I mer än ett decennium, forskare som studerar epigenetik har använt en kraftfull metod som kallas ChIP-seq för att kartlägga förändringar i proteiner och andra kritiska regulatoriska faktorer över genomet. Medan ChIP-seq ger ovärderliga insikter om grunderna för hälsa och sjukdom, det står också inför en frustrerande utmaning:dess resultat ses ofta som kvalitativa snarare än kvantitativa, gör tolkningen svår.

Men, det visar sig, ChIP-seq kan ha varit kvantitativ hela tiden, enligt en nyligen publicerad rapport som valts ut som Redaktörens val av och visas på omslaget till Journal of Biological Chemistry .

"ChIP-seq är ryggraden i epigenetikforskningen. Våra resultat utmanar tron ​​att ytterligare steg krävs för att göra den kvantitativ, sa Brad Dickson, Ph.D., en stabsforskare vid Van Andel Institute och studiens motsvarande författare. "Vår nya metod ger ett sätt att kvantifiera resultat, vilket gör ChIP-seq mer exakt, samtidigt som standardprotokollen lämnas orörda."

Tidigare försök att kvantifiera ChIP-seq-resultat har lett till att ytterligare steg har lagts till i protokollet, inklusive användning av "spike-ins, " som är tillsatser som är utformade för att normalisera ChIP-seq-resultat och avslöja histonförändringar som annars kan skymmas. Dessa extra steg ökar experimentens komplexitet samtidigt som de lägger till variabler som kan störa reproducerbarheten. Viktigt, studien identifierar också en känslighetsfråga i spike-in normalisering som inte tidigare har diskuterats.

Med hjälp av en prediktiv fysisk modell, Dickson och hans kollegor utvecklade en ny metod som kallas sans-spike-in-metoden för kvantitativ chip-sekvensering, eller siQ-ChIP. Det tillåter forskare att följa standardprotokollet ChIP-seq, eliminerar behovet av spike-ins, och beskriver också en uppsättning gemensamma mätningar som bör rapporteras för alla ChIP-seq experiment för att säkerställa reproducerbarhet såväl som kvantifiering.

Genom att utnyttja bindningsreaktionen vid immunoutfällningssteget, siQ-ChIP definierar en fysisk skala för sekvensering av resultat som möjliggör jämförelse mellan experiment. Den kvantitativa skalan är baserad på bindningsisotermen för immunoutfällningsprodukterna.