ChIPseq

ChIP-seq (Chromatin Immunoprecipitation Sequencing) ist eine leistungsfähige Methode, die verwendet wird, um die Bindungsstellen von DNA-assoziierten Proteinen auf der gesamten Genomkarte zu identifizieren. 
Bei der Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP) kommt es zunächst zu Kreuzvernetzungen von Proteinen mit der DNA in Zellen, um Protein-DNA-Interaktionen zu stabilisieren. Dies wird typischerweise durch die Behandlung mit Formaldehyd erreicht. Danach wird das Chromatin fragmentiert, meist durch Sonifikation oder enzymatische Verdauung.
Es folgt eine Immunpräzipitation: Die fragmentierten Chromatin-Stücke werden mit einem spezifischen Antikörper gegen das Protein von Interesse inkubiert. Dieser Antikörper bindet an das Protein-DNA-Komplex und ermöglicht die Isolierung dieser Komplexe aus der restlichen DNA.
Abschließend wird die DNA gereinigt: Die Protein-DNA-Komplexe werden von den Antikörpern abgetrennt und die Kreuzvernetzungen werden rückgängig gemacht, um die gebundene DNA freizusetzen. Diese DNA-Fragmente repräsentieren die Regionen des Genoms, die vom Protein von Interesse gebunden wurden.
Die gereinigte DNA wird dann für die Hochdurchsatz-Sequenzierung vorbereitet. Dies beinhaltet die Bibliotheksvorbereitung, in der Adapter an die DNA-Fragmente ligiert werden, gefolgt von der Sequenzierung.
Die Sequenzierungsdaten werden anschließend bioinformatisch analysiert. Dies umfasst die Ausrichtung der Sequenzen auf ein Referenzgenom, die Identifizierung der Bindungsstellen des Proteins und die Interpretation der biologischen Bedeutung dieser Bindungsstellen.

Anwendungsbereiche von ChIP-seq:

• Identifizierung von Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen: ChIP-seq kann verwendet werden, um die spezifischen Bindungsorte von Transkriptionsfaktoren und anderen DNA-bindenden Proteinen im Genom zu identifizieren.
• Chromatin-Modifikationen: ChIP-seq wird auch verwendet, um Regionen des Genoms zu kartieren, die spezifische Histonmodifikationen tragen, was Einblicke in die Chromatinstruktur und Genregulation bietet.
• Epigenetik: Die Methode wird genutzt, um epigenetische Veränderungen zu untersuchen, indem sie die Verteilung von modifizierten Histonen oder anderen epigenetischen Markierungen im Genom analysiert.