1：ChIP-Seq概述
染色质免疫沉淀测序技术(chromatinimmunoprecipitationfollowedby sequencing，ChIP-Seq)是近年来新兴的将染色质免疫沉淀技术(chromatinimmunoprecipitation，ChIP) 与新一代测序技术相结合，在全基因组范围内分析转录因子结合位点(transcriptionfactorbindingsites， TFBS)、组蛋白修饰(histonemodification)、核小体定位(nucleosomepositioning)和 DNA 甲基化(DNA methylation)的高通量方法。
(1).ChIP-Seq原理:
ChIP-seq 实验包括染色质免疫沉淀实验和高通量测序两个部分，其基本原理是：首先通过染色质免疫共沉淀技术特异性地富集目的蛋白结合的 DNA 片段；然后构建测序文库，采用新一代测序技术对富集得到的 DNA 片段进行高通量测序；最后通过将获得的数百万条序列标签精确定位到基因组上，从而获得全基因组范围内与组蛋白或转录因子等 DNA 结合蛋白相互作用的DNA 区段信息 。
(2).ChIP-Seq实验流程简图
2.ChIP技术
根据在 ChIP 过程中是否需要对蛋白质 -DNA 进行交联处 理，ChIP 可分为 X-ChIP和 N-ChIP两类，其中 X 表示“交联”(crosslinking)，N 表示“自然状态”(native)．
（1）X-Chip:主要适用于结合力较弱的 DNA- 蛋白质相互作用的研究：首先，通过福尔马林处理处于生长状态下的活细胞，使 DNA 结合蛋白与 DNA 紧密交联；然后，采用超声仪超声处理染色质，将染色质随机打断为 200～1000bp 的小片段；接着，采用目的蛋白特异性的抗体免疫沉淀蛋白质-DNA 复合体，富集目的蛋白靶定的 DNA 片段；最后，解交联蛋白质-DNA 复合体，获取纯净的 DNA 片段．
（2）N-ChIP:主要用于组蛋白修饰、核小体定位的研究．由于组蛋白与 DNA 之间的作用力较强，因此在 N-ChIP 实验中不需要采用福尔马林处理活细胞，而是让 DNA 结合蛋白与 DNA 之间保持一种自然状态，然后，采用一种微球菌核酸酶(micrococcalnuclease，MNase)对染色质进行消化．在染色质免疫沉淀过程中，抗体的质量和对照实验的设计是至关重要的。
3.高通量测序技术
高通量测序的工具主要有罗氏公司(Roche)的 454 测序仪 (RocheGSFLXsequencer)、Illumina 公司推出的基因组分析平台(包括 HiSeq2000、HiSeq1000、Solexa GenomeAnalyzerIIx)、ABI(AppliedBiosystem)公司研发的 SOLiD 测序仪(包括 SOLiD3.0、SOLiD4.0) 和 HelicosBiosciences 公司的单分子测序仪 (HeliScope)，其中采用 IlluminaSolexa 基因组分析平台进行ChIP-Seq已有较多文献报道。
4. ChIP-seq与 ChIP-chip技术特点对比
ChIP-seq 与 ChIP-chip 都是高通量研究蛋白质-DNA 相互作用的方法，但 ChIP-seq 具有很多 ChIP-chip 技术无法媲美的优势。具体如下：
- ChIP-seq 最大的优势就是可以精确到单个核苷酸的分辨率。
- ChIP-seq 减少了 Chip-chip 杂交过程中产生的噪音。
- 由于芯片信号识别过程中弱信号常常会被丢弃而强信号会饱和，因此通过 ChIP-chip 获得的信号强度往往不是线性的， 其信号强度的量程限定在一定范围内，而 ChIP-seq 有效地避免了这种情况。
- ChIP-seq 的显著优势就是基因组覆盖范围 不受固定在微阵列上探针的限制，这对分析基因组 上的重复区域(如微卫星序列)尤其重要。
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5. ChIP-seq的实际应用
(1)转录因子结合位点研究:
转录因子(transcriptionfactor，TF)是一类很重 要的蛋白质分子，其可以通过靶定调控一些下游效 应分子，引发一系列级联反应，从而发挥强大的生物学作用.全基因组范围内明确这些转录因子的结合位点是揭示这些转录因子生物学功能和机制的基础，同时也是绘制基因调控网络不可缺少的部分。
(2)组蛋白修饰研究:
组蛋白是存在于真核生物染色质中的一组进化上非常保守的碱性蛋白质，分为 H1、H2A、H2B、 H3、H45种类型，通常情况下，这些结合在 DNA 上的组蛋白常常被修饰，修饰方式如甲基化、乙酰化、磷酸化等。目前已有的大量研究表明组蛋白修饰主要参与基因转录调控，且不同的组蛋白修饰其转录调控作用不同；同时，组蛋白修饰也与 DNA 损伤修复相关。
(3)核小体定位研究：
核小体(nucleosome)是构成真核生物染色质的 基本结构单位，由 DNA 缠绕在组蛋白八聚体上构 成。核小体定位能影响染色质的包装状态和 DNA 的开放程度，已被证实在基因转录调控、 DNA 复制与修复、可变剪切等过程中扮演着重要的角色。
(4) DNA 甲基化研究：
DNA 甲基化是表观遗传修饰的一个重要机制，在基因转录调控中起着重要作用。大量研究表明 DNA 甲基化修饰在胚胎发育、基因组印 记、肿瘤发生、基因调控以及转座子沉默等生物过程中发挥着重要作用。
(5)其他方面
ChIP-seq 可以通过捕获发挥介导作用的蛋白质进而揭示高级染色体结构；以及端粒的研究等。
