国自然申请 | 研究“蛋白与靶基因DNA互作”的几种经典技术（上）

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本期我们来梳理“ 蛋白与靶基因 DNA ”结合这个主题的方法，由于内容比较多，今天先发方法梳理前的说明，此为（上）。

同样的，与其它三期类似，在介绍方法之前我先做一些说明：

1. 大家关注蛋白与 DNA 结合，很多时候角度是在 转录（调控）因子与靶基因 DNA 的结合上 ，即我们想通过蛋白与 DNA 的结合实验证明的主题是“ 转录（调控）因子通过与靶基因 DNA 结合从而调控靶基因 RNA 的转录 ”。当然 DNA 与蛋白的结合并不局限于这个主题，比如“ 受损的线粒体 DNA （ mtDNA ）就可被 cGAS 识别并激活下游 STING 信号通路 ”，并参与炎症活化等过程；另外能够识别发挥转录调控作用的也并不局限于经典的“转录（调控）因子”这一类，比如先前 Cell 主刊上报道的“ RNA 结合蛋白也可广泛参与基因的转录调控 ”：

2. 基因的转录调控是一个过程，因此就会分为不同的阶段和步骤 ，因此有一些 机制做的比较详细的研究就会说蛋白对基因转录调控的具体影响 ，比如转录起始 (Transcription Initiation) 、转录延伸（延长， Transcription Elongation) 、还是转录终止（ Transcription Termination ）， 而我们平时说转录因子对靶基因的转录激活多数指的是转录起始，但也有很多蛋白影响的是转录延伸和转录终止：

3. 通常我们关注的转录因子与靶基因 DNA 结合后调控其转录的过程， 大家关注的一般是基因的启动子区域（ 一般 TSS 下游 200 到 TSS 上游 1.5K-2K 左右 ），其实有很多蛋白对靶基因 DNA 的结合是在基因 Body 区 ；

4. 研究转录（调控）因子对靶基因 mRNA 的转录调控一般分为两个主题： a) 作为蛋白的转录因子与靶基因 DNA 序列的结合； b ）转录因子结合后对靶基因转录活性的影响 。因此在后续的方法中有一些是验证蛋白（转录因子）与 DNA 结合的（ 比如大家比较熟悉的 ChIP-Seq/PCR 、 DNA EMSA 实验和 DNA pulldown 实验 ），也有一些是验证蛋白（转录因子）对靶基因 mRNA 的转录调控活性的（ 比如荧光素酶报告基因实验 ）；

5. 与蛋白 - 蛋白结合、蛋白 -RNA 结合一样，要验证转录因子对靶基因的调控 需要几个方法结合起来证明 ， 单独的某一个实验几乎不可能说明“转录因子对靶基因 mRNA 的 直接转录激活 ”；

6. 转录调控的组成性调控与细胞组织的特异性 ：由于很多必需（ Essential ）基因需要在各细胞中表达，因此有一些转录因子是 广谱性和强制激活的 （ 大家可以理解为 细胞存活必需品 ）；但是还有一些转录因子是 环境刺激响应、细胞组织特异性的 （ 大家可以理解为调味品 ），比如大家很熟悉的 缺氧诱导因子（ Hypoxia-inducible factor-1 α， HIF1 α） 。

先说到这里吧 ， 谢谢！