CUT&RUN丨高分辨率、低背景噪声特异性切割

染色质免疫沉淀（ChIP）一直是研究蛋白质-DNA相互作用的主要方法，主要包括细胞与甲醛交联固定、染色质片段化、引入抗体富集、收集与目标蛋白结合的染色质进行分析。该技术自30年前第一次被提出以来，很少有所改进，很多科研工作者也因ChIP过程中出现的众多问题而深受困扰。直至Henikoff实验室提出CHIP新技术核酸酶靶向切割和释放(cleavage under target and release using nuclease，CUT&RUN)，刷新了人们对DNA和蛋白研究方法的认识。

艾美捷CUT&RUN 技术的基本原理：

CUT&RUN技术的核心在于利用核酸酶的特异性切割。在这种方法中，首先将目标蛋白（通常是转录因子或组蛋白修饰）与核酸酶（如Tn5转座酶）融合。当这些融合蛋白结合到基因组的特定区域时，核酸酶会在这些区域进行切割。切割后的DNA片段可以通过测序来识别和分析，从而揭示目标蛋白的结合位点。

CUT&RUN技术的优势：

高分辨率：CUT&RUN技术能够提供比传统ChIP-seq更高的分辨率，能够识别更小的基因组区域。

低背景噪声：由于核酸酶的切割是特异性的，CUT&RUN技术产生的背景信号较低，提高了数据的信噪比。

灵活性：可以通过改变融合蛋白来研究不同的转录因子或组蛋白修饰，增加了技术的适用范围。

CUT&RUN技术的应用：

转录因子结合位点分析：通过CUT&RUN技术，研究者可以精确地识别特定转录因子在基因组中的结合位点。

组蛋白修饰研究：CUT&RUN技术也可以用于研究组蛋白修饰在基因调控中的作用，揭示其在不同基因区域的分布。

疾病相关基因调控：在疾病相关的基因调控研究中，CUT&RUN技术可以帮助识别疾病相关的基因调控网络。

案例研究：

在一项研究中，研究者利用CUT&RUN技术研究了一种与癌症相关的转录因子。通过分析其在基因组中的结合位点，研究者发现了一些新的调控区域，这些区域在癌症发生中可能起到关键作用。

结论：

CUT&RUN技术为基因调控研究提供了一种新的视角。其高分辨率和低背景噪声的特点，使其在揭示基因调控机制方面具有巨大的潜力。随着技术的不断进步和应用的扩展，CUT&RUN技术有望在生物医学研究中发挥更大的作用。

参考文献：

Dekker J, Marti-Renom MA, Mirny LA. Exploring the three-dimensional organization of genomes: interpreting chromatin interaction data. Nat Rev Genet. 2013;14(6):390-403.

Skene PJ, Henikoff S. An efficient targeted nuclease strategy for high-resolution mapping of DNA binding sites. Elife. 2017;6:e21856