Serviço de ChIP-on-chip

A CD Genomics oferece um serviço abrangente de ChIP-on-chip, abrangendo todas as etapas desde a preparação inicial da amostra até a entrega final dos dados. Disponível para investigadores académicos e comerciais, este serviço aproveita a altamente respeitada microarray plataformas, garantindo a produção de resultados de alta qualidade e fiáveis.

Qual é a técnica ChIP-chip?

A Imunoprecipitação de Cromatina (ChIP) emergiu como um método fundamental para a análise in vivo de interações proteína-DNA, evoluindo ao longo da última década para se tornar uma pedra angular da pesquisa epigenética. A técnica, também conhecida como análise específica de locais, viu avanços significativos com a sua integração na tecnologia de chip, dando origem à Imunoprecipitação de Cromatina-chip (ChIP-chip ou ChIP-on-chip). É crucial distinguir a capitalização em ChIP-chip, onde 'ChIP' denota imunoprecipitação de cromatina e 'chip' significa tecnologia de chip de genes.

O princípio fundamental do ChIP-chip envolve a fixação de complexos proteína-DNA em células vivas, a fragmentação destes em pequenos fragmentos de cromatina dentro de um intervalo de tamanho definido e a imunoprecipitação destes complexos utilizando anticorpos específicos. Este processo enriquece segmentos de DNA ligados à proteína alvo, permitindo a purificação e deteção para revelar detalhes cruciais da interação proteína-DNA.

Uma distinção notável em relação ao ChIP tradicional reside na capacidade do ChIP-on-chip de identificar potenciais genes-alvo ligados a uma determinada proteína A sem conhecimento prévio de sequências de DNA específicas. Esta abordagem captura um conjunto abrangente de fragmentos de DNA associados à proteína A, facilitando a triagem e identificação subsequente dos seus alvos regulatórios.

Para que é utilizado o ChIP-on-chip?

ChIP-on-chip é um método robusto utilizado para identificar locais genómicos onde proteínas específicas interagem com o DNA, oferecendo informações cruciais sobre a regulação genética e a dinâmica da cromatina.

• Identificação de Interacções Proteína-DNAChIP-on-chip identifica precisamente regiões genómicas onde as proteínas se ligam, sendo essencial para desvendar como os fatores de transcrição e os modificadores de cromatina orquestram a regulação genética.
• Mapeamento de Elementos RegulatóriosCaracteriza os potenciadores, silenciadores e outras regiões não codificantes, revelando os seus papéis fundamentais na regulação dos padrões de expressão génica e na influência dos processos de diferenciação celular.
• Estudo das Modificações EpigenéticasEsta técnica analisa modificações de histonas, como a acetilação e a metilação, fornecendo informações chave sobre a dinâmica da estrutura da cromatina e o seu impacto na regulação genética em várias fases de desenvolvimento e doenças.
• Perspectivas sobre Mecanismos da DoençaChIP-on-chip correlaciona interações proteína-DNA com vias de doença, facilitando a descoberta de biomarcadores e promovendo o desenvolvimento de intervenções terapêuticas direcionadas.
• Integração com a Biologia de SistemasDados derivados de ChIP-on-chip ajudam na construção de redes regulatórias abrangentes, aprofundando a nossa compreensão de sistemas biológicos complexos e prevendo respostas celulares em diferentes condições.
• Avançando a Medicina de PrecisãoAo identificar variações genéticas que afetam as interações proteína-DNA, o ChIP-on-chip permite estratégias terapêuticas personalizadas adaptadas a perfis genómicos individuais, otimizando assim os resultados do tratamento na medicina de precisão.

Diferença entre ChIP-on-chip e ChIP-seq

ChIP-on-chip e ChIP-seq, embora ambos projetados para investigar interações proteína-DNA, divergem notavelmente nas suas metodologias e aplicações. O ChIP-on-chip utiliza a hibridização de fragmentos de DNA imunoprecipitados numa plataforma de microarray. Esta abordagem permite a análise simultânea de múltiplos locais genómicos, tornando-a particularmente adequada para triagens genómicas amplas e extensivas.

Em forte contraste, o ChIP-seq utiliza sequenciação de alto rendimento tecnologia para sequenciar diretamente os fragmentos de DNA imunoprecipitados. Este método oferece uma resolução sem igual a nível de uma única base e uma sensibilidade aumentada, permitindo a identificação precisa dos locais de ligação entre proteínas e DNA. O detalhe meticuloso no mapeamento dessas interações fornecido pelo ChIP-seq ultrapassa o que o ChIP-on-chip pode oferecer.

Consequentemente, enquanto o ChIP-on-chip se destaca pela sua capacidade de rastrear eficientemente grandes regiões genómicas, o ChIP-seq tornou-se o padrão ouro para a delineação detalhada e precisa das interacções proteína-DNA. Cada técnica, portanto, oferece vantagens únicas adaptadas aos objetivos e ao âmbito específicos da investigação em curso.

Vantagens do Serviço ChIP-on-chip

• Cobertura abrangente do genoma e cobertura focada
• Desempenho e capacidade superiores de microarranjos
• Maior confiança nos dados de eventos vinculativos
• Formatos de microarrays definidos pelo utilizador, flexíveis e versáteis
• Maior confiança nos dados de eventos de vinculação
• Resposta rápida
• Software de análise de dados fácil de usar
• Acesso a informações sobre a sequência e anotação da sonda

Aplicações do Nosso Serviço de ChIP-on-chip

• Descobrir e validar a regulação genética e redes regulatórias através da determinação abrangente da ocupação do promotor.
• Identificar e caracterizar eventos moleculares associados a processos de transcrição, replicação e reparação do DNA, bem como a modificações da cromatina e metilação do DNA.
• Elucidar modos de ação e potenciais atividades terapêuticas de compostos e genes-alvo, mapeando redes regulatórias genéticas relevantes para doenças e estados patofisiológicos.
• Validar e aumentar os dados de expressão génica existentes com eventos de ligação autênticos.
• Identificar, avaliar e monitorizar a resposta de biomarcadores a eventos de ligação proteína-DNA para servir como bioensaios ou assinaturas de tóxicos para a toxicogenómica.
• Descobrir e caracterizar eventos fora do alvo, bem como validar efeitos primários e secundários na triagem de compostos candidatos, siRNAs, terapêuticas, etc.

O nosso fluxo de trabalho do serviço ChIP-on-chip

Especificações do Serviço

	Requisitos de Amostra Aceita múltiplas espécies, incluindo humanos, ratos, etc.. Nota: Os montantes de amostra são apresentados apenas para referência. Para informações detalhadas, por favor contacte-nos com os seus pedidos personalizados.
Clique	Estratégia de Sequenciamento Chips personalizados multi-plataforma Pode consultar as Recomendações e o Serviço Personalizado ou contactar-nos diretamente.
	Análise Bioinformática Fornecemos várias análises de bioinformática personalizadas: Controlo de qualidade de dados Extração de características Análise quantitativa Análise diferencial Descoberta de motivos Análise de integração ...e mais Nota: Os dados de saída e os conteúdos de análise recomendados exibidos são apenas para referência. Para informações detalhadas, por favor contacte-nos com os seus pedidos personalizados.

Recomendações e Serviço Personalizado

Tabela 1 Arrays ChIP-on-chip da Agilent

Tabela 2 Arrays ChIP-on-chip da Affymetrix

Pipeline de Análise

Entregáveis

• Dados brutos
• Resultados experimentais
• Relatório de análise de dados

A CD Genomics também pode ajudar a criar o seu próprio microarray personalizado. Estamos prontos para ajudá-lo com as suas necessidades de array personalizado, seja um design padrão ou algo mais criativo.

Para mais detalhes, sinta-se à vontade para nos contactar com quaisquer perguntas a qualquer momento, preenchendo um formulário sem compromisso. pedido de cotação.

Os resultados parciais estão mostrados abaixo:

1. Quão sensível é o ChIP-on-chip na deteção de interacções proteína-DNA?

ChIP-on-chip demonstra alta sensibilidade e é proficiente na deteção de interacções proteína-DNA, mesmo quando estas ocorrem em baixa abundância. Esta capacidade torna-a uma técnica versátil para a investigação de eventos de ligação tanto comuns como raros.

2. Como podem os dados de ChIP-on-chip ser analisados?

A análise de dados de ChIP-on-chip envolve várias etapas subtis. Inicialmente, os dados brutos de microarray devem ser meticulosamente processados para identificar fragmentos de DNA enriquecidos. Em seguida, ferramentas de bioinformática são empregues para mapear esses fragmentos no genoma, anotando-os com genes e elementos regulatórios próximos. Métodos estatísticos, particularmente algoritmos de identificação de picos, são cruciais para determinar locais de ligação significativos. Finalmente, a integração dos dados de ChIP-on-chip com outros conjuntos de dados ómicos permite análises aprofundadas de redes regulatórias e anotações funcionais.

3. Quais são as limitações do ChIP-on-chip?

Embora o ChIP-on-chip tenha vantagens distintas, não está isento de limitações. A técnica requer conhecimento prévio de potenciais locais de ligação e depende da qualidade e disponibilidade de plataformas de microarranjos. A precisão dos dados pode ser afetada por problemas como a hibridização cruzada e o ruído de fundo resultante de ligações não específicas. Além disso, o ChIP-on-chip pode não conseguir capturar eficazmente interações transitórias ou fracas entre proteínas e DNA, limitando assim a sua aplicabilidade no estudo de certos processos biológicos dinâmicos.

A interação entre miR-137 e EZH2 contribui para a redistribuição genómica de H3K27me3 subjacente à impairação da memória induzida por Pb.

Revista: Morte Celular e Doença
Fator de impacto: 5,959
Publicado: 11 de setembro de 2019

Fundo

Este estudo liga a exposição ao chumbo (Pb) durante o desenvolvimento a uma memória espacial prejudicada através de alterações epigenéticas envolvendo H3K27me3 e EZH2. O Pb reduz os níveis de H3K27me3 ao suprimir a expressão de EZH2 precocemente, afetando a memória em ratos. A superexpressão de EZH2 restaura H3K27me3 e melhora a memória. MiR-137 e EZH2 regulam os níveis de H3K27me3 em resposta ao Pb. Estudos ChIP-chip mostram que o Pb altera a distribuição de H3K27me3, impactando vias como a regulação transcricional e a sinalização Wnt, cruciais em doenças neurodegenerativas influenciadas por fatores ambientais.

Materiais e Métodos

Resultados

O Pb induz alterações em todo o genoma na ocupação de H3K27me3: a análise ChIP-chip revelou que o tratamento com Pb altera a ligação de H3K27me3 em todo o genoma, com 327 genes a ganharem e 261 genes a perderem marcas de H3K27me3. Estas alterações afetam vias cruciais para a função e desenvolvimento neuronal, destacando o amplo impacto do Pb na regulação epigenética em neurónios.

Fig. 1: A redistribuição a nível do genoma de H3K27me3 é provocada em neurónios hipocampais pela exposição ao Pb.

O Pb modula o estado bivalente do locus Wnt9b: a exposição ao Pb reduz o enriquecimento de H3K27me3 no promotor de Wnt9b, levando a um aumento da expressão de Wnt9b. Este locus também apresenta regulação bivalente com H3K4me3, implicando o Pb na interrupção das modificações de histonas associadas à ativação e repressão de genes, potencialmente contribuindo para anomalias neurodesenvolvimentais induzidas pela exposição ao Pb.

Fig. 2: H3K27me3 alvos Wnt9b de forma bivalente.

Conclusão

Este estudo elucida como o chumbo (Pb) perturba a função sináptica, o metabolismo do glutamato e as vias neuronais, contribuindo para défices de memória. A abordagem ao H3K27me3 apresenta uma via promissora para aliviar os défices de memória induzidos pelo Pb, oferecendo potenciais implicações terapêuticas para doenças neurodegenerativas.

Fig. 3: Modelo proposto dos papéis da H3K27me3 nas deficiências de memória espacial causadas pela exposição ao Pb.

Referência

1. Gu X, Xu Y, Xue WZ, et al. A interação entre miR-137 e EZH2 contribui para a redistribuição genómica de H3K27me3 subjacente ao comprometimento da memória induzido por Pb. Morte Celular e Doenças. 2019, 11 de setembro;10(9):671.