什么是CUT&Tag？原理、步驟與優(yōu)勢(shì)全

什么是CUT&Tag？原理、步驟與優(yōu)勢(shì)全解析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

目前，對(duì)染色質(zhì)狀態(tài)的探索已經(jīng)從ChIP-seq邁向更為靈敏和高效的新方法。其中，CUT&Tag技術(shù)因其高靈敏度、低背景噪音和高通量而迅速嶄露頭角，成為研究染色質(zhì)表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的新寵。那么，什么是CUT&Tag？本文將為您詳細(xì)解析CUT&Tag技術(shù)的原理、步驟與優(yōu)勢(shì)，并探討它如何推動(dòng)生命科學(xué)研究的前沿進(jìn)展。

一、什么是CUT&Tag？

CUT&Tag（Cleavage Under Targets and Tagmentation）是高靈敏度的表觀遺傳分析技術(shù)，通過靶向染色質(zhì)特異蛋白，jīngzhǔn地標(biāo)記和剪切染色質(zhì)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)組蛋白修飾和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的高效分析。與ChIP-seq相比，CUT&Tag具有靈敏度高、背景噪音低、細(xì)胞用量少等突出優(yōu)勢(shì)，特別適合稀有細(xì)胞群體或低起始材料的研究場(chǎng)景。目前，這項(xiàng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于腫瘤、免疫、發(fā)育生物學(xué)及神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域。

二、CUT&Tag的原理及機(jī)制

CUT&Tag的核心機(jī)制基于染色質(zhì)結(jié)合蛋白特異性抗體介導(dǎo)的染色質(zhì)jīngzhǔn剪切和標(biāo)記。其具體機(jī)制可概括為以下三個(gè)關(guān)鍵步驟：

1、特異性抗體識(shí)別結(jié)合靶蛋白

首先，將細(xì)胞或組織樣本輕微固定后透化，加入特異性抗體，與靶向的染色質(zhì)相關(guān)蛋白（如組蛋白修飾、轉(zhuǎn)錄因子）結(jié)合。這一步確保了反應(yīng)的jīngzhǔn性和特異性。

2、蛋白A/G-Tn5轉(zhuǎn)座酶偶聯(lián)復(fù)合物的招募

隨后加入偶聯(lián)有Tn5轉(zhuǎn)座酶的蛋白A或蛋白G融合蛋白，這些融合蛋白能夠特異性識(shí)別并結(jié)合抗體Fc區(qū)域，從而jīngzhǔn定位到目標(biāo)蛋白結(jié)合位點(diǎn)附近的染色質(zhì)區(qū)域。

3、Tn5轉(zhuǎn)座酶介導(dǎo)DNA剪切與標(biāo)記

在Mg2?輔助下，Tn5轉(zhuǎn)座酶活化并實(shí)現(xiàn)染色質(zhì)DNA片段的直接剪切，同時(shí)在剪切的位點(diǎn)引入接頭序列（Tag）。隨后，通過簡(jiǎn)單的PCR擴(kuò)增步驟即可完成文庫(kù)構(gòu)建，并用于高通量測(cè)序。

三、CUT&Tag技術(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟詳解

CUT&Tag的實(shí)驗(yàn)過程相較ChIP-seq更加簡(jiǎn)便快捷，主要步驟如下：

1、細(xì)胞或組織樣本處理

（1）細(xì)胞收集，輕度固定或未固定。

（2）細(xì)胞透化，促進(jìn)抗體進(jìn)入核內(nèi)染色質(zhì)。

2、特異性抗體孵育

加入特異性抗體，通常在4℃孵育數(shù)小時(shí)至過夜，以確保充分結(jié)合。

3、蛋白A/G-Tn5復(fù)合物孵育

加入偶聯(lián)有Tn5的蛋白A/G復(fù)合物，孵育約1小時(shí)，使之jīngzhǔn定位于目標(biāo)蛋白附近。

4、染色質(zhì)片段化與標(biāo)記

加入Mg2?激活Tn5酶，反應(yīng)短至數(shù)分鐘即可完成DNA的剪切和標(biāo)記。

5、DNA回收與PCR擴(kuò)增

（1）直接釋放DNA片段，不需復(fù)雜的免疫沉淀和純化步驟。

（2）PCR擴(kuò)增后進(jìn)行高通量測(cè)序分析。

四、CUT&Tag的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景

1、優(yōu)勢(shì)突出

（1）靈敏度更高：CUT&Tag的起始細(xì)胞數(shù)量可低至100-1000個(gè)，甚至適用于單細(xì)胞水平的分析。

（2）背景噪音低：無需免疫沉淀步驟，降低非特異性信號(hào)，獲得更加清晰的數(shù)據(jù)。

（3）操作便捷迅速：實(shí)驗(yàn)周期短至1-2天，顯著提高研究效率。

2、應(yīng)用廣泛

CUT&Tag的高通量、靈敏度和特異性使其廣泛適用于：

（1）稀有細(xì)胞群體的表觀遺傳研究（如干細(xì)胞或腫瘤干細(xì)胞）。

（2）jīngzhǔn繪制染色質(zhì)修飾圖譜，研究疾病相關(guān)的表觀遺傳變化。

（3）單細(xì)胞水平的染色質(zhì)分析，探索細(xì)胞異質(zhì)性和動(dòng)態(tài)調(diào)控過程。

五、CUT&Tag vs. ChIP-seq：選擇哪種技術(shù)？

雖然CUT&Tag憑借上述優(yōu)勢(shì)逐漸成為表觀遺傳研究的重要工具，但在選擇CUT&Tag或ChIP-seq技術(shù)時(shí)，研究者仍需考慮具體實(shí)驗(yàn)需求：

如果目標(biāo)是低起始量樣本或需要快速、高靈敏度數(shù)據(jù)，CUT&Tag技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)；而面對(duì)更復(fù)雜蛋白靶標(biāo)時(shí)，ChIP-seq或許更為穩(wěn)妥。

CUT&Tag技術(shù)在蛋白組學(xué)和染色質(zhì)表觀遺傳研究領(lǐng)域日益火熱，然而成功的實(shí)驗(yàn)依賴于高品質(zhì)的抗體、Tn5酶等試劑及優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)流程。百泰派克生物科技為科研人員提供高質(zhì)量的CUT&Tag相關(guān)試劑和解決方案，憑借自主研發(fā)的高純度抗體、jīngzhǔn的蛋白A/G-Tn5融合酶，以及完善的技術(shù)支持，助力科研人員輕松實(shí)現(xiàn)jīngzhǔn、高效的染色質(zhì)研究。CUT&Tag以其yōuyuè的靈敏性和便捷性，正逐漸替代或補(bǔ)充ChIP-seq技術(shù)。隨著科研的深入，CUT&Tag勢(shì)必推動(dòng)表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域更多的科研突破。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上*的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)*，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合*藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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