甲基化芯片的常見用途和原理

　　甲基化芯片不僅我們可以進(jìn)行檢測體內(nèi)反式因子與DNA的動(dòng)態(tài)發(fā)展相互促進(jìn)作用，還可以用來分析研究發(fā)現(xiàn)組蛋白的各種共價(jià)修飾與基因表達(dá)的關(guān)系。此外，芯片與其他方法的結(jié)合擴(kuò)大了芯片的應(yīng)用范圍，與基因芯片結(jié)合建立的芯片上方法已被廣泛應(yīng)用于特定反式因子靶基因的high throughput，芯片和體內(nèi)足跡方法已被廣泛應(yīng)用。Binding用于企業(yè)尋找自己體內(nèi)反式因子的結(jié)合位點(diǎn); RNA-CHIP 用于進(jìn)行研究 RNA 在基因可以表達(dá)方式調(diào)控中的作用。

　　一、甲基化芯片的常見用途

　　1.DNA甲基化

　　脊椎動(dòng)物的DNA甲基化通常發(fā)生在CpG位點(diǎn)。DNA甲基產(chǎn)生轉(zhuǎn)移酶將胞嘧啶轉(zhuǎn)化為5-甲基胞嘧啶。人類文化基因中約80%-90%的CpG位點(diǎn)已被發(fā)現(xiàn)甲基化，但某些具有特定目標(biāo)區(qū)域，如富含胞嘧啶和鳥嘌呤的CpG島，并未進(jìn)行甲基化。這與56%的哺乳動(dòng)物基因中的啟動(dòng)子有關(guān)，包括所有廣泛表達(dá)的基因。人類基因組的1%-2%是CpG群體，CpG甲基化與轉(zhuǎn)錄活性成反比。

　　2.蛋白質(zhì)甲基化芯片

　　蛋白質(zhì)甲基化一般是指蛋白質(zhì)序列中精氨酸或賴氨酸的甲基化。精氨酸也是可以通過甲基化進(jìn)行一次或兩次將兩個(gè)不同甲基信號同時(shí)企業(yè)轉(zhuǎn)移到精氨酸多肽以及末端的同一個(gè)甲基上。氮原子變成不對稱甲基精氨酸，或?qū)⒓谆砑拥矫總€(gè)氨基末端變成對稱的二甲基精氨酸)賴氨酸可以被賴氨酸轉(zhuǎn)移酶甲基化一次、兩次或三次。在組蛋白中，蛋白質(zhì)甲基化是研究較多的一類。在組蛋白轉(zhuǎn)移酶的催化下，S-腺苷甲硫氨酸的甲基可以轉(zhuǎn)移到提高組蛋白上。某些組蛋白殘基可以通過甲基化抑制或激活基因表達(dá)而形成表觀遺傳學(xué)。蛋白質(zhì)進(jìn)行甲基化是翻譯后修飾的一種教學(xué)形式。

　　3.組蛋白修飾

　　在保持組蛋白和 DNA 結(jié)合的同時(shí)，染色質(zhì)被切割成小片段，通過應(yīng)用與特定組蛋白標(biāo)記相對應(yīng)的生物抗體沉淀目標(biāo)片段(具有組蛋白特異性標(biāo)記的片段)。此外，H4-K20的甲基化與基因沉默相關(guān)，H3-K36和H3-K79的甲基化與基因激活相關(guān)。但需要我們注意的是，甲基化的數(shù)量與基因表達(dá)沉默和激活的程度進(jìn)行有關(guān)。

　　4.DNA甲基化芯片

　　蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物以活細(xì)胞狀態(tài)固定，小的染色質(zhì)片段被隨機(jī)切割成一系列長度，然后通過免疫學(xué)方法沉淀復(fù)合物以特異性富集與靶蛋白結(jié)合的 DNA 片段。對目標(biāo)教學(xué)片段可以進(jìn)行分析純化和檢測，以獲得蛋白質(zhì)與DNA相互促進(jìn)作用的信息。

　　組蛋白修飾，包括組蛋白甲基化和乙?；际褂?ChIP 檢測。我如何知道我是要檢測甲基化水平還是乙酰化水平?

　　抗體 → 甲基轉(zhuǎn)移酶/乙?；柑禺愋钥贵w。

　　二、甲基化芯片的原理

　　使用抗體特異性特征分析檢測蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間相互促進(jìn)作用。

　　1.染色質(zhì)免疫沉淀

　　研究蛋白質(zhì)和核酸相互結(jié)合的技術(shù)。

　　甲醛固定后，蛋白質(zhì)與相互接近的蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與核酸(DNA或RNA)之間會(huì)形成共價(jià)鍵。

　　在細(xì)胞中，可以相互結(jié)合的蛋白質(zhì)彼此相對接近，或者可以結(jié)合在一起。這時(shí)，甲醛處理可以在它們之間產(chǎn)生共價(jià)鍵，將它們結(jié)合在一起。

　　2.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)

　　染色質(zhì)包括緊密排列的組蛋白和 DNA，以及與 DNA 結(jié)合的其他物質(zhì)。

　　3.染色質(zhì)免疫沉淀

　　蛋白質(zhì)和核酸通過甲醛交聯(lián)，蛋白質(zhì)-核酸復(fù)合物被蛋白質(zhì)抗體沉淀，檢測蛋白質(zhì)上的核酸。