Новый инструмент вводит стандарты в эпигенетические исследования

Учёные из Чикагского университета разработали метод Internal Standard Calibrated ChIP (ICeChIP), который решает ключевые проблемы широко используемой в эпигенетике техники хроматин-иммунопреципитации (ChIP).

Проблема ChIP: Метод ChIP, позволяющий изучать взаимодействия белков с определёнными участками генома, даёт относительные измерения. Это приводит к ошибкам, плохой воспроизводимости и невозможности сравнивать результаты между экспериментами из-за вариабельности антител, протоколов и реагентов.

Решение — ICeChIP: Метод добавляет в образец внутренний стандарт — полусинтетические нуклеосомы с уникальными ДНК-штрихкодами. Эти стандартные нуклеосомы, несущие интересующий исследователя эпигенетический маркер (например, модификацию гистона), захватываются антителами наравне с образцом. Последующий анализ позволяет:

• Построить калибровочную кривую на основе синтетических ДНК-штрихкодов.
• Рассчитать эффективность и специфичность используемых антител.
• Измерить абсолютное количество гистонов с определённой модификацией в геноме, а не относительные уровни.

Ключевые результаты тестирования:

• Измерение маркера H3K4me3 в стволовых клетках мыши и человека показало, что он присутствует примерно на 2% всех гистонов, что подтверждено независимыми методами.
• Метод подтвердил существование бивалентности (одновременное наличие активирующих и репрессирующих модификаций гистонов у одного гена) примерно у трети генов в стволовых клетках, но её распространённость ставит под вопрос узкую роль в регуляции развития.
• Обнаружена низкая специфичность часто используемых антител к модификациям H3K36me3 и H3K79me2, что требует перепроверки сотен опубликованных исследований и может повлиять на разработку терапевтических средств.

Значение: ICeChIP впервые позволяет проводить точные, воспроизводимые и сопоставимые количественные измерения в эпигенетике, что критически важно как для фундаментальных исследований, так и для разработки диагностических тестов и терапии заболеваний, связанных с эпигенетическими изменениями.

Работа опубликована в журнале Molecular Cell 4 июня.