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ChIP-on-Chip

La méthode de Chromatin ImmunoPrecipitation on Chip (abrégée ChIP-on-chip ou ChIP-chip) permet l'étude des protéines interagissant avec la molécule d'ADN. Il s'agit d'une combinaison de la technique de Chromatin Immunoprécipitation avec la méthode des puces à ADN[1].

Elle est en général utilisée pour repérer des sites de fixation de facteurs de transcription. Elle permet donc de localiser ces sites et d'étudier les séquences d'ADN correspondantes.

Contrairement aux autres techniques classiques d'étude des interactions protéines - ADN, l'ADN utilisé ici est directement récupéré in vivo.

Principe

On peut décomposer le "protocole" en trois étapes : la partie ChIP, suivie d'une expérience classique sur puce et enfin, l'analyse de la puce.

ChIP

  1. Liaison covalente in vivo des protéines à l'ADN, en général par l'utilisation de formaldéhyde
  2. Extraction de l'ADN de la cellule
  3. DĂ©coupage de l'ADN en courts brins (Par exemple par sonication)
  4. Sélection des fragments (associés à la protéine étudiée) grùce à un anticorps correspondant
  5. PrĂ©cipitation des complexes ADN-protĂ©ine-anticorps, Ă©limination du surnageant (i.e. ADN non associĂ© Ă  la protĂ©ine d'intĂ©rĂȘt)
  6. Séparation du complexe ADN-protéine pour ne garder que l'ADN (avec de la protéinase K par exemple)

On obtient ainsi une collection de fragments d'ADN d'assez courte taille et dont on sait qu'ils interagissent avec une protĂ©ine d'intĂ©rĂȘt (celle sĂ©lectionnĂ©e par l'anticorps en (4)).

Étude du rĂ©sultat de la partie ChIP

On utilise ensuite une puce Ă  ADN en vue d'identifier les fragments recueillis dans la premiĂšre partie. On a en effet une collection de fragments dont on sait qu'ils interagissent avec une protĂ©ine d'intĂ©rĂȘt. Il est Ă©videmment intĂ©ressant de mieux caractĂ©riser ces fragments, dans le but de les localiser sur le gĂ©nome ou d'Ă©tudier leur sĂ©quence mĂȘme. Des caractĂ©ristiques communes des fragments (polaritĂ©, sĂ©quences consensus...) peuvent ĂȘtre mises en Ă©vidence. D'autre part, on peut mettre en Ă©vidence de nouveaux gĂšnes rĂ©gulĂ©s par la protĂ©ine d'intĂ©rĂȘt.

La méthode ChIP est suivie, dans la technique "ChIP on chip", d'une analyse sur puce. Il est néanmoins à noter que l'utilisation de puces à ADN pour l'identification et la caractérisation des fragments n'est pas obligatoire. On peut aussi utiliser une classique PCR pour identifier des fragments connus et vérifier leur présence ou leur absence.

L'utilisation de puce à ADN en deuxiÚme partie permet cependant d'accélérer le processus d'identification des séquences, puisqu'on teste potentiellement plusieurs milliers de séquences à la fois. La PCR restreint l'étude à un fragment à la fois, mais est moins coûteuse.

Utilisation

L'utilisation la plus classique est l'identification de facteurs de transcription. L'originalitĂ© et l'intĂ©rĂȘt de cette mĂ©thode viennent du fait que l'extraction d'ADN se fait in vivo, ce qui permet d'avoir une idĂ©e plus rĂ©aliste des processus Ă  l'Ɠuvre dans les cellules lors de l'initiation de la transcription.

Analyses et logiciels

CoCAS: un logiciel libre adapté aux puces Agilent[2].

Notes et références

  1. Oscar Aparicio, Joseph V. Geisberg et Kevin Struhl, « Chromatin immunoprecipitation for determining the association of proteins with specific genomic sequences in vivo », Current Protocols in Cell Biology, vol. Chapter 17,‎ , Unit 17.7 (ISSN 1934-2616, PMID 18228445, DOI 10.1002/0471143030.cb1707s23, lire en ligne, consultĂ© le )
  2. Touati Benoukraf, Pierre Cauchy, Romain Fenouil et Adrien Jeanniard, « CoCAS: a ChIP-on-chip analysis suite », Bioinformatics (Oxford, England), vol. 25, no 7,‎ , p. 954–955 (ISSN 1367-4811, PMID 19193731, PMCID PMC2660873, DOI 10.1093/bioinformatics/btp075, lire en ligne, consultĂ© le )
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