CUT-tag：研究蛋白质-DNA互作关系

蛋白质与 DNA 的相互作用是基因转录调控的关键环节，也是启动基因转录的重要前提。这种相互作用主要包括组蛋白、转录因子、DNA 甲基化酶和染色质重塑复合物等。这些蛋白质与 DNA 的互作在细胞内发挥着极其重要的作用，调控着基因的表达。为了研究蛋白质- DNA 互作，科学家们发明了许多方法。其中，ChIP-seq 是一种能够真实、完整地反应结合在 DNA 序列上的靶蛋白的技术，被认为是研究蛋白质- DNA 互作的经典方法。然而，这种技术需要大量的细胞样本，并需要花费数天的时间来进行实验操作。此外，ChIP-seq 的结果信噪比低，重复性也较差，使得研究者需要投入大量的精力来获得预期的结果。

Henikoff 实验室在 Nature Communication 上公布了一项革命性的新技术，名为 CUT-Tag（Cleavage Under Targets and Tagmentation）。这一创新技术彻底改变了 ChIP-seq 实验的细胞量需求，使其从原先的10000 个大幅降低到了60 个，甚至单个细胞，这无疑是对生物学研究领域的一次重大突破。CUT-Tag 技术的出现，不仅极大地提高了实验的可行性和效率，更在传统 ChIP-seq 实验中存在的信噪比（信号与噪声的比率）和数据重复性等问题方面实现了质的飞跃。

技术原理

通过针对靶蛋白的抗体和 Protein A 的介导，成功实现了 Tn5 酶（已与 Protein A 融合）在切割 DNA 片段的同时，在序列两端添加测序接头。经 PCR 扩增后，可以直接生成用于高通量测序的文库。从活细胞开始，CUT-Tag 可以在一天内在实验台上或高通量方法中提供扩增的测序文库。这种简单、低成本的方法将使表观遗传研究在生物研究的各个领域更加强大。

应用场景

1、转录因子与染色质修饰的研究：CUT-Tag 可以用来研究转录因子与染色质修饰之间的相互作用。通过标定特定的转录因子，可以揭示其在基因调控中的作用机制，同时也可以了解它们如何与染色质结构相互作用，影响基因的表达；

2、表观遗传学研究：CUT-Tag 可以用来研究表观遗传标记，如 DNA 甲基化和组蛋白修饰。这有助于了解这些表观遗传标记在基因组中的分布，以及它们如何参与基因调控、细胞分化和发育等过程；

3、基因组调控网络分析：通过应用 CUT-Tag 技术，可以揭示转录因子、核心调控因子以及其他蛋白质与 DNA 的相互作用位点。这有助于构建基因组调控网络，从而更好地理解基因调控网络的结构和功能；

4、疾病机制研究：CUT-Tag 可以帮助揭示某些疾病的分子机制，例如癌症和神经系统疾病。通过研究特定蛋白质与基因组的相互作用，可以识别可能的致病基因和异常的调控模式；

5、药物开发和筛选：CUT-Tag 可以用于研究潜在药物分子对特定蛋白质与基因组的影响。这有助于了解药物的作用机制，并且可以用于药物筛选和开发过程中的目标鉴定；

6、细胞类型特异性调查：CUT-Tag 可以在细胞类型水平上揭示蛋白质与基因组的相互作用。这有助于研究不同细胞类型之间的差异，以及这些差异如何在细胞分化和组织发育中发挥作用；

7、功能元件识别：通过 CUT-Tag 技术，可以识别基因组中的功能元件，如增强子和启动子。这有助于理解这些功能元件如何调控基因的表达，以及它们在细胞过程中的作用。

技术要点

1、细胞与磁珠结合；

2、结合一抗、二抗和 Protein A- Transposome 来靶向切割目标蛋白结合的 DNA 序列；

3、Tn5 结合和标签化；

4、DNA 回收；

5、通过 PCR 扩增和测序制备文库。

服务流程

需要您提供：

1、高等哺乳动物的冻存细胞>40万，建议复苏后活性>80 %，或高等哺乳动物的冻存组织>40 mg ;

2、ChIP 级别的一抗，提供未稀释的一抗原液。

产品优势

1、性价比较高：较少的测序数据即可获得丰富的数据；

2、实验重复性好：样本不受甲醛交联引起的表位遮蔽影响；

3、样本起始量低：所需细胞量较少，最低可做至1000 个细胞；

4、专业严谨：每一环节都经过优化和数据验证，保障高质量数据产出。

代表性结果

(Janssens et al., 2022, Genome Biology)