ChIP 测序（ChIP-Seq）

染色质免疫共沉淀（ChIP）是在体内环境中研究蛋白质与DNA相互作用的经典实验方法，广泛应用于组蛋白修饰、特定转录因子的基因调控作用等相关领域。随着新一代测序技术的发展和成熟，染色质免疫沉淀实验与高通量测序的整合——Chromatin Immunoprecipitation Sequencing （ChIP Sequencing ），可在全基因组范围对蛋白结合位点进行高效而准确的筛选与鉴定，同时也为研究的深入开展打下基础。

采用特异性抗体对目的蛋白进行免疫沉淀后，分离与其结合的基因组DNA片段，再通过高通量测序与数据分析，在全基因组范围内寻找目的蛋白的DNA结合位点，并且可以基于多个样品进行差异比较。

技术流程

技术优势

周期更短：交付快至25个工作日

低起始量：DNBSEQ平台起始量可低至5ng
准确性高：DNBSEQ与HiSeq平台一致性相关系数高达0.99
关联分析：可定制 ChIP-Seq与RNA-Seq差异表达基因（DEGs）关联分析

研究内容

1) 数据过滤质控；

a) 数据产出统计
b) 质量、碱基比例分布图
2) ChIP 测序序列与参考基因组序列的比对（基于1）；
a) 比对结果统计
b) 基因组测序深度累积分布
c) 基因测序深度分布
3) Peak 分析（基于2）；
a) Peak扫描
b) Peak长度分布
c) Peak深度分布
4) Peak注释（基于3）；
a) Peak在基因功能元件上的分布
b) Peak相关基因分析
c) Peak相关基因的GO功能显著性富集分析
d) Peak相关基因的Pathway功能显著性富集分析
5) 鉴定样品间差异Peak（基于2,3）；
对两个样品进行差异分析，确定存在样品间差异修饰的区间。
6) 样品间差异Peak注释（基于5）；
a) 差异Peak的基因功能元件分布
b) 差异Peak相关基因分析
c) 差异Peak相关基因的GO功能显著性富集分析
d) 差异Peak相关基因的Pathway功能显著性富集分析
7) 免费提供UCSC genome browser 使用说明（基于2,3）。
定制化信息分析
可结合客户的需求，协商确定定制化信息分析内容（如甲基化与转录组关联分析等）。


案例解析
案例一：DNBSEQ ChIP-Seq在乳腺癌转移研究中的应用^[1]
案例描述: 乳腺癌是人类常见的一种恶性肿瘤，据统计，全球每年新发乳腺癌高达120万人，是女性第一高发的肿瘤，近年来我国的乳腺癌发病率明显增高，而乳腺癌转移是导致患者死亡的主要原因，乳腺癌转移的分子机理目前还不完全清楚，在以往的研究中观察到FOXN3在其他恶性肿瘤中表达失调的现象，但FOXN3在恶性肿瘤（包括乳腺癌）发生中的作用及分子机理仍有待研究，它的功能又需要哪些分子共同作用。
发表单位：北京大学医学部 尚永丰院士
影响因子：12.784
研究技术：（DNBSEQ ChIP-Seq）染色质免疫共沉淀测序、（iRIP-Seq）RNA免疫共沉淀测序等。
研究成果：
揭示了FOXN3-NEAT1-SIN3A阻遏物复合体的存在方式；
全基因组范围内鉴定了FOXN3-NEAT1-SIN3A阻遏物复合体的目标基因；
FOXN3-NEAT1-SIN3A阻遏复合体促进乳腺癌细胞的EMT转化和侵袭；
FOXN3-NEAT1-SIN3A阻遏物复合体促进乳腺癌的转移；
FOXN3和NEAT1在乳腺癌中上调，其高水平与较高的肿瘤分级和较差的存活率相关。
部分结果展示：

图1 A.FOXN3 iRIP-Seq显著富集lncRNA分析结果；B. iRIP-Seq结果qPCR验证结果； C.LncRNA表达芯片检测散点图


案例二：肝细胞中TCF7L2全基因组靶基因调控机制研究^[2]
案例描述：TCF7L2在肝脏中代谢通路中具有重要作用，之前的研究发现TCF7L2在成千上万个基因区域有富集，但具体哪一个才是重要的结合位点有待挖掘。
研究思路：

图2 文章研究思路
研究结果：TCF7L2沉默后实时RNA-Seq检测3-96h有406个差异表达基因，进一步结合ChIP-Seq peak相关系数PPS大于10的直接调控Gene有149个，确定TCF7L2参与九大通路调控，其中包括脂质，碳水化合物和氨基酸以及尿素代谢途径等。

图3 TCF7L2 peak proximity scores与DEGs表达差异值趋势图


图4 不同时期peak proximity scores与DEGs关系分布图

参考文献
[1]Yongfeng Shang,Yu Zhang,et al.The FOXN3-NEAT1-SIN3A repressor complex promotes progression of hormonally responsive breast cancer. J Clin Invest. 2017 Aug.
[2]Luke N., et al. (2014) The mechanisms of genome-wide target gene regulation by TCF7L2 in liver cells. Nucleic Acids Research, 2014, Vol. 42, No. 22 13647.