CUT&Tag实验快速分析染色质

信息来源:金开瑞 作者:genecreate_cn 发布时间:2026-02-04 14:45:20

    CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种高效、灵敏的染色质分析技术,专门用于在全基因组范围内精确定位蛋白质与DNA的结合位点,例如组蛋白修饰(如H3K4me3、H3K27ac)或转录因子(如p53、CTCF)的结合区域。与传统的ChIP-seq相比,CUT&Tag在完整细胞核内完成反应,避免了交联和超声破碎步骤,从而显著降低了背景噪音,提高了信噪比,并且仅需几百个细胞即可获得高质量数据。

    实验的核心在于利用特异性抗体识别目标染色质结合蛋白,随后加入Protein A/G与高活性Tn5转座酶的融合蛋白。该Tn5预先加载了测序接头,在抗体富集的位置附近对染色质进行切割并同时插入接头,实现“靶向片段化与标记”一体化。之后通过简单的PCR扩增即可直接构建测序文库,省去了传统ChIP中繁琐的纯化和连接步骤。

    在数据分析方面,CUT&Tag的快速分析流程通常从原始测序数据的质量控制开始,使用FastQC等工具评估读段质量。随后将高质量读段比对到参考基因组(如hg38或mm10),常用Bowtie2或BWA完成。由于CUT&Tag背景极低,许多情况下无需输入对照(Input)即可进行峰识别。此时推荐使用专为低背景设计的SEACR算法,它基于信号强度排序和经验阈值直接调用富集区域,操作简单且结果可靠。若实验包含IgG阴性对照,则也可使用MACS2等传统工具进行差异峰分析。

    最终获得的峰文件可用于注释(如关联启动子、增强子)、可视化(如IGV浏览器查看特定基因座信号)或整合其他组学数据(如RNA-seq、ATAC-seq)进行多组学联合解析。整个从实验到初步结果的周期可短至2–3天,非常适合快速验证染色质状态变化、筛选关键调控元件或在稀有样本(如原代细胞、临床样本)中开展表观遗传研究。

    CUT&Tag凭借其操作简便、起始量低、信噪比高和数据分析快捷等优势,已成为当前染色质互作研究中的首选方法之一。




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