中心法則——DNA(脫氧核糖核酸)
DNA雙螺旋像一個(gè)扭曲的梯子俗扇，而每一對(duì)堿基(ATCG)構(gòu)成了梯子的橫欄。
遺傳信息的過(guò)程大致為：DNA轉(zhuǎn)錄為RNA碍拆，RNA翻譯為蛋白質(zhì)母谎，蛋白質(zhì)再輔助前兩個(gè)過(guò)程，并協(xié)助DNA自我復(fù)制剧防。
轉(zhuǎn)錄(Transcription): 把DNA片段的信息轉(zhuǎn)載到一段新組成的mRNA植锉，這個(gè)過(guò)程由RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子共同完成。
RNA分子有三大類: 信使RNA(mRNA)(uniquely poly-A tail)峭拘、核糖體(ribosome)RNA(rRNA)俊庇、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)，其中原核和真核細(xì)胞的mRNA特征不同: 原核細(xì)胞mRNA一般為多順?lè)醋?/b>鸡挠，以AUG為起始密碼子辉饱；真核細(xì)胞mRNA一般為單順?lè)醋?/b>，有5'端帽子拣展、3'端尾巴彭沼，AUG為起始密碼子，tRNA有三葉草結(jié)構(gòu)备埃。
真核細(xì)胞mRNA一般由5'端帽子結(jié)構(gòu)姓惑、5'端不翻譯區(qū)、翻譯區(qū)(編碼區(qū))按脚、3'端不翻譯區(qū)于毙、3'端聚腺苷酸尾巴構(gòu)成。編碼區(qū)有一種起始密碼子AUG辅搬，以及三種終止密碼子UGA唯沮、UAA、UAG堪遂。一般認(rèn)為帽子的功能與翻譯的啟動(dòng)有關(guān)介蛉。許多真核生物mRNA除去帽子后翻譯效率大大降低。5'端不翻譯區(qū)溶褪，也叫前導(dǎo)順序币旧，其中常有一段順序會(huì)與核糖體小亞基上的18SrRNA3'端的一段順序互補(bǔ)并結(jié)合，這種結(jié)合與真核mRNA的翻譯啟動(dòng)有關(guān)竿滨。
原核細(xì)胞mRNA一般5'端有一段不翻譯區(qū)佳恬，稱前導(dǎo)順序，3'端有一段不翻譯區(qū)于游，中間是蛋白質(zhì)的編碼區(qū)毁葱，一般編碼幾種蛋白質(zhì)。如大腸桿菌乳糖操縱子mRNA編碼3條多肽鏈;色胺酸操縱子mRNA編碼5條多肽鏈贰剥。原核細(xì)胞mRNA分子中一般沒(méi)有修飾核苷酸倾剿，也沒(méi)有5'端帽子結(jié)構(gòu)和3'端聚腺苷酸尾巴。原核生物mRNA的編碼區(qū)一般編碼幾種功能上相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)蚌成，兩種蛋白質(zhì)(由對(duì)應(yīng)的mRNA翻譯而成)的編碼區(qū)之間常有一小段不翻譯的順序前痘，叫做間隔區(qū)。
順?lè)醋?cistron)即結(jié)構(gòu)基因担忧，是決定一條多肽鏈合成的功能單位芹缔。順?lè)醋拥母拍顏?lái)自遺傳學(xué)中的順?lè)粗亟M試驗(yàn)，是確定交換片段究竟在一個(gè)基因內(nèi)還是屬于兩個(gè)基因的試驗(yàn)瓶盛，簡(jiǎn)言之最欠，單順?lè)醋泳褪且粋€(gè)基因，多順?lè)醋泳褪嵌鄠€(gè)基因惩猫。單順?lè)醋?monocistron): 真核基因轉(zhuǎn)錄單位為單順?lè)醋又ビ玻D(zhuǎn)錄形成的一條mRNA模板只含有一個(gè)翻譯起始點(diǎn)和一個(gè)終止點(diǎn)，因而一個(gè)基因編碼一條多肽鏈或RNA鏈轧房，每個(gè)基因轉(zhuǎn)錄有各自的調(diào)節(jié)元件拌阴。多順?lè)醋?polycistron): 在原核細(xì)胞中，通常是幾種不同的mRNA連在一起奶镶，相互之間由一段短的不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列隔開(kāi)迟赃，這樣一簇mRNA叫做多順?lè)醋觤RNA，可以編碼多個(gè)多肽鏈厂镇，這些多肽鏈對(duì)應(yīng)的DNA片斷則位于同一轉(zhuǎn)錄單位內(nèi)捺氢，共用同一對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)。
詳情請(qǐng)查看轉(zhuǎn)錄(NGS)
剪接: 指從DNA模板鏈(cDNA)轉(zhuǎn)錄出的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pre-mRNA)中除去內(nèi)含子(Intron)剪撬，并將外顯子(Extron)連接起來(lái)形成一個(gè)完整的mRNA分子的過(guò)程摄乒。在真核細(xì)胞中，原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pre-mRNA)還要被加工残黑，一個(gè)或多個(gè)序列(內(nèi)含子)被剪出除去馍佑，選擇性剪接的機(jī)制使之可產(chǎn)出不同的mRNA分子，這取決于哪段序列被當(dāng)成內(nèi)含子而哪段又作為留存下來(lái)的外顯子梨水。
編輯: 編輯是mRNA成熟的主要機(jī)制拭荤。研究證明，mRNA中個(gè)別堿基的取代和加減疫诽，造成mRNA的堿基序列與它的基因的堿基序列不一致舅世，使其仍能參與翻譯旦委，所有這一系列的改變不是發(fā)生在基因水平上，也不是發(fā)生在拼接水平上雏亚，而是發(fā)生在成熟的mRNA水平上缨硝。
翻譯(Translation): 成熟的mRNA在rRNA和tRNA的幫助下完成翻譯，rRNA形成核糖體(先亞基 再蓋上rRNA形成完整核糖體)罢低，tRNA攜帶氨基酸(氨基酸的種類和底座的密碼子有關(guān))查辩。指根據(jù)中心法則，將成熟的mRNA分子(由DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄网持、剪接宜岛、編輯成)中“堿基的排列順序”(核苷酸序列)解碼，并生成對(duì)應(yīng)的特定氨基酸序列的過(guò)程: 在由rRNA搭建的核糖體小車中功舀，tRNA不斷運(yùn)送由密碼子決定的氨基酸萍倡，然后核糖體小車一格一格行進(jìn)，tRNA一個(gè)個(gè)空箱離開(kāi)辟汰、帶著氨基酸返回遣铝，這個(gè)過(guò)程由遇到起始密碼子開(kāi)始，遇到終止密碼子結(jié)束莉擒，然后氨基酸序列變成多肽鏈酿炸，再在特定器官下形成蛋白質(zhì)。但也有許多轉(zhuǎn)錄生成的RNA涨冀，如轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)填硕、核糖體RNA(rRNA)和小核RNA(snRNA)等并不被翻譯為氨基酸序列。
詳情請(qǐng)查看翻譯
復(fù)制(Replication): 作為中心法則的最后一步鹿鳖，DNA必須忠實(shí)地進(jìn)行復(fù)制才能使遺傳密碼從親代轉(zhuǎn)移至子代扁眯。DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂以前的分裂期間S期進(jìn)行的復(fù)制過(guò)程，復(fù)制的結(jié)果是一條雙鏈變成兩條一樣的雙鏈翅帜，每條雙鏈都與原來(lái)的雙鏈一樣姻檀。這個(gè)過(guò)程通過(guò)邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制機(jī)制得以順利完成。
詳情請(qǐng)查看DNA復(fù)制
逆轉(zhuǎn)錄(Reverse transcription): 逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過(guò)程涝滴，即RNA指導(dǎo)下的DNA合成绣版，是某些病毒的復(fù)制形式，需逆轉(zhuǎn)錄酶的催化歼疮。艾滋病病毒(HIV)就是一種典型的逆轉(zhuǎn)錄病毒杂抽，病毒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄是為了復(fù)制自身，人類也可以提取希望研究的mRNA的cDNA(在體外進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄)韩脏。
詳情請(qǐng)查看逆轉(zhuǎn)錄
DNA--轉(zhuǎn)錄--剪接--編輯--mRNA--翻譯--氨基酸--多肽鏈--蛋白質(zhì)B站視頻
中心法則——RNA(核糖核酸)
實(shí)際上缩麸，真正可用的基因只占人類基因組的3%，其余97%都是非編碼序列赡矢，但是非編碼序列也是可以表達(dá)的杭朱，表達(dá)產(chǎn)物就是非編碼RNA(ncRNA)阅仔。
人類基因組中約93%的DNA是能轉(zhuǎn)錄為RNA的，其中2%是mRNA弧械，98%是非編碼RNA(ncRNA)八酒。
非編碼RNA(ncRNA)可以分為調(diào)控RNA和管家RNA兩種。
調(diào)控RNA
miRNA: 微RNA (microRNA)梦谜，18-25 nt.(nt=nucleotide核糖核苷酸)，單鏈
siRNA: 小干擾RNA (smallinterfering RNA)袭景，21-23 nt.唁桩，雙鏈
piRNA: piwi相互作用RNA (piwi-interacting RNA)，26-35 nt.耸棒，單鏈荒澡，這是動(dòng)物生殖細(xì)胞所特有的小RNA，轉(zhuǎn)座子沉默
lncRNA: 長(zhǎng)非編碼RNA (long non-coding RNA)与殃，>500 nt.单山，比如Xist、PCGEM1等
管家RNA
rRNA: 核糖體RNA (ribosome RNA)幅疼，26-35 nt.米奸，單鏈，是構(gòu)成核糖體的組成成分爽篷，有多種不同的大小悴晰，如28S、18S逐工、5S等
tRNA: 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA (transfer RNA)铡溪，70-80 nt.，單鏈泪喊，三葉草構(gòu)型棕硫，在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中起到轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的作用，對(duì)于不同的物種袒啼，其rRNA分子的大小和種類都可能有所不同
snoRNA: 核仁小RNA (smallnucleolar RNA)
sacRNA: Small Cajal body-specific RNAs哈扮，是一種特殊的核仁小RNA，專一位于卡哈爾體(Cajal body)上蚓再，可以催化核糖核蛋白的生成
Telomerase RNA: 端粒酶RNA灶泵，是端粒酶的一部分，在端粒延伸過(guò)程中对途，作為端粒繼續(xù)延伸的模板赦邻，由端粒酶催化實(shí)現(xiàn)端粒的延長(zhǎng)
熱門(mén)ncRNA——lncRNA、miRNA实檀、circleRNA
目前研究最熱門(mén)的ncRNA主要集中在lncRNA惶洲、miRNA按声、circleRNA三種。
IncRNA: lncRNA可通過(guò)折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)與多種蛋白互作恬吕，也可通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與其它核酸進(jìn)行識(shí)別签则，這種識(shí)別又可將蛋白引導(dǎo)至特定序列位點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得lncRNA在發(fā)育和癌癥中的功能發(fā)揮得更加豐富铐料。
作為RNA誘餌渐裂，結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，干擾其與基因promoter區(qū)域的結(jié)合钠惩，從而調(diào)控轉(zhuǎn)錄柒凉；作為分子海綿，吸附miRNA篓跛，抑制其與mRNA的結(jié)合膝捞，使得mRNA免于降解；作為蛋白互作的支架或橋梁愧沟，影響蛋白多聚物的形成蔬咬，調(diào)控蛋白活性；招募染色質(zhì)修飾因子沐寺，改變?nèi)旧|(zhì)的修飾水平林艘，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)；與mRNA配對(duì)結(jié)合混坞，抑制翻譯北启；與mRNA配對(duì)結(jié)合，影響剪切拔第；與mRNA配對(duì)結(jié)合咕村，影響mRNA的穩(wěn)定性。
circleRNA: circRNA分子呈封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)蚊俺，無(wú)游離5‘和3’末端懈涛，不易被核酸外切酶RNaseR降解，比線性RNA更加穩(wěn)定泳猬。 長(zhǎng)度約200-2000bp批钠，主要長(zhǎng)度分布在500bp左右。
circleRNA大多數(shù)來(lái)源于外顯子得封，少部分由內(nèi)含子直接環(huán)化形成埋心。其形成有四種模式: 套索驅(qū)動(dòng)的環(huán)化、內(nèi)含子堿基配對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)化忙上、單個(gè)內(nèi)含子成環(huán)拷呆、RNA結(jié)合蛋白驅(qū)動(dòng)環(huán)化。
它可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA、線性親本基因的轉(zhuǎn)錄茬斧，甚至是編碼多肽來(lái)發(fā)揮生物學(xué)功能腰懂。
circRNA作為ceRNA(內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)性RNA)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA；circRNA結(jié)合RNA結(jié)合蛋白(RBP)以形成RNA-蛋白復(fù)合物(RPC)项秉，調(diào)控線性親本基因的轉(zhuǎn)錄绣溜；編碼功能，circRNA具有內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(IRES)娄蔼，能合成多肽怖喻。
miRNA: miRNA一類由內(nèi)源基因編碼的非編碼單鏈RNA分子，其長(zhǎng)度約為19-25nt岁诉，其在腫瘤發(fā)生發(fā)展锚沸、生物發(fā)育、器官形成唉侄、病毒防御咒吐、表觀調(diào)控以及代謝等方面起著極其重要的調(diào)控作用野建。
RNA聚合酶II/III轉(zhuǎn)錄成pri-miRNA属划，Drosa/DGCR8復(fù)合體將其裂解為pre-miRNA(前體miRNA)；Exportin-5-Ran-GTP復(fù)合物將pre-miRNA轉(zhuǎn)運(yùn)出核候生；Dicer酶裂解pre-miRNA至成熟的長(zhǎng)度(19-25nt)同眯；雙鏈的miRNA被轉(zhuǎn)載進(jìn)AGO2，一條鏈降解唯鸭，一條鏈形成RISC须蜗，發(fā)揮生物學(xué)功能。生物學(xué)功能有：mRNA的裂解及降解目溉、抑制翻譯明肮。此外還有轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能。
RNA-seq結(jié)果解讀
目前在生信里面應(yīng)用最為廣泛和成熟的RNA-seq技術(shù)就是轉(zhuǎn)錄組測(cè)序缭付，狹義上也就是指的全部mRNA的表達(dá)水平柿估，而RNA-seq完成后會(huì)生成很多的數(shù)據(jù)和圖片，如火山圖陷猫、韋恩圖秫舌、聚類熱圖等。
火山圖(Volcano Plot)顯示了兩個(gè)重要的指標(biāo): fold change和校正后的p value绣檬，利用t檢驗(yàn)分析出兩樣本間顯著差異表達(dá)的基因后足陨，以log2(fold change)為橫坐標(biāo)，以t檢驗(yàn)顯著性檢驗(yàn)p值的負(fù)對(duì)數(shù)-log10(adj p-value)為縱坐標(biāo)娇未。
紅色代表基因上調(diào)墨缘，綠色代表基因下調(diào)。
橫軸: fold change代表檢測(cè)樣本對(duì)對(duì)照樣本(TS vs CK)的RNA表達(dá)量倍數(shù)(商)。圖中當(dāng)橫軸為1時(shí)飒房，代表表達(dá)量為2倍關(guān)系(log2(2)=1)搁凸。
縱軸: padj就是adj p-value(調(diào)整p值)，代表差異是否具有顯著性狠毯，統(tǒng)計(jì)學(xué)中护糖，以p<0.05代表差異具備顯著性，由于-log10(0.05)=1.3嚼松，所以圖示中1.3以上的點(diǎn)代表差異具有顯著性嫡良。
韋恩圖(Vene PLot)用于顯示元素集合重疊區(qū)域的圖示。
在RNA-seq項(xiàng)目中献酗，每個(gè)橢圓表示一個(gè)比較集合(處理組 vs 對(duì)照組)中的差異基因寝受，橢圓重疊區(qū)域的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的多個(gè)比較集合之間的共有差異基因個(gè)數(shù)。如圖示罕偎，集合A很澄、B、C颜及、D共有差異基因有44個(gè)甩苛。
聚類熱圖(Clustered HeatMap)可用于判斷不同實(shí)驗(yàn)條件下差異基因的表達(dá)模式，熱力值表示該點(diǎn)的基因表達(dá)俏站。
紅色: 表示基因表達(dá)水平高讯蒲；藍(lán)色: 表示基因表達(dá)水平低寄月。
橫軸代表不同的實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件/樣本(cell)挽封，縱軸代表差異基因(gene)，并且差異基因已經(jīng)進(jìn)行了聚類分組韧掩，表達(dá)模式或相近的差異基因會(huì)被聚類為一組犯祠。
中心法則——Protein(蛋白質(zhì))
脫氧核糖核苷酸排列成的核酸是DNA(一般是雙鏈)旭等，核糖核苷酸排列成的核酸是RNA(一般是單鏈)，兩種都是核酸衡载。
基因是一段有遺傳效應(yīng)的DNA(或者說(shuō)是一段有遺傳效應(yīng)的脫氧核糖核苷酸序列)搔耕，基因在染色體是線性排列的(就像點(diǎn)在線上)，染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成月劈。
基因(DNA)記載著蛋白質(zhì)上的氨基酸排列順序度迂，而DNA要通過(guò)RNA(mRNA)的轉(zhuǎn)錄和tRNA的翻譯才產(chǎn)生蛋白質(zhì)。氨基酸排列成組成多肽猜揪，多肽被修整成蛋白質(zhì)惭墓。
蛋白質(zhì)是由一系列所謂的“氨基酸”分子構(gòu)建的三維大分子。通常20種氨基酸可形成蛋白質(zhì)而姐，這些氨基酸可以被蛋白質(zhì)序列“字母表”中的字母所標(biāo)記腊凶，其中每個(gè)字母都是一個(gè)氨基酸。?
下面是一段蛋白質(zhì)序列的例子：
ARNDCEQGHILKMFPSTWYZ
通常DNA和mRNA攜帶遺傳信息，但是蛋白質(zhì)卻是生命體中的實(shí)際上的基礎(chǔ)钧萍。每個(gè)生物體都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的褐缠，并通過(guò)不斷產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的相互作用而起作用。
第一步是轉(zhuǎn)錄风瘦，遺傳信息由DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)移到mRNA中队魏，第二步是翻譯，根據(jù)遺傳密碼的中心法則万搔，將成熟的mRNA分子中“堿基的排列順序”(核苷酸序列)解碼并生成對(duì)應(yīng)的特定氨基酸序列胡桨。
翻譯的具體過(guò)程為: mRNA被分成三個(gè)連續(xù)字母的單位，每個(gè)字母被稱為密碼子(codon)瞬雹，然后將密碼子經(jīng)由翻譯表翻譯成氨基酸昧谊，因此我們可以說(shuō)蛋白質(zhì)是氨基酸序列。
根據(jù)對(duì)應(yīng)的遺傳密碼表酗捌，密碼子翻譯成氨基酸呢诬。例如，密碼子TCA胖缤，對(duì)應(yīng)編碼S尚镰，即氨基酸絲氨酸。密碼子有64種草姻，但只有20個(gè)氨基酸钓猬。
因?yàn)橐恍┟艽a子能翻譯成相同的氨基酸稍刀，這被稱為密碼子簡(jiǎn)并性撩独。例如: CGU、CGC账月、CGA综膀、CGG、AGA局齿、AGG --> Arg
蛋白編碼基因的注釋
如上圖所示：蛋白質(zhì)編碼基因的功能注釋可以分為個(gè)層次(結(jié)構(gòu)剧劝、功能、生物學(xué)路徑)抓歼。
第一層次蛋白編碼基因結(jié)構(gòu)分析(Structure)：
直向同源物(使用Blast)例如: Blast可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)特定于腦膜炎奈瑟氏球菌與其他密切相關(guān)的奈瑟氏球菌物具有高度的同源性讥此。
調(diào)控蛋白(使用P2RP)例如: P2RP(預(yù)測(cè)的原核調(diào)節(jié)蛋白)可以用來(lái)確定蛋白質(zhì)是一種調(diào)節(jié)蛋白。 P2RP是一種基于網(wǎng)絡(luò)的框架谣妻，用于鑒定和分析原核生物基因組中的調(diào)節(jié)蛋白萄喳。
信號(hào)肽和跨膜蛋白(使用SignalP、Phobius蹋半、Philius)例如: Philius可以用來(lái)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)是否是跨膜蛋白他巨。我們還使用Phobius，它是一種組合的跨膜和信號(hào)肽預(yù)測(cè)因子。
結(jié)構(gòu)域和基序(使用CD Search染突、Interproscan): Interproscan捻爷，它像Blast2Go一樣，提供基于同源性和GO術(shù)語(yǔ)的注釋份企，但是基因HMM的算法也榄，并且依賴于更多來(lái)源的注釋：Gene3D、Superfamily司志、PIRSF手蝎、TIGER、Panther俐芯、Pfam棵介、SMART、PRINTS吧史、HAMAP邮辽、ProSite、ProDom贸营。Interproscan識(shí)別蛋白質(zhì)家族結(jié)構(gòu)域吨述，基序和功能位點(diǎn)。
第二個(gè)層次蛋白編碼基因功能分析(Function)：
操縱子屬于共調(diào)節(jié)蛋白家族钞脂。這些蛋白質(zhì)組在進(jìn)化選擇期間是高度保守的揣云，并且在相同方向上彼此相鄰。它們不會(huì)被啟動(dòng)子或終止子分開(kāi)冰啃，因?yàn)樗鼈儽槐磉_(dá)為形成整體功能系統(tǒng)邓夕。
使用OperonDB，它主要計(jì)算每個(gè)保守的基因?qū)烙?jì)基因阎毅，是否屬于同一個(gè)操縱子的概率焚刚。該算法考慮到幾個(gè)替代可能性，如在共同祖先相鄰的無(wú)關(guān)功能扇调，被隔離的可能性矿咕，或由于基因?qū)Φ乃睫D(zhuǎn)移。
第三個(gè)層次蛋白編碼基因途經(jīng)分析(Pathway):
蛋白質(zhì)相互作用和細(xì)胞中涉及的途徑對(duì)于獲得基因組的整體上的功能很重要狼钮。運(yùn)用所得到信號(hào)和代謝途徑碳柱，我們將可以可視化生物合成。通路將用于檢查基因在特定生物系統(tǒng)中預(yù)測(cè)好壞的程度熬芜。路徑分析中的主要工具如下:? Blast2GO和KASS莲镣。
Blast2GO查找同源序列，映射以檢索GOterm和注釋猛蔽，以選擇相應(yīng)可靠的功能剥悟。
KASS 通過(guò)與人工注釋的KEGG GENES數(shù)據(jù)庫(kù)相比對(duì)灵寺，該方法基于序列相似性，雙向最佳比對(duì)結(jié)果区岗，獲得了高度的準(zhǔn)確性略板。
蛋白質(zhì)與NGS相結(jié)合和相關(guān)應(yīng)用
NGS被應(yīng)用于多組學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。在表觀表觀遺傳學(xué)方面慈缔，有用來(lái)分析組蛋白修飾的染色質(zhì)免疫沉淀測(cè)序(Chip-seq)叮称。在蛋白質(zhì)組學(xué)方面，有蛋白質(zhì)間的相互作用的酵母雙雜交測(cè)序(Y2H-seq)藐鹤。
Chip-seq
研究體內(nèi)蛋白質(zhì)與DNA的相互作用瓤檐，也稱結(jié)合位點(diǎn)分析法。即在生理狀態(tài)下把細(xì)胞內(nèi)的DNA與蛋白質(zhì)交聯(lián)在一起娱节，通過(guò)超聲處理將染色質(zhì)切為小片段后挠蛉，利用抗原抗體的特異性識(shí)別反應(yīng)，將與目的蛋白相結(jié)合的DNA片段沉淀下來(lái)肄满，以富集存在組蛋白修飾或者轉(zhuǎn)錄調(diào)控的DNA片段谴古，通常用于轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)或組蛋白特異性修飾位點(diǎn)的研究。
ChIP-Seq的原理
首先通過(guò)染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(ChIP)特異性地富集目的蛋白結(jié)合的DNA片段稠歉，并對(duì)其進(jìn)行純化與文庫(kù)構(gòu)建;然后對(duì)富集得到的DNA片段進(jìn)行高通量測(cè)序掰担。
ChIP-Seq的流程
基本流程如下圖：?
把DNA和蛋白質(zhì)交聯(lián)在一起，超聲處理為小片段怒炸，利用抗原抗體的特異性識(shí)別反應(yīng)带饱，將與目的蛋白相結(jié)合的DNA片段沉淀下來(lái)，富集和純化DNA阅羹，構(gòu)建文庫(kù)勺疼，高通量測(cè)序，最后精確定位到基因組上灯蝴。ChIP-seq過(guò)程中恢口，由于DNA富集過(guò)程受多種因素的影響孝宗。因此穷躁，在做ChIP實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要做好實(shí)驗(yàn)對(duì)照因妇。因?yàn)闆](méi)有對(duì)照问潭，很難對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估。一般有三種實(shí)驗(yàn)對(duì)照：Input對(duì)照婚被、陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照狡忙。常用Input對(duì)照。
ChIP-Seq的應(yīng)用
1.判斷 DNA 鏈的某一特定位置會(huì)出現(xiàn)何種組蛋白修飾
2.檢測(cè) RNA polymerase II 及其它反式因子在基因組上結(jié)合位點(diǎn)的精確定位
3.研究組蛋白共價(jià)修飾與基因表達(dá)的關(guān)系
4.CTCF 轉(zhuǎn)錄因子研究
