染色质免疫沉淀技术(ChIP)是研究体内蛋白质与DNA相互作用的一种技术。它利用抗原抗体反应的特异性,可以真实地反映体内蛋白因子与基因组DNA结合的状况。
近年来由于该技术不断的发展和完善,其应用范围也在不断扩大。那么,在做ChIP实验的过程中,你是否遇到这些问题呢?新手快来进阶吧~
1.非特异性抗体对照背景高
可能原因:
(1)非特异性结合 Protein A 或G beads
(2)ChIP 缓冲液污染了
(3)有些Protein A or G beads 产生高背景
解决办法:
(1)将标本和beads混合孵育1hr后去除,然后再加入抗体进行反应(包括预纯化标本步骤)
(2)重新配制新的缓冲液
(3)有些Protein A/G beads 产生高背景.尽量使用在非特异性对照中背景很低的Protein A/G beads
2.背景高、电泳结果难以分辨大小
可能原因:DNA片段太大
解决办法:对不同类型的细胞,DNA 片段化过程要进行优化。破碎后的DNA片段不应该大于1.5 kbp. 如果使用酶消化染色质的话,应该可以看到单个核小体的存在 (175 bp)
3.信号弱
可能原因及解决办法:
(1)染色质的片段太小了。 染色质超生破碎的大小不能小于500bp。太小的片段会使的核小体被误认为核小体间的DNA而被消化掉。如果做N-ChIP,酶切反应足够来片段化染色质了。
(2)如做的是X-ChIP,有可能是细胞被交联太久。 用甲醛交联10-15分钟然后用PBS洗涤。细胞可能需要用甘氨酸处理以去除多余的甲醛.过度的交联会封闭抗原结合表位从而降低抗体的结合。
(3)染色质用量不足。推荐每次实验染色质的用量是25 μg
(4)免疫沉淀用抗体量不足。推荐使用3-5 μg抗体进行初次实验,如果没有信号则可以增加到10μg的用量。
(5)特异性的抗体结合被清除了。洗液中的NaCl 浓度不能高于500 mM ,因为这个浓度过强,有可能会消除特异性的抗体结合。
(6)细胞没有被完全裂解。推荐使用RIPA buffer裂解细胞(参考X-ChIP方法)。
(7)目标区域没有抗体被富集。 抗体结合表位不存在感兴趣的DNA区域。使用阳性对照抗体,以保证整个操作过程的正确性,如H3K4me3/H3K9me3抗体对应active/inactive promoters。
(8)不适合使用N-ChIP方法。当待测蛋白和DNA的结合比较弱或者离DNA比较远时,最好使用X-ChIP。因为交联可以避免在操作过程中蛋白质从DNA上脱落下来。而Histones通常具有很强的DNA亲和力,因此分析时常用N-ChIP。
(9)所选的单克隆抗体可能不适合X-ChIP方法。 在交联过程中,可能抗体的结合表位被封闭了。推荐使用多克隆抗体,因为具有多个抗原结合表位从而增加了IP靶蛋白的成功率。
(10)使用了错误的抗体亲和beads。 Protein A和G结合不同的Ig. 选择使用能有效结合抗体的Protein beads。推荐使用protein A和G的葡聚糖混合物从而增加沉淀抗体的成功率。
4.PCR扩增出现问题
可能原因及解决方法:
(1)所有标本包括模板对照 PCR结果信号均过高。real-time PCR溶液污染了,换用新鲜配制的新溶液重新进行PCR。
(2)标本PCR结果阴性。使用 standard/input DNA确认引物是否正确。
5.为什么阴性对照还是会有条带呢?
(1) 首先阴性对照有条带是可以理解的,只要是比你的特异样品条带弱很多(几倍)。其次光优化PCR条件没多大意义,主要还是ChIP,这一步要控制好。
(2) 稀释模板量,最好是梯度稀释,1:10,1:50,1:100等等,在某一个浓度下,条带应该就减弱或者消失了。
(3) 检查下阴性对照是否会与DNA有非特异结合,排除阴性对照的污染,选择合适的浓度加入。再检查后面的步骤是不是引入了污染。
6.引物最佳设计是什么样的?
引物长度应为24个核苷酸,应含有50%GC碱基对,Tm值为60°C。不要扩增大于600-800个核苷酸的序列。不必考虑基因组内不独一序列。
7.ChIP超声波的最佳条件?
(1)确定裂解物在冰上放置了至少10分钟。不要震荡或者摇晃裂解物,避免有气饱(气泡产生)。超声波仪会替你做这些。
(2)脉冲应在~10秒(与体积一致)。
(3)样品量小于400 uL间隔应大于1分钟,在EP管中的更大体积间隔大于3分钟。
(4)避免泡沫。请确定超声探头靠近液体底部(不能让探头碰到管壁)。
(5)若发现泡沫,立即停止超声,置于冰上。旋转EP管以去除泡沫,继续超声。
(6)在按“开始”键之前将探头置于液体中。
8.逆转交联的时间和温度能改吗?
并不推荐少于4个小时的逆转交联. 但是, 可以将样本在65度过夜逆转交联.需要注意的是,样品不能干掉。
9.做组蛋白ChIP需要交联?
native ChIP中, Histone H3 and Histone H4 都不需要交联反应, 因为它们本身来说和DNA结合的非常紧密. 组蛋白H2A和H2B并不是紧密联接,但是在native ChIP中依然可以不需要交联反应。(请ChIP初学者尤其注意此条!)
10.为什么需要用经验证的抗体?
抗原抗体之间的结合是通过抗体特异性的识别抗原表位并结合的,有的抗体识别的抗原表位比较小,不容易暴露,在ChIP实验中容易被DNA包裹,从而使抗体无法结合,因此用来做ChIP的抗体一般是需要经过chip实验验证的,商业化的抗体都应该是验证过的。
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