二高一低：CUT&RUN和CUT&Tag新技术

组蛋白、转录因子和其他DNA结合蛋白有助于调节我们基因的表达，并参与许多生理和病理过程。在研究蛋白质/DNA相互作用时，理想情况下选择的方法应确保：

1.可靠地识别出真正的富含目标蛋白质的基因组区域，尤其是从有限的生物样本中；

2.蛋白质/DNA复合物的富集是在最小化非特异性背景水平的情况下完成的；

3.交互站点的映射具有最小的偏差和高分辨率。

分析这种相互作用主流的方法是采用染色质免疫沉淀-CHIP。CHIP是一种基于抗体的方法，用于确定特定目标蛋白质基因组上DNA结合位点的位置。其下游应用包括ChIP-seq (测序)、ChIP-PCR和ChIP-on-chip（微阵列）。

ChIP-seq的主要限制是它需要大量的起始材料才能产生足够强的信号，而不是背景噪声。此外，在初始固定步骤中使用交联会导致ChIP抗体识别的表位被掩盖。改进的技术包括ChIP-exo和ChIPmentation等。ChIP-exo提供高分辨率映射，但耗时且需要充足的输入量。ChIPmentation使用转座酶和与测序兼容的适配器来实现ChIP过程中的连接整合，但因遵循传统上缓慢的ChIP程序耗时较长（约2天），无法实现高分辨率映射。

最新开发的技术，使用核酸酶在靶标下切割和释放(CUT&RUN-sequencing)以及在靶标下切割和标记（CUT&Tag-sequencing），用于从低输入材料来绘制蛋白质-DNA相互作用，并显着提高了映射分辨率。然而，这两种技术的成本都较高。CUT&RUN-sequencing使用昂贵的 pA/MNase融合蛋白，该蛋白具有显着的A/T序列偏差，导致目标蛋白结合的DNA 区域谱受到MNase消化水平的严重影响。CUT&Tag-sequencing显示出相同的消化偏差，并且由于Tn5转座酶导致染色质的脱靶可及性，因此特异性较低。

为了解决这些问题，EpiGentek开发了两种新技术—CUT&RUN Fast和CUT&Tag In-Place-Sequencing，用于快速富集与蛋白质结合的DNA，并绘制全基因组蛋白质/DNA相互作用图。新技术具有“两高一低”的优势：高分辨、高时效以及低输入。

这两种技术将ChIP-exo、ChiPmentation、CUT&RUN测序的优势与多合一试剂盒的快速程序相结合，能够可靠地识别目标蛋白富集区域，并实现高分辨率定位。

同时，这两种技术都利用独特的核酸裂解酶混合物。该混合物具有低序列偏倚性，可同时对染色质进行片段化，并在原位切割/去除靶蛋白/DNA复合物两端未结合的DNA序列，然而目标蛋白质占据的DNA则不受影响，从而最大限度地减少免疫捕获/测序的背景干扰。使用这些技术，可以在短短几个小时内从500个细胞或100ng分离的染色质样品开始，最终完成文库DNA的制备。

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结果展示

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