PIRCh-seq 表观生物

项目简介

PIRCh-seq

染色质互作 RNA 表达谱测序技术（Profiling Interacting RNAs on Chromatin by deep sequencing ，简称 PIRCh-seq）[4] 是一种检测与表观修饰相关的组学检测技术，能够精细鉴定染色质上不同表观修饰状态结合的 RNA 分子。利用 PIRCh-seq 技术能鉴定一系列和染色质相互作用的功能性非编码 RNA，并系统性的研究染色质和非编码 RNA 的结合模式，为进一步揭示非编码 RNA 同染色质结合的生物学意义，及其对基因表达的调控机制提供了新的方法和思路。

技术原理

该技术利用不同组蛋白修饰抗体 ( 如 H3K4me3、H3K27ac 等 ) 或 RNA 结合蛋白（如 Ago2）, 富集结合在对应区域上的非编码 RNA，之后利用高通量测序技术，系统分析和染色质结合的非编码 RNA，包括 lncRNA 和 miRNA。利用最新研发的 PIRCh-seq 技术，一方面可以筛选到细胞内和染色质（尤其是不同修饰状态下的染色质）结合的非编码 RNA，系统性的描述非编码 RNA 和染色质的结合特征；另一方面通过开发新的生物信息学算法和模型 , 深入研究和染色质结合的非编码 RNA 的功能及其对基因转录调控的作用机制。 PIRCh-seq 技术流程主要包括：活细胞交联，超声或酶切打断获得 200- 300bp 的染色质片段，通过抗体沉淀相应的 RNA- 染色质复合物，富集提取 RNA，构建 small RNA 或 lncRNA 测序文库，上机测序分析。

技术应用

1. 系统揭示特定组蛋白修饰状态下非编码 RNA 与染色质互作网络 2. 研究 RNA 结合蛋白介导的非编码 RNA 和染色质的调控网络 3. 全染色质范围鉴定增强子区域结合的核内 miRNA 4. 研究 RNA 修饰 m6 A 介导的 RNA 与染色质相互作用

送样要求

活细胞，≥ 4×107 个细胞 / 样本

样本类型

仅限人、大小鼠，其他物种需评估

样本物种

分析内容

1. 数据质控 2. 序列比对分析 3. 非编码 RNA 注释及差异分析 4. 非编码 RNA 邻近编码蛋白基因分析 (± 100 Kb ) 5. 差异基因分析 6. 差异邻近编码蛋白基因分析 7. 差异邻近编码蛋白基因 GO/KEGG 分析

图 3-15. 鉴定染色质和非编码 RNA 的结合模式

参考案例

Fang, JW, et al. Genome Biology, 2019. PIRCH-seq：对带有不同的组蛋白修饰的非编码 RNA 进行功能性分类[4]

PIRCh-seq 技术能精细鉴定染色质上不同表观遗传状态结合的非编码 RNA 可利用不同组蛋白抗体，或激活 / 抑制型组蛋白修饰抗体，如 H3、H3K4me3、H3K27ac、 H3K27me3 等，富集结合在对应区域上的非编码 RNA，之后利用高通量测序技术，一次性实现对数百条染色质结合非编码 RNA 的定性和定量分析。该研究鉴定了一系列和染色质互作的功能性非编码 RNA，并且系统性的研究了染色质和非编码 RNA 的结合模式，为进一步揭示非编码 RNA 同染色质结合的生物学意义，及其对基因表达的调控机制提供了新的方法和思路