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CUT&Tag

▼服务简介

酵母单杂交技术是在酵母双杂基础上发展而来的一种研究核酸-蛋白相互作用的工具,被广泛用于研究真核细胞内基因的表达调控,如鉴别DNA结合位点发现潜在的结合蛋白基因、分析DNA结合结构域信息等。

 

▼服务简介

CUT&Tag是蛋白质-DNA 互作关系研究的新方法,是一种使用 protein-A-Tn5转座体融合蛋白的连接方法。在 CUT&Tag 中,通透性细胞或细胞核与特定染色质蛋白的抗体孵育,然后负载嵌镶末端接头的 pA-Tn5 被连续地连接到抗体结合位点。通过添加镁离子激活转座体,导致接头整合到附近的 DNA。然后这些基因被扩增,生成测序库,适用于无 ChIP 级别抗体的蛋白研究。有望将蛋白质-DNA 互作的研究变成一种类似 PCR 反应的常规操作,经过 PCR 扩增后形成可以直接用于高通量测序的文库,对基因调控、表观遗传等领域的研究具有革命性的意义。

▼技术原理

ChiTag是Protein A蛋白与Tn5转座酶的融合蛋白,当抗体结合目的蛋白(如转录因子、组蛋白等)后,Protein A蛋白可直接结合抗体,携带的Tn5转座酶可特异性的切割目的蛋白附近的DNA片段,并将DNA片段连上接头,文库构建之后可进行高通量测序。

▼技术优势

操作简单
可一步实现DNA的片段化和接头连接,仅需9h即可实现从细胞到二代测序文库的转化
超高活性
兼具pA/G &Tn5活性,DNA片段化活性极高
细胞起始量低
可兼容低至60个细胞,甚至单细胞
纯度高
蛋白纯度高、核酸残留低

▼CUT&Tag与ChIP-Seq对比

 方法对比

对比项

ChIP-seq

CUT&Tag

细胞起始量

~10^6

>60 cells

是否需要交联

打断方式

超声

转座酶

实验操作时间

3 天

1 天

数据信噪比

数据重复性

 

流程对比

▼样本要求

1)样品类型:细胞、组织,其它样品信息请详询

2)样品量:细胞:5×105;组织:5mg

3)样品保存:细胞样品或新鲜组织块,液氮冻存后,-80℃ 保存

4)样品运输:干冰运输

▼案例展示

CUT&Tag技术研究蛋白质-DNA互作的优势

原文:CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells

期刊:Nature Communications  发表时间:20190429   影响因子: 11.878

在生物学研究中,DNA与蛋白质之间的互作是至关重要的,参与基因的表达、调控、复制、重组和修复以及RNA的转运、翻译和调控等多个过程,几乎涉及所有的生命活动。目前研究两者互作的方法很多,作者选择了传统的研究手段ChIP-seq,优化的CUT&RUN方法,以及新方法CUT&Tag共同研究组蛋白H3K27me3。通过比对实验结果,发现CUT&Tag有最低的背景噪声以及最强的信号。通过对H3K4me1修饰物进行分析,显示CUT&Tag的灵敏度最高,实验可重复性最好。 

 

经典案例解读

 

蛋白质与DNA互作是基因转录调控的关键,也是启动基因转录的前提。2019年4月29日Henikoff实验室在Nature Communication上公布了新技术CUT&Tag,与传统的ChIP-seq相比,CUT&Tag技术方法简便易行、背景信号低、重复性好、让细胞量从10,000个降到了60个,甚至单个细胞。

 

CUT&Tag、CUT&RUN、ChIP-Seq 实验结果对比:CUT&Tag 具有更好的信噪比和更低的背景

 

重复性相关矩阵:CUT&Tag的灵敏度最高,实验可重复性最好

 

peak-Calling的对比:CUT&Tag比CUT&RUN、ChIP-seq或ATAC-seq有更高的信号

 

CUT&Tag 单细胞测序流程: 能够对极少量细胞(60 个细胞)甚至单细胞进行分析

 

总结

CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种可应用于表观遗传学领域的DNA-蛋白质互作研究新技术,主要用于研究转录因子或组蛋白修饰在全基因组上的结合或分布位点。

CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是替换传统的ChIP-Seq用以研究蛋白质-基因组互作的新技术,与后者相比,它具有信噪比高、可重复性好、实验周期短(1天实现从细胞到文库构建)、细胞投入量低等显著优势,尤其适用于早期胚胎发育、干细胞、肿瘤以及表观遗传学等研究领域。

 

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