廣州市黃埔區(qū)學(xué)大道攬?jiān)侣窂V州企業(yè)孵化器B座402
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項(xiàng)目名稱：CHIP-seq RNA-seq 產(chǎn)品主頁
所屬分類：生物信息學(xué)分析
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技術(shù)服務(wù)描述
1. CHIP-seq
??ChIP-Seq技術(shù)是研究蛋白質(zhì)與DNA相互作用的有力工具，利用該技術(shù)可以檢測轉(zhuǎn)錄因子與DNA的動(dòng)態(tài)調(diào)控作用，各種組蛋白修飾，染色質(zhì)調(diào)控因子等，轉(zhuǎn)錄因子與組蛋白修飾的ChIP-Seq示意圖如下：
??ChIP-Seq技術(shù)包括兩部分：建庫和測序，建庫和測序的質(zhì)量對(duì)于后續(xù)分析尤為關(guān)鍵，但是建庫前ChIP實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也同樣重要。從實(shí)驗(yàn)的操作來講ChIP主要分為兩大類，一類是X-ChIP，一類是N-ChIP。其中N-ChIP不涉及甲醛交聯(lián)，更適合那些和DNA有強(qiáng)相互作用的蛋白ChIP-seq實(shí)驗(yàn)，主要就是組蛋白；而X-ChIP采用甲醛交聯(lián)就沒有這個(gè)限制，廣泛適用于轉(zhuǎn)錄因子, 組蛋白, 聚合酶等蛋白的結(jié)合片段測序。
實(shí)驗(yàn)流程、建庫流程、分析流程：
1.1. Chip-seq可以告訴我們什么信息
chip-seq可以告訴我們一些什么信息？
基礎(chǔ)分析系列：
我們實(shí)驗(yàn)處理后送樣測序的數(shù)據(jù)基本情況（測序下機(jī)數(shù)據(jù)質(zhì)量情況）
這些測序數(shù)據(jù)都分布在參考基因組的什么位置，以及比對(duì)結(jié)果如何（比對(duì)參考基因組情況）
這些reads的分布有哪些區(qū)域具有顯著成峰(Peak)特征（CallPeak情況）
這些Peak區(qū)域可能影響到的基因是什么，這些Peak距離基因多遠(yuǎn)，又位于什么區(qū)域（Peak附近的臨近基因注釋結(jié)果及可視化情況統(tǒng)計(jì)）
這些基因都普遍具有什么樣的功能（富集到什么通路上，臨近注釋基因集的富集結(jié)果）
這些Peak結(jié)合區(qū)域，都可能結(jié)合到一些什么樣的蛋白（motif預(yù)測情況）
高級(jí)分析系列：
差異Peak分析：可以尋找到兩組不同生物模型比較表觀水平的改變差異
Chip-seq與RNA-seq聯(lián)合分析：可以尋找一些表觀水平差異與基因轉(zhuǎn)錄水平改變的關(guān)聯(lián)性
超級(jí)增強(qiáng)子（SEs, Super-enhancers ）鑒定分析：可以找到影響轉(zhuǎn)錄水平異常增加的一系列表觀水平的相互作用區(qū)域
核心調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（CRC, Core transcription regulatory circuitry ）分析：可以從SEs中通過調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)系找到的核心影響轉(zhuǎn)錄因子
1.1.1. chip seq 報(bào)告解讀
我們的Chip-seq分析報(bào)告展示：
分析案例：
報(bào)告解讀：
1.1.2. Peak_Motif分析意義(homer)
homer_motif 分析能給到我們什么信息？
以下我們將分兩部分分別介紹 TF-Chip 和 Histone-Chip。
1.2. TF-Chip 與 Histone-Chip
1.2.1. TF Chip 研究的核心問題
??是什么調(diào)控了我們的基因？ 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控了誰？本質(zhì)是蛋白質(zhì)對(duì)DNA的調(diào)控。此處"DNA"包括能夠翻譯成蛋白質(zhì)的蛋白編碼基因、能夠轉(zhuǎn)錄成lncRNA/circRNA/miRNA的基因。
TF（Transcription factor，轉(zhuǎn)錄因子）：
目前，兩種高通量實(shí)驗(yàn)和一種計(jì)算方法能夠解決這個(gè)調(diào)控的上游原因?qū)ふ覇栴}：
Plan A：ChIP-seq，最直接，最有效 Plan B：DNase-seq/ATAC-seq 或 RNA-seq，曲線救國； 與ChIP-seq整合分析更準(zhǔn)確
Plan C：基于motif預(yù)測
??由于ChIP-seq的直接與有效性，我們此處著重介紹CHIP-seq方法：通過前期實(shí)驗(yàn)與建庫測序得到原始下機(jī)數(shù)據(jù)，隨后將CHIP實(shí)驗(yàn)交聯(lián)蛋白附近的DNA片段對(duì)比上基因組的顯著富集區(qū)域通過callPeak方式找出來，并對(duì)其進(jìn)行一系列分析。
1.2.2. Histone chip 研究的核心問題
Histone chip 的背景知識(shí)
Histone chip 研究的核心是什么？
尋找組蛋白修飾對(duì)于我們基因調(diào)控的影響，尋找轉(zhuǎn)錄調(diào)控發(fā)生改變的根本原因。
Histone chip 整套流程可以告訴我們的什么信息？
基本內(nèi)容同上，不同在于結(jié)果的意義：在基因組上哪些區(qū)域可能發(fā)生了組蛋白修飾。
1.3. SEs鑒定
超級(jí)增強(qiáng)子（SEs, Super-enhancers ）鑒定分析：可以找到影響轉(zhuǎn)錄水平異常增加的一系列表觀水平的相互作用區(qū)域
SEs鑒定能給出什么信息？
1.4. 高級(jí)分析系列
1.4.1. chip-seq的結(jié)果定量與比較
如何對(duì) chip-seq 的結(jié)果定量？ Chip seq的定量與比較（Diffbind）告訴了我們什么信息？
原理概述： 我們是如何計(jì)算定量結(jié)果與差異Peak的？
分析案例： Chip差異Peak分析結(jié)果及報(bào)告
1.4.2. RNA-seq 和 Chip-seq 的聯(lián)合分析
RNA-seq 和 Chip-seq 的聯(lián)合分析
意義在于尋找轉(zhuǎn)錄水平變化的根本原因，從表觀水平的變化去解釋。
“RNA seq 和 組蛋白Chip 聯(lián)合分析” 與 “RNA seq 和 轉(zhuǎn)錄因子Chip 聯(lián)合分析” 分析流程相同，不同在于得到結(jié)果的意義。
1.4.3. CRC分析
CRC分析能給出什么信息？
CRC（Core transcription regulatory circuitry ）：核心調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析
通過調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)系分析，可以從SEs中通過找到的核心影響轉(zhuǎn)錄因子。助力精確定位核心轉(zhuǎn)錄因子
2. RNA seq
2.1. RNA-seq能告訴我們一些什么信息？
??轉(zhuǎn)錄組是指特定組織或細(xì)胞在某個(gè)時(shí)間或某個(gè)狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和，主要包括mRNA和?編碼RNA。轉(zhuǎn)錄組測序是基于Illumina測序平臺(tái)，研究特定組織或細(xì)胞在某個(gè)時(shí)期轉(zhuǎn)錄出來的所有mRNA，是基因功能與結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)，對(duì)理解生物體的:發(fā)育和疾病的發(fā)生具有重要作用。
??RNA測序(RNA-seq)在過去十年里逐漸成為全轉(zhuǎn)錄組水平分析表達(dá)和研究mRNA差異剪接必不可少的工具，應(yīng)用于如單細(xì)胞基因表達(dá)、RNA翻譯(translatome)，RNA結(jié)構(gòu)組(structurome)， RNA-RNA/RNA-Protein的相互作用、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(spatialomics)等多種RNA層面的研究(R. Stark, Grzelak, and Hadfield 2019)。
??其中表達(dá)水平的探究是轉(zhuǎn)錄組領(lǐng)域最熱門和基礎(chǔ)的方向：利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來識(shí)別轉(zhuǎn)錄本和表達(dá)定量，從而對(duì)造成細(xì)胞/組織/個(gè)體間不同狀態(tài)的差異的內(nèi)部原因進(jìn)行診斷分析，挖掘關(guān)鍵基因。
在不同背景下比較mRNA水平：
同一物種，不同組織：研究基因在不同組織的表達(dá)情況，找到細(xì)胞組織特異性的基因；
同一物種，同一組織：研究基因在不同處理或條件下的表達(dá)變化，挖掘特異的功能基因，指導(dǎo)后續(xù)物種改良、疾病診斷等；
同一組織，不同物種：研究基因的進(jìn)化關(guān)系；
時(shí)間序列實(shí)驗(yàn)：基因在不同時(shí)期的表達(dá)情況與其發(fā)育的關(guān)系，找到發(fā)育階段特異性的基因；
RNA-seq能告訴我們一些什么信息？
各個(gè)基因在不同生物模型的表達(dá)情況
不同生物模型之間的顯著差異表達(dá)基因有些什么
這些顯著差異表達(dá)基因都能富集到什么生物學(xué)功能上
2.2. mRNA 建庫，分析
建庫與分析流程：mRNA實(shí)驗(yàn)建庫流程與分析流程（polyA 建庫）
分析案例： 轉(zhuǎn)錄組測序及分析報(bào)告
2.3. ncRNA seq 流程
2.3.1. ncRNA的建庫與分析流程
ncRNA（micRNA lncRNA CIRCRNA）的建庫與分析流程如下：
（miRNA 特異鏈 建庫）
分析案例：
2.3.2. ncRNA的靶基因?qū)ふ曳桨?/h3>
我們通過一系列分析篩選到的ncRNA列表后，并不能直接確定它能影響的生物學(xué)功能，因此，我們需要通過分析它對(duì)應(yīng)能影響到的靶標(biāo)基因，通過靶標(biāo)基因來確定相關(guān)生物學(xué)功能。
但以上分析得到的ncRNA（micRNA lncRNA CIRCRNA）又如何找到其靶基因？
ncRNA（micRNA，lncRNA，CIRCRNA）靶標(biāo)基因?qū)ふ曳椒ǎ?/p>
2.4. go與kegg的意義與David網(wǎng)站
富集分析簡介： func_comm/enrich/web_enrich.md