组蛋白的动态修饰修饰 (PTM) 是许多 dna 模板化过程的关键调控机制, 包括转录、复制和 dna 修复^1,2。因此, 确定修饰组蛋白的丰度和精确定位与这些过程相伴的能力, 对于了解它们在细胞不同条件下的调节是至关重要的。染色质沉淀 (芯片) 的发展主要来源于生物化学研究的蛋白质与 DNA 的相互作用, 特别是体外方法使用化学交, 再加上需要评估蛋白质-DNA 相互作用的动态性质在体内和在基因组的特定区域^3,4,5。定量 PCR (qPCR) 和测序技术的进步也扩大了进行芯片实验的能力, 以定量比较和整个基因组, 使之成为解剖 DNA-蛋白质相互作用的有力工具多个级别。

目前, 芯片是一个必要的方法, 任何研究组感兴趣的染色质介导的基因组的调节, 因为有没有可比的方法直接询问的物理联系的修饰组蛋白和特定的基因座的轨迹在体内。尽管此方法的变体使用下一代测序来映射组蛋白修饰, 在整个染色体^6,7中可用, 但这些方法可以解决不同的科学问题及其规模、成本和技术资源可能限制一些研究组。此外, 有针对性的芯片 qPCR 是必要的, 以补充这些方法, 提供的方式, 以优化的芯片协议之前, 排序和验证的结果, 从表数据集。质谱法的方法, 以确定完整补充的组蛋白标记相关的基因区域也出现了^8,9,10,11, 但是, 这些方法有一些限制, 关于哪些区域的基因组可以被探测, 他们需要的技术专长和仪器, 将无法提供给所有研究组。因此, 芯片仍然是分析组蛋白修饰在不同条件下的丰度和分布的基础方法, 对所有感兴趣的研究小组的遗传学, 染色质和基因组功能的调节。

在这里, 我们描述了一个方法的芯片使用萌芽酵母模型酿酒酵母 (S.) , 以研究组蛋白 PTMs 在染色质上的分布。这种方法依赖于在酵母中开发的一些芯片协议的核心组件, 也适用于不同的模型系统^12,13。修饰组蛋白与 DNA 在细胞内的相互作用与甲醛交联保存。在裂解制备后, 染色质碎片通过消化 micrococcal 核酸溶解成 uniformly-sized 片段。修饰组蛋白的沉淀是用商业或实验室生成的抗体进行的, 任何相关的 DNA 都是用 qPCR (图 1) 分离和分析的, 以便在特定的染色体区域富集。对于许多组蛋白修饰, 从这个协议获得的 DNA 的数量是足够的测试超过25不同的基因座的 qPCR。

这种芯片方法是高度通用的监测在多个突变株或环境条件下的单一组蛋白修饰的分布, 或测试多组蛋白修饰在野生细胞的多个基因座基因座。此外, 该协议的许多组成部分很容易调整, 以优化检测无论是高或低丰富的组蛋白标记。最后, 在芽酵母中修饰组蛋白的执行芯片提供了使用关键的控制抗体特异性的机会, 在其他系统中基本上是不可用的。即, 酵母菌株可以产生, 携带点突变的组蛋白残留的目标是修改, 在某些情况下, 只有一个单一的酶, 催化修饰特定的组蛋白残留 (e. g. 组蛋白赖氨酸甲基)。因此, 芯片可以在组蛋白突变体或酶缺失菌株中进行, 以测定抗体的非特异性结合程度, 并产生假阳性结果。这种控制是特别有价值的新发展的抗体, 甚至可以用来验证抗体特异性的保守组蛋白修饰之前, 其使用的其他系统。这种方法补充了其他方法来测试抗体特异性, 区分不同的修饰状态 (如单, di 和三甲基化), 包括探针阵列的修饰肽和执行西方印迹的组蛋白或核具有定义的修改。总的来说, 芽酵母的芯片是一种强有力的方法来评估组蛋白 PTMs 的动态, 在整个染色体和解剖的机制控制他们的调节。