染色質(zhì)免疫共沉淀（Chromatin Immunoprecipitation，ChIP）是在體內環(huán)境中研究蛋白質(zhì)與DNA相互作用的經(jīng)典實(shí)驗方法，廣泛應用于組蛋白修飾、特定轉錄因子的基因調控作用等相關(guān)領(lǐng)域。隨著(zhù)新一代測序技術(shù)的發(fā)展和成熟，染色質(zhì)免疫沉淀實(shí)驗與高通量測序的整合——ChIP-seq，可在全基因組范圍對蛋白結合位點(diǎn)進(jìn)行高效而準確的篩選與鑒定，同時(shí)也為研究的深入開(kāi)展打下基礎。
    采用特異性抗體對目的蛋白進(jìn)行免疫沉淀后，分離與其結合的基因組DNA片段，再通過(guò)高通量測序與數據分析，在全基因組范圍內尋找目的蛋白的DNA結合位點(diǎn)，并且可以基于多個(gè)樣品進(jìn)行差異比較。
1、實(shí)驗方案
    測序策略：Illumina NextSeq 500  SE50
    數據量：20M clean reads
2、數據分析
2.1 標準信息分析
（1）與參考序列比對
（2）Peak分析
（3）Peak在基因功能元件上的分布
（4）Peak相關(guān)基因分析
（5）Peak相關(guān)基因的GO功能顯著(zhù)性富集分析
（6）Peak相關(guān)基因的Pathway功能顯著(zhù)性富集分析
（7）鑒定樣品間差異Peak
（8）樣品間差異Peak的基因功能元件分布
（9）樣品間差異Peak相關(guān)基因分析
（10）樣品間差異Peak相關(guān)基因的GO功能顯著(zhù)性富集分析
（11）樣品間差異Peak相關(guān)基因的Pathway功能顯著(zhù)性富集分析
（12）motif結構域預測
3、技術(shù)流程

4、案例分析
    案例（1）FOXO轉錄因子作用位點(diǎn)特征
    FOXO轉錄因子（FOXO）是控制物種壽命的中心調控因子，但是FOXO執行特定的細胞功能，包括成人干細胞內穩和免疫功能。FOXO直接作用的靶點(diǎn)已經(jīng)在若干物種和細胞類(lèi)型中鑒定得到。用meta分析從組織到生物體，以及哺乳動(dòng)物，秀麗線(xiàn)蟲(chóng)和果蠅的FOXO靶向位點(diǎn)的數據。結果表明，FOXO作用的特定細胞是與細胞特定功能的相關(guān)的。而且FOXO在脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物中存在相同保守區域的作用位點(diǎn)。這些與生物生長(cháng)，新陳代謝，抗壓力，蛋白質(zhì)平衡相關(guān)的保守區域的結合位點(diǎn)表明，這些生物可能擁有同一個(gè)祖先。

圖1 FOXO轉錄因子結合組織特異性的共同靶點(diǎn)

圖2 FOXO轉錄因子結合靶點(diǎn)韋恩圖和保守性分析

案例（2） 肝受體X和PPARG在癌細胞增殖不同調控機制的定義
    肝受體X（LXRs，NR1H2，NR1H3）和PPAGR在HT29大腸癌細胞的信號進(jìn)行全面的，全基因組的以及各個(gè)發(fā)展階段的調控。PPAGR能夠產(chǎn)生快速的短期的回應，并且對相應的基因進(jìn)行活化。相對應的，肝受體X產(chǎn)生長(cháng)期持久的激活功能，抑制基因活化，提供了LXR和PPARG活化來(lái)調控癌癥細胞的生長(cháng)代謝的過(guò)程圖，為癌癥靶點(diǎn)治療指明了方向。 

圖1 LXRs和PPARG的全基因組范圍的結合情況

參考文獻
[1] Webb et al. Characterization of the direct targets of FOXO transcription factors throughout evolution. Aging Cell, 2016.
[2] Savic et al. Distinct gene regulatory programs define the inhibitory effects of liver X receptors and PPARG on cancer cell proliferation. Genome Medicine, 2016.