CHIRP(ChromatinIsolation by RNA Purification)是一种检测与RNA绑定的DNA和蛋白相互作用的方法,可同时分析lncRNA/circRNA 、蛋白及DNA三者互作关系。利用ChIRP-seq技术可用于在全基因范围内定位lncRNA/circRNA的结合位点和可能结合的其他RNA分子,是揭示位于细胞核内lncRNA/circRNA 生物学机制的关键实验手段。该方法是通过设计与目标RNA序列反向互补的生物素探针,把目标RNA拉下来以后,与其共同作用的DNA染色体片段就会附到链霉亲和素磁珠上,最后通过qRT-PCR或测序来测定目的RNA、DNA序列,亦或是通过Western或质谱分析来测定蛋白。
图片来源:
1.Exon-intron circular RNAs regulate transcription in the nucleus
2.Nucleic Acids Research Advance Access published December 7, 2016
3.Systematic discovery of Xist RNA binding proteins
4.The long non-coding RNA FOXD2-AS1
promotes bladder cancer progression and
recurrence through a positive feedback
loop with Akt and E2F1
技术优势
(1)、ChRIP实验可研究细胞体内互作;
(2)、ChRIP实验既同时可研究RNA、蛋白质和DNA形成的复合体之间的互作;也可研究它们之间的两两互作;
(3)、利用ChRIP-MS实验寻找与目的lncRNA结合的蛋白,可不受lncRNA长度的限制;
(4)、利用ChRIP实验可研究circRNA与蛋白质或DNA之间的互作。
技术流程
(1)、ChRIP-RNA:探针设计与合成→细胞交联→细胞裂解、超声处理→探针杂交→复合物纯化→RNA回收与纯化→NGS或qRT-PCR检测;
(2)、ChRIP-DNA:探针设计与合成→细胞交联→细胞裂解、超声处理→探针杂交→复合物纯化→DNA回收与纯化→NGS或qPCR检测;
(3)、ChRIP-Protein:探针设计与合成→细胞交联→细胞裂解、超声处理→探针杂交→复合物纯化→蛋白分离→质谱鉴定。
ChIRP实验标准实验分组如下:
(1)、IP组:目标lncRNA/circRNA Odd组和Even组(即实验组,用于鉴定lncRNA/circRNA作用基因组位置)
(2)、lacZ组:外参对照组,证明ChIRP探针的特异性;
(3)、Input组:捕获前分离提取的基因组DNA,作为内参对照组,证明探针特异性;
(4)、Positive组:阳性对照组,通过已知验证有效的探针,通过WB检测已知结合蛋白质,证明整个ChIRP实验体系的有效性;
(5)、目标lncRNA/circRNAqPCR:证明ChIRP探针对目标lncRNA的正确结合及有效捕获。
案例分析
案列1:ChRIP-protein研究
结果解析:图A展示的整个ChIRP-WB或ChIRP-MS实验大致的实验流程;图B阐述的是ChIRP实验中U1探针和U2探针富集到的RNA长度分布,结果显示,input组的RNA大小为150-4000nt不等,而U1探针和U2探针富集的RNA长度为150-200nt,说明U1探针和U2探针能有效地富集样本中的U1和U2;图C是U1、U2、U3的ChIRP-WB实验结果,实验结果证明,U1和U2可与U1A蛋白结合,U3可与FIBRILLARIN蛋白结合。
参考文献:Systematic discovery of Xist RNAbinding proteins,figuer1.
案列2:ChRIP-DNA研究
结果解析:图A展示的是通过生物信息学分析,预测出lncRNA FOXD2-AS1与TRIB3 Promoter的三个结合位点;图B是lncRNA FOXD2-AS1在UM-UC-3细胞中进行ChIRP-qPCR实验结果;图C是ChIRP实验中lncRNA FOXD2-AS1的奇数探针和偶素探针的富集效率检测结果。综合实验结果表明,lncRNA FOXD2-AS1可与TRIB3 Promoter结合,且结合位点位于预测位点的P3位点。
参考文献:The long non-codingRNA FOXD2-AS1 promotes bladder cancer progression and recurrence through apositive feedback loop with Akt and E2F1,figuer6.
案列3:ChRIP-circRNA-protein研究
结果解析:图a展示的是图b、c、d实验的简单实验流程图;图b是利用circRNA探针进行的类似ChIRP实验原理的RNApulldown结果;图c是对图a的circRNA-RNA pulldown产物进行qPCR的实验结果;图d是利用circRNA探针进行ChIRP-qPCR实验结果。综合实验结果表明,circEIF3J和circPAIP2能与RNA聚合酶复合体结合,也能与本身目基因启动子结合从而调控母基因的表达水平。
参考文献:Exon-intron circular RNAsregulate transcription in the nucleus,figuer5.
案列4:ChRIP-circRNA-miR研究
结果解析:图A展示的是circPVT1与microRNA结合位点的预测结果;图B是类似ChIRP实验原理的circRNApulldown原理图;图C是对circRNA-RNA pulldown产物进行circPVT1的qPCR的实验结果,该结果反映的是circPVT1探针的有效性;图D是circRNA-RNA pulldown产物进行microRNA qPCR检测的实验结果。综合实验结果表明,circPVT1能与has-let-7有效结合,从而达到富集细胞内的游离的has-let-7,进而间接调控has-let-7的下游靶基因。
参考文献:Identification of senescence-associatedcircular RNAs(SAC-RNAs) reveals senescence suppressor CircPVT1,figuer4.
样本要求:
细胞数量:细胞数量需要达到108个;提供活细胞样本。
实验周期:
50个工作日。
公司提供:
实验报告(材料、试剂、仪器、方法、数据分析、实验结果)。
其他注意事项:
1、目标lncRNA/circRNA的表达丰度:
2、如果目标lncRNA/circRNA表达丰度较低,需要进行过表达以确保ChIRP成功;
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