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ChIRP技术创始人官方授权的LGC Biosearch探针,助力LncRNA功能机制研究

版权所有,转载请联系基因市场部
2019-07-09


长链非编码RNA(Long Non-Coding RNA, LncRNA)是一类长达两百个核苷酸以上的转录本,绝大多数位于细胞核内。虽然LncRNA没有编码任何蛋白质,但它们在不同组织和发育阶段的表达依然具有特异性,这说明LncRNA具有重要的生物学意义。在测序技术的帮助下,人们已经发现了数千种LncRNA,但这些LncRNA的生物学功能依然还是个谜。

众所周知,要了解一个分子的功能,应该去寻找它的搭档。2011年,斯坦福大学的Chu C和Chang HY开发了ChIRP技术(chromatin isolation by RNA purification),该技术可以在全基因组范围内鉴定RNA与染色质的互作,被不同领域的研究者们广泛采用。Chu C和Chang HY.被命名为基于ChIRP方法的专利发明者。

ChIRP到底是什么呢?

ChIRP:Chromatin Isolation via RNA Precipitation ,RNA纯化的染色质隔离


一种快速发现与RNA结合的DNA和蛋白质相互作用的技术。

ChIRP技术在LncRNA研究中的应用


该技术能够以高灵敏度和低背景噪音找出染色质上与LncRNA结合的基因组结合位点,绘制染色质基因协同表达图谱,检测与RNA协同表达的基因,从而了解LncRNA在染色质调控中的作用。


ChIRP技术的基本原理

通过设计生物素或链霉亲和素探针,把目标RNA拉下来以后,与其共同作用的DNA染色体片段就会附着在磁珠上,最后通过qRT-PCR、测序、免疫印迹或质谱分析等确定目的RNA、DNA和蛋白。

ChIRP 步骤流程图. Chromatin is crosslinked to lncRNA:protein adducts in vivo.Biotinylated tiling probes are hybridized to target lncRNA, and chromatin complexes are purified using magnetic streptavidin beads, followed by stringent washes. We elute lncRNA bound DNA or proteins with a cocktail of Rnase A and H. A putative lncRNA binding sequence is schematized in orange.

观看Protocol链接:ChIRP发明者提供的protocol, 并且有视频演示。

https://www.jove.com/video/3912/chromatin-isolation-by-rna-purification-chirp


做ChIRP,第一步首要工作就是探针设计,设计反义DNA tiling 探针,特异性捕获靶标RNA。一个成功的ChIRP实验尤其要显著富集靶标RNA,减少非特异性RNA。


如何设计和合成探针?


使用ChIRP技术创始人官方推荐和授权的,Biosearch的ChIRP探针。


如下是Biosearch的ChIRP探针免费在线设计界面(探针设计网址https://www.biosearchtech.com/chirp-designer),设计好后由Biosearch合成符合ChIRP实验的高信噪比探针。




ChIRP技术展望


2014年,Chu 和Chang以及同事对ChIRP进行了改造,发布了称为dChIRP(domain-specifi ChIRP)的新技术。据介绍,该技术可以在天然环境下剖析LncRNA不同结构域的功能。相关论文发表在Nature Biotechnology杂志上。


非编码RNA(ncRNA)往往与蛋白质协作,生成复杂的结构,并参与细胞调控。为了揭示非编码RNA-蛋白质复合体(RNP)的组成和动态,Chu 和Chang等人2015年在ChIRP的基础上开发了质谱分析技术ChIRP-MS。这是一种RNA导向的蛋白质组学技术(RNA-directed proteomics),能够全面鉴定特定非编码RNA的结合蛋白。这一成果发表在15年四月的Cell杂志上。


相信ChIRP相关技术将会在LncRNA功能和作用机制研究中发挥越来越重要和广泛的应用。



参考文献 

1. Chu C, Qu K, Zhong FL, Artandi SE, Chang HY (2011) Genomic maps of long noncoding RNA occupancy reveal principles of RNA-chromatin interactions Mol. Cell 44(4), 667-78. doi: 10.1016/j.molcel.2011.08.027

2. Chu C, Spitale RC, Chang HY (2015) Technologies for illuminating long noncoding RNA function and mechanism. Nat. Struct. Mol. Biol. 22(1), 29-35 doi: 10.1038/nsmb.2921.

3. Chu C, Quinn J, Chang HY (2012) Chromatin isolation by RNA purification (ChIRP). J. Vis. Exp. (61), e3912. doi: 10.3791/3912

4. Chang HY, Chu C (2014) RNA interactome analysis. US Patent 8,748,354

5. Prensner JR, Iyer MK, Sahu A, Asangani IA, Cao Q, Patel L, Vergara IA, Davicioni E, Erho N, Ghadessi M, Jenkins RB, Triche TJ, Malik R, Bedenis R, McGregor N, Ma T, Chen W, Han S, Jing X, Cao X, Wang X, Chandler B, Yan W, Siddiqui J, Kunju LP, Dhanasekaran SM, Pienta KJ, Feng FY, Chinnaiyan AM (2013) The long noncoding RNA SChLAP1 promotes aggressive prostate cancer and antagonizes the SWI/SNF complex. Nat. Genetics 45(11), 1392-8. doi: 10.1038/ng.277

6.Quinn JJ, Ilik IA, Qu K, Georgiev P, Chu C, Akhtar A, Chang HY (2014) Revealing long noncoding RNA architecture and functions using domain-specific chromatin isolation by RNA purification.Nat. Biotechnol. 32(9), 933-40. doi: 10.1038/nbt.2943

7. Chu C, Zhang QC, da Rocha ST, Flynn RA, Bharadwaj M, Calabrese JM, Magnuson T, Heard E, Chang HY(2015). Systematic discovery of Xist RNA binding proteins. Cell. 161(2):404-16. doi:10.1016/j.cell.2015.03.025


基因有限公司为LGC Biosearch授权一级代理,想进一步了解ChIRP技术及更详细的产品信息,敬请留言或直接联系基因有限公司。



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