CUT&RUN的8个基本步骤

CUT&RUN的8个基本步骤

CUT&RUN只包含几个基本步骤！

具体信息请见下方~

步骤1：分离细胞并固定到刀豆蛋白（ConA）磁珠上

将细胞（或细胞核）与ConA包被的磁珠结合，ConA是一种与细胞表面蛋白结合的凝集素。该步骤不仅支持高通量方法，而且简化了后续从染色质片段里分离细胞的操作。

避免磁珠干燥或结块在本步骤中非常重要，因为这会导致样品损失并降低产量。关于确认细胞完整性及与ConA磁珠结合情况的重要质量控制检查信息，可以点击此处获取。除此之外，高质量的样本准备对CUT&RUN的成功也至关重要，某些类型的样本可能需要进行一定处理后方可使用，详情可点击Sample Prep查询。

步骤2：透化细胞

由于洋地黄皂苷是一种非离子生物洗涤剂，可在低浓度下透化细胞膜。因此，在本步骤中使用含有洋地黄皂苷的缓冲液对固定好的细胞进行透化处理。透化处理对于抗体与pAG-MNase的结合至关重要，并且为后续MNase消化获得的DNA能够扩散到溶液中提供先决条件。洋地黄皂苷的用量必须根据所用细胞的类型进行优化，以免在实验中细胞出现裂解或不完全透化的情况，关于优化处理的详细信息，请点击此处了解。

步骤3：加靶标特异性抗体孵育

将目标靶标的抗体添加到反应中，并在4℃下孵育过夜。我们建议每个实验中设置阴性对照（如IgG）和阳性对照（如H3K4me3）反应。

抗体的特异性和结合效率对于CUT&RUN的成功至关重要。事实上，这种检测的背景非常低，以至于低效率的抗体无法达到足够高的产量进行PCR和测序。相反，非特异性抗体可能会提供相当好的产量，但会导致错误的生物学解释。详情参考抗体选择和检测控制的附加说明。

步骤4：pAG-MNase结合

第二天，洗涤与磁珠结合的细胞，除去未结合及非特异性结合的抗体。在没有钙离子（Ca2+）存在的条件下，将pAG-MNase添加到反应体系中，以防止MNase的过早激活。pAG的免疫球蛋白结合特性会将MNase“栓”在抗体结合的染色质上。pAG-MNase孵育后，多次洗涤细胞/磁珠混合物，以去除过量的pAG-MNase，防止非特异性切割。

步骤5：pAG-MNase激活

向反应中加入Ca2+以激活MNase，MNase会在抗体结合处的两侧切割DNA。被切割下来的片段扩散至上清液中，而剩余的大块染色质保留在磁珠固定的细胞内。

由于MNase是一种加工酶，所以必须终止反应，以防止释放的DNA片段被过度消化掉。pAG-MNase孵育后，加入含有EDTA和EGTA的Stop缓冲液以螯合游离钙离子并终止酶活性。短暂加热反应体系以降解RNA，并将剩余的染色质片段释放至溶液中。

步骤6：DNA纯化

因为细胞仍与磁性ConA珠结合在一起，所以CUT&RUN富集DNA的分离很简单。利用磁性，将含有大量染色质的磁珠偶联细胞与剪切下的目标DNA片段分离开，目标DNA被留在溶液中。目标DNA片段纯化后，通过荧光测定（例如ThermoFisher QubitTM）进行定量。

DNA产量一般不作为表明CUT&RUN成功的指标，相反，当目标是~5 ng DNA时，后续CUT&RUN文库制备的效率较高。由于原始的CUT&RUN DNA产量通常低于Bioanalyzer / TapeStation的检测极限，所以不建议使用这些方法在Bioanalyzer / TapeStation上分析原始的CUT&RUN DNA。

EpiCypher还检测了阳性对照和实验靶标高于IgG阴性对照反应的产量（即使只是略高）。根据概述的指标确认好DNA质量后，即可进行下一步的文库构建。

步骤7：CUT&RUN文库构建

将修复纯化的CUT&RUN DNA连接到测序adapter上，并进行PCR扩增以生成测序文库。PCR扩增使用了针对CUT&RUN低产量和小片段规格的优化参数，条形码引物用于实现多路测序。EpiCypher的Library Prep Kit经过专门优化，可以进一步简化您的工作流程。

在测序之前，确认CUT&RUN成功的最佳方法是对纯化文库进行片段大小分布的分析。使用毛细管电泳（例如Agilent Bioanalyzer或TapeStation）确认CUT&RUN文库的片段大小分布和浓度。由于MNase将片段消化到核小体水平的分辨率，所以平均峰值一般约为~300 bp（~170 bp的片段DNA+adapter）。有关确保测序文库质量的更多详细信息，请参阅该文。

步骤8：Illumina®下一代测序

文库以等摩尔比例汇集，并加载到所需的平台上进行测序。每个样本只需要300-800万次读取，就可以获得背景上的稳健信号（相比之下，ChIP-seq则需要超过2000万次读取），并且允许用户在单次运行中多路传输10-100个样本。

本文中所描述的技术为EpiCypher公司所属，均具有一项或多项专利。EpiCypher的注册商标和知识产权可见https://www.epicypher.com/intellectual-property/。本文中的所有其他商标和商品均为其各自公司所有。

本文翻译自链接https://support.epicypher.com/article/19-basic-steps-of-cut-run，如与原文有出入的地方，请以英文原文为准。

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关于EpiCypher公司：

EpiCypher是一家成立于2012年的表观遗传学公司。从专有组蛋白肽阵列平台EpiGold™开始，EpiCypher开发了一系列同类产品。同时，EpiCypher是重组核小体制造和开发的全球领导者。利用其独有技术，不断添加高纯度修饰重组核小体（dNucs™）产品。dNuc™多样性的产品为破译组蛋白编码和加速药物开发提供了强大的工具。

EpiCypher还将dNuc™技术广泛的应用于多种分析测定产品中，包括：SNAP-ChIP®Spike-in Controls（用于抗体分析和ChIP定量）， EpiDyne®底物（用于染色质重塑和抑制剂筛选及开发），dCyher™测定（用于探究表观遗传蛋白质-组蛋白PTM结合相互作用）。最近，EpiCypher还推出了针对ChIC、CUT&RUN和CUT&Tag的高灵敏度表观基因组图谱CUTANA™分析。

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