01.技術(shù)簡(jiǎn)述DNA與蛋白質(zhì)互作及染色質(zhì)開(kāi)放性研究是表觀遺傳學(xué)中的重要領(lǐng)域，影響基因表達(dá)調(diào)控和細(xì)胞功能。染色質(zhì)開(kāi)放性指的是染色質(zhì)在全基因組范圍內(nèi)的開(kāi)放程度。蛋白-DNA互作則涉及轉(zhuǎn)錄因子和其他DNA結(jié)合蛋白與基因組特定區(qū)域的結(jié)合，調(diào)控基因表達(dá)。研究DNA與蛋白質(zhì)互作及染色質(zhì)開(kāi)放性有助于揭示基因表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制，對(duì)理解細(xì)胞分化、發(fā)育以及疾病發(fā)生具有重要意義。 02.技術(shù)優(yōu)勢(shì) 
03.易基因項(xiàng)目案例案例1ChIP-seq項(xiàng)目：HPV編碼的環(huán)狀RNA circE7促進(jìn)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌免疫逃逸 期刊：Nature Communications 影響因子：IF 14.7 樣本：人腫瘤組織、小鼠 本研究通過(guò)整合23對(duì)頭頸鱗癌（HNSCC）腫瘤樣本及其鄰近正常組織，以及105個(gè)HNSCC患者的石蠟包埋樣本，結(jié)合細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，揭示circE7通過(guò)表觀遺傳機(jī)制下調(diào)LGALS9基因（編碼Galectin-9蛋白），從而抑制T細(xì)胞功能和活性，進(jìn)而促進(jìn)HNSCC免疫逃逸。  
圖：HN30細(xì)胞中過(guò)表達(dá)circE7的ChIP-seq和ChIP-qPCR分析[1] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650660033&idx=1&sn=68b6b93688932027123f584b8c7be5e1&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章 | Nat Commun：中南大學(xué)曾朝陽(yáng)/熊煒/龔朝建團(tuán)隊(duì)利用ChIP-seq等揭示頭頸鱗癌免疫逃逸機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀）
案例2
ChIP-seq項(xiàng)目：蛋白質(zhì)?；cc-di-GMP協(xié)同調(diào)控放線(xiàn)菌發(fā)育與抗生素合成機(jī)制 期刊：Nucleic Acids Research 影響因子：IF 16.6 樣本：細(xì)菌 放線(xiàn)菌生長(zhǎng)發(fā)育主要受c-di-GMP和廣域調(diào)控因子BldD互作調(diào)控。對(duì)紅霉素生產(chǎn)菌（S. erythraea）的研究結(jié)果表明外界環(huán)境氮脅迫引起積累的乙酰磷酸（AcP）與c-di-GMP協(xié)同調(diào)控BldD活性。AcP誘導(dǎo)的K11位點(diǎn)乙酰化顯著抑制BldD形成二聚體并與靶DNA解離，干擾c-di-GMP的信號(hào)通路，從而調(diào)控發(fā)育變化和抗生素合成。 
圖：S.erythraea中BldD靶基因ChIP-seq分析[2] 
ChIP-seq分析在紅霉素產(chǎn)生菌中c-di-AMP升高對(duì)DasR依賴(lài)的全基因組影響（課題組2024 NC研究新成果）[3] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650653860&idx=1&sn=a54c4d1ba554269db40497081f2440c9&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章 | NAR：ChIP-seq等揭示蛋白質(zhì)?；cc-di-GMP協(xié)同調(diào)控放線(xiàn)菌發(fā)育與抗生素合成機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀） 案例3ChIP-seq項(xiàng)目：人畜共患寄生蟲(chóng)弓形蟲(chóng)的蛋白質(zhì)乳酸化和代謝調(diào)控 期刊：Genomics, Proteomics & Bioinformatics 影響因子：IF 9.5 樣本：弓形蟲(chóng) 本研究繪制了速殖子增殖細(xì)胞的乳酸化組圖譜，并在弓形蟲(chóng)RH株系中955種蛋白質(zhì)上鑒定出1964個(gè)乳酸化位點(diǎn)。使用特異性乳酸化抗體進(jìn)行ChIP-seq分析，分析結(jié)果表明組蛋白H4K12la和H3K14la在基于微管運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞侵襲相關(guān)的弓形蟲(chóng)啟動(dòng)子和外顯子區(qū)域富集。 
圖：組蛋白乳酸化位點(diǎn)（H4K12la和H3K14la）的ChIP-seq分析圈圖 [4] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650655774&idx=1&sn=323c393d099fa0f983e33835cd0154ff&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章：ChIP-seq等揭示人畜共患寄生蟲(chóng)弓形蟲(chóng)的蛋白質(zhì)乳酸化和代謝調(diào)控機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀） 案例4ChIP-seq項(xiàng)目：煙粉虱共生菌Hamiltonella調(diào)控宿主生殖新機(jī)制 期刊：Cell Reports 影響因子：IF 7.5 樣本：煙粉虱 H3K9me3的ChIP-seq分析表明共生菌缺失導(dǎo)致煙粉虱中的線(xiàn)粒體功能受抑制。Hamiltonella缺失影響了煙粉虱卵巢的線(xiàn)粒體質(zhì)量，抑制卵巢線(xiàn)粒體功能導(dǎo)致煙粉虱性比異常。表明共生菌衍生的葉酸調(diào)控宿主組蛋白甲基化修飾，從而影響卵巢線(xiàn)粒體功能，最終決定宿主性比。 
煙粉虱含菌細(xì)胞共生菌Hamiltonella通過(guò)調(diào)控卵巢線(xiàn)粒體功能決定后代性比 
+HBt和-HBt煙粉虱H3K9me3 ChIP-seq的質(zhì)控統(tǒng)計(jì) [5] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650652861&idx=1&sn=8df4919dcd8a961a788e093ef03a6c9f&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章 | 組蛋白ChIP-seq揭示煙粉虱共生菌Hamiltonella調(diào)控宿主生殖新機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀） 案例5ChIP-seq項(xiàng)目：HIV-1感染細(xì)胞轉(zhuǎn)錄抑制因子Schlafen 5的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制 期刊：Nucleic Acids Research 影響因子：IF 16.6 樣本：細(xì)胞 本研究作者鑒定出SLFN5的過(guò)表達(dá)抑制了HIV-1的復(fù)制并降低病毒mRNA水平，而內(nèi)源性SLFN5缺失則促進(jìn)HIV-1復(fù)制。ChIP-seq+ChIP-qPCR檢測(cè)結(jié)果表明SLFN5通過(guò)與U5-R區(qū)域的兩個(gè)序列結(jié)合，顯著降低HIV-1長(zhǎng)末端重復(fù)序列（LTR）的轉(zhuǎn)錄活性，從而抑制RNA PoL II向轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)募集。  
對(duì)轉(zhuǎn)染SLFN5-Myc和NL4-3luc.RE-DNA的HEK293T細(xì)胞進(jìn)行ChIP-seq和ChIP-qPCR [6] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650651175&idx=1&sn=38d3eda9bfa4f3376b5efb6ac9610114&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章 | ChIP-seq揭示HIV-1感染細(xì)胞轉(zhuǎn)錄抑制因子Schlafen 5的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀） 案例6ATAC-seq項(xiàng)目：恒河猴大腦高分辨率解剖區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組和開(kāi)放染色質(zhì)圖譜 期刊：Nature Communications 影響因子：IF 14.7 樣本：恒河猴腦組織 本研究通過(guò)對(duì)8個(gè)恒河猴大腦的52個(gè)區(qū)域的416個(gè)腦樣本的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了表征，鑒定出與特定大腦區(qū)域相關(guān)的基因模塊。研究發(fā)現(xiàn)9703個(gè)新的基因間轉(zhuǎn)錄本，大多數(shù)新轉(zhuǎn)錄本僅在特定大腦區(qū)域或特定皮層區(qū)域表達(dá)。進(jìn)一步ATAC-seq分析揭示了恒河猴大腦海馬CA1和不同大腦皮層區(qū)域的開(kāi)放染色質(zhì)區(qū)域。
染色質(zhì)可及性的差異分析 [7] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650660389&idx=1&sn=316b3d1ef7336867b20ab76c64f89e85&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：Nat Commun：ATAC-seq等揭示恒河猴大腦高分辨率解剖區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組和開(kāi)放染色質(zhì)圖譜（ 點(diǎn)擊閱讀） 案例7ATAC-seq+ChIP-seq項(xiàng)目：H3K27me3去甲基化酶在體細(xì)胞重編程調(diào)控轉(zhuǎn)錄機(jī)制 期刊：Nature Communications 影響因子：14.7 樣本：小鼠細(xì)胞 本研究通過(guò)ChIP-seq和ATAC-seq等組學(xué)測(cè)序分析，表明在機(jī)制上，JMJD3被KLF4特異性地招募至上皮和多能性基因位點(diǎn)，并輔助KLF4激活這些基因。進(jìn)一步，作者在多種其他KLF4介導(dǎo)的細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變中驗(yàn)證了JMJD3的這一作用模式。
重編程過(guò)程中JMJD3與KLF4的協(xié)同作用 [8] ef="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTY3NDIxMw==&mid=2650649395&idx=1&sn=96362dcd23c7e70bc14bd4bfa66fb00d&scene=21#wechat_redirect">原文解讀：項(xiàng)目文章｜ChIP-seq揭示H3K27me3去甲基化酶在體細(xì)胞重編程調(diào)控轉(zhuǎn)錄機(jī)制（ 點(diǎn)擊閱讀） 04.易基因項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)
05.參考文獻(xiàn)① Ge, J., et al. Human papillomavirus-encoded circular RNA circE7 promotes immune evasion in head and neck squamous cell carcinoma. Nat Commun 15, 8609 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52981-4. ② Fu Y, …, You D. A meet-up of acetyl phosphate and c-di-GMP modulates BldD activity for development and antibiotic production. Nucleic Acids Res. 2023 Jun 7. ③ You D,et al. Allosteric regulation by c-di-AMP modulates a complete N-acetylglucosamine signaling cascade in Saccharopolyspora erythraea. Nat Commun. 2024 May 7;15(1):3825. ④ Yin D, et al. Protein Lactylation and Metabolic Regulation of the Zoonotic Parasite Toxoplasma gondii. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2022 Oct 7. ⑤ Yao YL, et al. A bacteriocyte symbiont determines whitefly sex ratio by regulating mitochondrial function. Cell Rep. 2023 Feb 10;42(2):112102. ⑥Jiwei Ding, et al. Schlafen 5 suppresses human immunodeficiency virus type 1 transcription by commandeering cellular epigenetic machinery, Nucleic Acids Research, Volume 50, Issue 11, 24 June 2022, Pages 6137–6153 ⑦ Yin S, …, Yu Y. Transcriptomic and open chromatin atlas of high-resolution anatomical regions in the rhesus macaque brain. Nat Commun. 2020 Jan 24;11(1):474. pii: 10.1038/s41467-020-14368-z. doi: 10.1038/s41467-020-14368-z. ⑧ Huang Y, et al. JMJD3 acts in tandem with KLF4 to facilitate reprogramming to pluripotency. Nat Commun. 2020 Oct 8;11(1):5061. pii: 10.1038/s41467-020-18900-z. 關(guān)于易基因染色質(zhì)免疫共沉淀測(cè)序(ChIP-seq) 染色質(zhì)免疫共沉淀（Chromatin Immunoprecipitation,ChIP），是研究體內(nèi)蛋白質(zhì)與DNA相互作用的經(jīng)典方法。將ChIP與高通量測(cè)序技術(shù)相結(jié)合的ChIP-Seq技術(shù)，可在全基因組范圍對(duì)特定蛋白的DNA結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行高效而準(zhǔn)確的篩選與鑒定，為研究的深入開(kāi)展打下基礎(chǔ)。 DNA與蛋白質(zhì)的相互作用與基因的轉(zhuǎn)錄、染色質(zhì)的空間構(gòu)型和構(gòu)象密切相關(guān)。運(yùn)用組蛋白特定修飾的特異性抗體或DNA結(jié)合蛋白或轉(zhuǎn)錄因子特異性抗體富集與其結(jié)合的DNA片段，并進(jìn)行純化和文庫(kù)構(gòu)建，然后進(jìn)行高通量測(cè)序，通過(guò)將獲得的數(shù)據(jù)與參考基因組精確比對(duì)，研究人員可獲得全基因組范圍內(nèi)某種修飾類(lèi)型的特定組蛋白或轉(zhuǎn)錄因子與基因組DNA序列之間的關(guān)系，也可對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行差異比較。 應(yīng)用方向： ChIP 用來(lái)在空間上和時(shí)間上不同蛋白沿基因或基因組定位 轉(zhuǎn)錄因子和輔因子結(jié)合作用 復(fù)制因子和 DNA 修復(fù)蛋白 組蛋白修飾和變異組蛋白
技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 物種范圍廣：細(xì)胞、動(dòng)物組織、植物組織、細(xì)菌微生物多物種富集經(jīng)驗(yàn)； 微量建庫(kù)：只需5ng以上免疫沉淀后的DNA，即可展開(kāi)測(cè)序分析； 方案靈活：根據(jù)不同的項(xiàng)目需求，選擇不同的組蛋白修飾特異性抗體。
技術(shù)路線(xiàn)：
易基因染色質(zhì)可及性-轉(zhuǎn)座酶易接近染色質(zhì)測(cè)序（ATAC-seq） ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughput sequencing）是通過(guò)使用高通量測(cè)序?qū)D(zhuǎn)座酶可接近性核染色質(zhì)區(qū)域進(jìn)行分析的一種創(chuàng)新表觀遺傳學(xué)研究技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)轉(zhuǎn)座酶對(duì)某種特定時(shí)空下開(kāi)放的核染色質(zhì)區(qū)域進(jìn)行切割，進(jìn)而獲得在該特定時(shí)空下基因組中所有活躍轉(zhuǎn)錄的調(diào)控序列。 真核生物的DNA并不是裸露的，而是被包裝成核小體形成串珠狀結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步被折疊、包裝。而基因的轉(zhuǎn)錄，需要將這種高級(jí)結(jié)構(gòu)解開(kāi)，使DNA成為可以使各種轉(zhuǎn)錄機(jī)器與其結(jié)合的裸露狀態(tài)，即形成開(kāi)放染色質(zhì)區(qū)域。如何鑒定開(kāi)放染色質(zhì)區(qū)域呢？傳統(tǒng)的方法主要是借助和DNase-Seq、MNase-Seq及ChIP-seq。但這些方法需要的起始細(xì)胞量較大，對(duì)于少量樣本和珍稀樣本可行性不高。ATAC-Seq是一種新型的研究開(kāi)放染色質(zhì)的技術(shù)，利用Tn5轉(zhuǎn)座酶進(jìn)入并切割裸露的DNA，并同時(shí)連接上特異性的測(cè)序接頭。因?yàn)榍懈詈图咏宇^一步完成，因此該技術(shù)可大大降低所需細(xì)胞起始量。 技術(shù)優(yōu)勢(shì)： （1）所需細(xì)胞起始量低。 （2）應(yīng)用范圍廣，適用于大部分物種及細(xì)胞類(lèi)型。 實(shí)驗(yàn)策略：
信息分析：
項(xiàng)目集錦 | 易基因近期染色質(zhì)免疫共沉淀測(cè)序（ChIP-seq）研究成果 項(xiàng)目文章 | Nat Commun：中南大學(xué)曾朝陽(yáng)/熊煒/龔朝建團(tuán)隊(duì)利用ChIP-seq等揭示頭頸鱗癌免疫逃逸機(jī)制 技術(shù)推介｜ATAC-Seq 技術(shù)推介 | 染色質(zhì)免疫共沉淀測(cè)序 (ChIP-seq)
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