cells undergo rapid raplication. During lactation, when cells in mammary gland cease to divide, only 8% of enzyme activity was in the nuclear matrix, while the majority (60-80%) of DNA polymerase alpha activity was localized in nucleoplasm. In both R3230AC tumor and mammary gland regardless of host's lactational status, the majority (60-80%) of DNA polymerase beta activity was localized in the high salt-soluble chromatin. These present data thus suggest that, regardless of host lactational status, R3230AC tumor has many cycling cells, each with a large pool of DNA polymerase alpha molecules maintaining maximal and constant replicative activity, while normal mammary gland cells have a smaller pool of DNA polymerase alpha which become primarily matrix-bound only during active cell replication during late pregnancy. A constant localization of nuclear DNA polymerase beta in chromatin in both mammary gland and the tumor suggest it is not important in mammary cell proliferation.     

Pten对奶牛乳腺上皮细胞活力及乳蛋白合成的影响

Pten作为抑癌基因,参与调控细胞生长、粘附、凋亡以及其它细胞活动.目前,国内外关于Pten在奶牛乳腺发育过程中表达及调节的研究鲜有报道.为了揭示Pten的表达与奶牛乳腺发育与泌乳之间的关系,本研究应用qRT-PCR技术检测Pten在不同泌乳时期和不同乳品质的奶牛乳腺组织中的表达差异,进而应用脂质体转染方法,通过siRNA介导的RNA干扰技术改变Pten基因在奶牛乳腺上皮细胞中的表达量,CASY法检测细胞活力,用ELISA试剂盒检测细胞分泌β-酪蛋白的含量,采用qRT-PCR、Western 印迹等技术检测Pten对奶牛乳腺上皮细胞中乳蛋白相关信号通路基因表达的影响.结果显示,泌乳期高乳品质奶牛乳腺组织中Pten表达水平显著低于泌乳期低乳品质及干乳期奶牛;Pten基因沉寂后,细胞活力提高,β-酪蛋白质量浓度增加,CSN2、AKT、MTOR、STAT5表达量增加.研究表明,Pten可通过抑制细胞活力和乳蛋白分泌而影响泌乳.