CHIP實驗
1. 什么是 ChIP？
染色質免疫沉淀法 (ChIP) 是一種基于抗體的技術，可用來選擇性地使特異性 DNA 結合蛋白及其 DNA 靶標富集。ChIP 可用來研究某種特殊的蛋白-DNA 相互作用、多種蛋白-DNA 相互作用或全基因組或部分基因內的相互作用。
ChIP 使用可選擇性地檢測和結合蛋白的抗體，包括組蛋白、組蛋白修飾、轉錄因子、輔因子，以提供有關染色質狀態和基因轉錄的信息。在 ChIP 中結合使用蛋白質組分析和分子生物學技術，能夠讓研究者理解目的細胞或組織中的基因表達和調節。
2. 何時使用 ChIP？
通常，ChIP 用來檢測某種特異蛋白或某種特異蛋白修飾在某個基因組區域的相對豐度。ChIP 可以用來回答大量涉及蛋白和染色質相互作用的科學問題。例如，ChIP 可用來比較某些蛋白在各位點上的存在情況，繪制某個目的基因組區域內的各種蛋白圖，或定量能夠在受到刺激一段時間后結合誘導基因的蛋白。
3. ChIP 是如何工作的？
ChIP 背后的原理相對較為直接，并依賴于使用一種抗體從細胞或組織提取物蛋白混合物中分離某種蛋白、組蛋白、轉錄因子或輔因子及其結合的染色質，或使之沉淀。因此，這種技術的名稱為：染色質免疫沉淀法。在 ChIP-PCR 或 ChIP-seq 中，使用廣泛提供的 PCR 或 qPCR 試劑和下一代測序 (NGS) 技術便能檢測和定量免疫富集的 DNA 片段。
4. 天然 ChIP (N-ChIP) 與交聯 ChIP (X-ChIP) 分別是什么？
根據實驗問題和實驗起始材料，可以進行 2 種 ChIP 技術：1) 天然 ChIP (N-ChIP) 和 2) 交聯 ChIP (X-ChIP)。兩種 ChIP 均有自己的優點和缺點：
在 N-ChIP 中，不使用固定劑來使蛋白和染色質交聯。相反，從用核酸酶消化的胞核中分離出天然染色質。抗體針對未固定的抗原產生，因此 N-ChIP 的優勢在于抗體能更好地檢測和結合其靶標抗原。因組蛋白豐度較高，PCR 可能不是下游分析所必需的。雖然這些優勢使得 N-ChIP 成為一種頗具吸引力的方法，但它只能用來檢測組蛋白。此外，在染色質消化和免疫沉淀步驟期間，蛋白結合丟失可能會使數據出現偏差，或妨礙適當分析。
在 X-ChIP 中，使用甲醛等化學固定劑來使目的蛋白和 DNA 交聯，并通過聲處理或核酸酶消化來進行染色質碎裂。X-ChIP 的優勢在于它適用于組蛋白和不是組蛋白的蛋白，并且通常需要的細胞起始材料少于 N-ChIP。X-ChIP 還能在提取期間最大程度減少染色質蛋白丟失的機會，以便檢測瞬時蛋白相互作用。沉淀步驟不那么高效，但通過 PCR 達到的 DNA 擴增是下游分析所必需的。
5. 有哪些不同類型的 ChIP 實驗？
一旦完成染色質免疫沉淀，便可對純化的染色質及有關蛋白、組蛋白、轉錄因子和輔因子進行多種下游分析。最常見的單基因分析和全基因組分析方法分別是 qPCR 和 ChIP-seq。PCR 和 ChIP-芯片也是下游分析的選擇。
5.1 ChIP-PCR 有哪些優點？
ChIP-PCR 可用來分析基因組中一部分已知靶標位點上的組蛋白修飾和/或蛋白結合情況。在 ChIP-PCR 中，使用廣泛提供的 PCR 或 qPCR 試劑和技術可檢測和定量免疫富集的 DNA 片段。使用 ChIP-qPCR 可以對多種樣品中的特定基因組區域進行快速和定量比較。這比全基因組測序方法更便宜，更省時。
5.2 ChIP-芯片有哪些優點？
ChIP-芯片技術是指使用一個 DNA 微陣列芯片來分析經 ChIP 免疫富集的 DNA 片段。使用基因組覆瓦式微陣列技術可以對結合分離 DNA 的蛋白進行全基因組分析，并產生一個高分辨率的有關蛋白結合和蛋白修飾的基因組圖。ChIP-芯片在基礎研究和疾病研究中有多種用途。例如，可用來檢測轉錄因子、增強子和阻遏蛋白的結合位點，并比較對照和病理性樣品中的這些結合蛋白種類。但 NGS 的成本大幅下降，并且使用 ChIP-seq 也能獲得類似結果，因此更多的人會選擇進行 ChIP-seq，而不是 ChIP-芯片。
5.3 ChIP-seq 有哪些優點？
與 ChIP-芯片類似，ChIP-seq 提供有關全基因組蛋白結合的信息。但不像 ChIP-芯片，ChIP-seq 使用 NGS 技術來檢測 DNA 片段，并根據整個基因組將其繪制成圖。
有了更現代的 DNA 擴增技術，可以在數日之內對少量輸入 DNA 進行穩健分析。當起始材料較稀有時，在庫制備方法方面取得的這些技術性進展會使 ChIP-seq 實驗成為可能。
此外，有了使用短序列（稱為條形碼）獨特地標記 DNA 樣品的新技術，現在可以將個別片段匯集到一個測序泳道中，以便進行多重分析。這大大提升了 DNA 測序實驗的效率，并降低了成本，從而進一步支持 ChIP-seq 應用。
合起來，由于 DNA 測序技術方面的進展，ChIP-seq 的優勢在于可以在相對較短的時間內，便宜地對大量經 ChIP 富集的 DNA 樣品進行測序，同時敏感性和準確性均高于 ChIP-芯片。
