CUT&Tag 技術原理及應用介紹
在表觀遺傳學的研究領域中，蛋白質與DNA的相互作用一直是探索基因表達調控奧秘的關鍵所在。而CUT&Tag（Cleavage Under Targets & Tagmentation）技術，即靶向剪切及轉座酶技術，作為一種高效的研究手段，正逐漸成為眾多科研人員的得力助手。
什么是CUT&Tag技術？
CUT&Tag技術是一種高效研究蛋白質與DNA相互作用的表觀遺傳學方法。它憑借獨特的技術原理和顯著優勢，在生命科學研究領域大放異彩。
核心原理
什么是CUT&Tag技術？
CUT&Tag技術是一種高效研究蛋白質與DNA相互作用的表觀遺傳學方法。它憑借獨特的技術原理和顯著優勢，在生命科學研究領域大放異彩。
核心原理
• 抗體引導靶向結合
使用特異性抗體（一抗）識別并結合目標蛋白（如轉錄因子、組蛋白修飾標記），隨后通過二抗放大信號。
抗體復合物與Protein A/G融合的Tn5轉座酶（pAG-Tn5）結合，將轉座酶精準定位至目標蛋白結合的DNA區域。
抗體復合物與Protein A/G融合的Tn5轉座酶（pAG-Tn5）結合，將轉座酶精準定位至目標蛋白結合的DNA區域。
• DNA切割與標記
Tn5轉座酶激活后，對目標蛋白結合的DNA進行片段化切割，同時在切割位點兩端添加測序接頭，直接完成文庫制備。
技術優勢
技術優勢
✔ 高效簡便
無需超聲破碎染色質，實驗流程從ChIP-seq的3-5天縮短至1-2天。
✔ 低起始細胞量
僅需數百至數千個細胞（ChIP-seq需數百萬細胞），適用于稀有細胞（如干細胞、循環腫瘤細胞）或微量樣本。
✔ 高信噪比
背景信號低，特異性結合區域富集度高，減少非特異性結合帶來的干擾。
✔ 溫和反應條件
避免劇烈的染色質破碎和復雜的純化步驟，更好保留蛋白質-DNA天然相互作用。
應用場景
應用場景
• 轉錄因子研究
用于鑒定轉錄因子在基因組上的結合位點，探究轉錄因子如何調控基因表達，解析基因轉錄調控網絡。
• 組蛋白修飾研究
分析組蛋白修飾（如甲基化、乙酰化等）在染色質上的分布情況，了解組蛋白修飾與基因表達、染色質狀態之間的關系。
• 疾病機制研究
通過研究疾病相關蛋白質與 DNA 相互作用的異常變化，揭示疾病發生發展的分子機制，為疾病診斷和治療提供新的靶點和思路。
• 發育生物學研究
在個體發育過程中，研究不同階段蛋白質與 DNA 相互作用的動態變化，闡明細胞分化、組織發育等過程的分子調控機制。
技術流程
分析流程
研究人員使用CUT&Tag，鑒定H3K27me3在染色質水平上的peaks。與ChIP-seq相比，在相同Reads條件下，兩者的Peaks一致，并且CUT&Tag的信噪比更高、背景更低。這一結果充分彰顯了CUT&Tag技術在實際應用中的優越性。
結果展示
參考文獻：
Kaya-Okur HS, Wu SJ, Codomo CA, Pledger ES, Bryson TD, Henikoff JG, Ahmad K, Henikoff S. CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells. Nat Commun. 2019 Apr 29;10(1):1930. doi: 10.1038/s41467-019-09982-5.
Kaya-Okur HS, Wu SJ, Codomo CA, Pledger ES, Bryson TD, Henikoff JG, Ahmad K, Henikoff S. CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells. Nat Commun. 2019 Apr 29;10(1):1930. doi: 10.1038/s41467-019-09982-5.
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