CUT&TAG 实验如何进行质量控制?有哪些指标可以用来评估实验的成功与否?

信息来源:金开瑞 作者:genecreate_cn 发布时间:2025-04-16 11:32:00

在 CUT&TAG 实验中,可以从多个环节进行质量控制,以下是一些常见的方法以及用于评估实验成功与否的指标:

一.实验过程中的质量控制

    抗体质量检测:在实验前,需对抗体进行特异性和亲和力验证。可通过 Western blot 检测抗体能否特异性识别目标蛋白,也可利用 ELISA 等方法测定抗体的亲和力,确保抗体质量合格,这是保证 CUT&TAG 实验特异性的关键因素。

    样本质量评估:对于细胞样本,要保证细胞的活性和数量。细胞活性应高于 90%,可通过台盼蓝染色等方法进行检测。同时,确保细胞数量足够,一般建议细胞量在 10^5 - 10^7 个左右,以保证实验有足够的起始材料。对于组织样本,要保证组织的新鲜度和完整性,避免组织自溶或降解。

    酶切反应监控:酶切是 CUT&TAG 实验的关键步骤,需监控酶切反应的效率。可在酶切反应后,取少量样本进行电泳检测,观察 DNA 片段的大小分布。理想情况下,酶切后的 DNA 片段应主要分布在 100 - 500bp 之间,说明酶切反应较为完全。

    文库构建质量控制:在文库构建过程中,要对各个步骤进行质量监控。例如,在 DNA 片段末端修复、加 A 尾和接头连接等步骤后,可通过琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 的完整性和片段大小分布。同时,利用 Qubit 等仪器对 DNA 进行定量,确保文库浓度符合测序要求,一般要求文库浓度在 1 - 10nM 之间。

二.实验后的评估指标

    1.测序数据质量

        碱基质量值:通过测序得到的碱基质量值应较高,一般要求 Q30(错误率为 0.1%)以上的碱基比例达到 80% 以上,表明测序数据的准确性较高。

        数据比对率:将测序数据与参考基因组进行比对,比对率应在 70% - 90% 之间。如果比对率过低,可能是样本中存在大量杂质或测序数据质量不佳;比对率过高也可能存在问题,如样本存在污染或参考基因组选择不当。

    2.峰的分布与特征

        峰的数量和分布:在全基因组范围内,峰的数量应符合预期。例如,对于转录因子的 CUT&TAG 实验,峰的数量通常在数千到数万个之间。同时,峰应主要分布在基因的启动子、增强子等调控区域,而在基因编码区等非调控区域的峰较少。

        峰的宽度和高度:理想的峰应具有一定的宽度和高度,宽度一般在 100 - 500bp 之间,高度则反映了蛋白与 DNA 结合的强度。峰的高度越高、宽度越窄,说明蛋白与 DNA 的结合越特异、信号越强。

    生物学重复的一致性:进行生物学重复实验时,各重复样本之间的结果应具有较高的一致性。可通过计算 Pearson 相关系数等方法来评估重复样本之间的相关性,一般要求相关系数在 0.8 以上,表明实验结果具有较好的重复性和可靠性。

    与已知数据的比较:如果有已发表的相关研究数据,可将本次实验结果与之进行比较。例如,对于某些已知的转录因子结合位点或组蛋白修饰区域,CUT&TAG 实验得到的结果应与已有的研究结果相符。如果存在较大差异,需要进一步分析原因,可能是实验操作问题,也可能是样本本身的特殊性导致。




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