CUT&Tag技术，解锁比ChIP-seq更精准高效的DNA和蛋白质互作研究

生物科研实验室

蛋白质与DNA的相互作用是基因转录调控的关键，也是启动基因转录的前提。能够与DNA互作的蛋白质主要包括组蛋白、转录因子、DNA甲基化酶和染色质重塑复合物等。为了研究蛋白质-DNA互作，目前有多种方法：凝胶阻滞、DNaseⅠ足迹实验、甲基化干扰、体内足迹、酵母杂交、ChIPseq  等。
其中 ChIP-seq可以真实、完整地反映结合在DNA序列上的靶蛋白，是一种研究蛋白质-DNA互作的传统且经典的方法。但该技术需要投入大量细胞、步骤繁琐、耗时较长、得到的数据背景较高且需要的测序量大、实验重复性差，这些缺点限制了其在低起始细胞量实验上的应用。因此，需要新的替代方法。  
CUT&Tag是近年兴起的一种新型蛋白质–DNA相互作用研究方法，该方法利用Protein A/G能和抗体相互作用的原理，通过融合的Protein A/G-Tn5转座子，将转座体富集在靶抗体周围的区域，从而实现目标特异性的片段化反应。

相较于传统的ChIP-seq，CUT&Tag操作相对简单、无需甲醛交联、信噪比较高、所需测序量少，且适用于极低起始量和单细胞的应用场景。
CUT&Tag技术的基本原理   
在抗体引导下，ChiTag酶仅在目的组蛋白修饰  标志、转录因子或染色质调控蛋白结合染色质的局部进行目的DNA的片段化，同时添加测序接头，并释放到细胞外。由于绝大部分无关的染色质还留在细胞核内，因此整个实验的信噪比大幅提高，同时简化了实验步骤。该方法可一管式高通量应用，并可与单细胞测序平台“无缝”结合。
ChiTag酶在打断基因组的同时加上接头，不需要繁琐的补平加A加接头，在一天内可以完成从细胞到测序文库制备全流程。
CUT&Tag的主要流程
01  ConA beads 和细胞结合；     
02  表面活性剂digitonin透化细胞，并进行一抗和二抗孵育；      
03 
  洗去多余的抗体，通过ProteinA  / G-Tn5转座体使其结合在靶位点附近；   
04 
  洗去多余的转座体，通过镁离子的活化转座体作用，在37℃的条件下进行片段化反应；   
05 
  加入SDS终止反应，乙醇沉淀DNA片段；  
   
06 
  进行PCR  建库以及二代测序获取文库信息。