CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种现代生物医疗领域中的DNA-蛋白互作研究技术,对于解析转录因子和组蛋白修饰在整个基因组上的结合位点具有重要意义。CUT&Tag的基本原理是通过抗体来识别目标蛋白或特定的染色质修饰,并利用蛋白酶Tn5转座酶实现高效的DNA片段化和文库构建。这项技术由Stephen Henikoff团队于2019年首次提出,作为ChIP-Seq(免疫共沉淀测序)的重要改进和替代方案。由于其高灵敏度、低背景噪声和对细胞量的低需求,CUT&Tag已成为揭示基因调控机制和推动精准医学研究的关键工具,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,以及单细胞层面的基因调控研究等多个领域。
得益于先进的ProteinA/G-Tn5融合蛋白体系和高通量测序平台,俄罗斯专享会284为您提供全面的CUT&Tag技术服务,包括样本制备、文库构建、高通量测序以及生物信息学分析。我们的团队不仅拥有丰富的表观基因组学经验,还能高效、精准地解读蛋白质与DNA的相互作用,助力科研人员深入探讨基因调控的复杂机制。
一、CUT&Tag技术背景
组蛋白通过核小体的形成来压实和保护DNA,其修饰(如乙酰化、甲基化)结合DNA甲基化共同调控基因表达。组蛋白的修饰状态和动态变化对于细胞功能的维持至关重要,并与多种疾病的发生发展密切相关。因此,理解组蛋白与DNA之间复杂而精密的相互作用,对于揭示正常细胞过程和疾病状态,尤其是癌症,具有重要的科学与临床意义。蛋白质-DNA相互作用是基因转录调控的核心机制之一。为研究这些复杂的相互作用,科学家们开发了多种方法,包括凝胶阻滞、DNase I足迹实验、甲基化干扰、酵母双杂交、ChIP-Seq及CUT&Tag等。尤其是CUT&Tag技术,正在快速成为蛋白质-DNA相互作用和染色质状态研究的前沿技术。
二、CUT&Tag与ChIP-Seq技术对比
ChIP-Seq(染色质免疫沉淀测序)通过特异性富集目标蛋白结合的DNA片段,进行纯化与文库构建,再对富集的DNA片段进行高通量测序。然而,这项技术存在细胞起始量高、假阴性/假阳性率高、难以选择超声打断条件、依赖特异性抗体、重复性差及信噪比低等缺点。
CUT&Tag通过ProteinA/G-Tn5融合蛋白直接结合目标蛋白,省略了传统方法的交联步骤,显著降低了背景噪声,并实现了高分辨率的结合位点检测。这一技术的关键流程包括使用ConA磁珠结合细胞膜上的糖蛋白、提取细胞核、加入特异性一抗和二抗确保抗体与靶标的精准结合,随后通过聚合Tn5转座酶进行DNA片段化和文库构建。最终利用高通量测序平台和生物信息学工具进行基因组比对及功能分析,全面解析转录因子结合位点及染色质修饰的功能。
三、CUT&Tag技术亮点
1. **低细胞量需求**:仅需少量细胞(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**:能够精确定位转录因子和组蛋白修饰的结合区域。
4. **实验周期短**:相比于ChIP-Seq,技术流程更为简单,时间更短。
四、CUT&Tag的文献应用
在一项关于胰腺导管腺癌(PDAC)研究中,使用CUT&Tag揭示了H3K18la在PDAC发生发展中的调控机制。研究指出,H3K18la与PDAC患者的不良预后相关,且得到了许多潜在的治疗靶点和生物标志物。这一研究说明了组蛋白乳酸化在癌症生物学中扮演的关键角色,强调了利用CUT&Tag技术探讨代谢和转录相关机制的重要性。
综上所述,CUT&Tag技术在现代生物医疗研究中以其独特的优势和广泛的应用潜力,正在快速推动表观遗传学的前沿发展。通过俄罗斯专享会284,您将获得专业的CUT&Tag技术支持,助力您精确解析染色质状态,探索基因调控的奥秘,为疾病机制研究和药物开发提供切实支持。
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