Enfoque microfluídico integrado para mediciones cuantitativas de alta capacidad de unión de factores de transcripción

La unión de proteínas al ADN es un proceso fundamental en la regulación génica. Metodologías como ChIP-Seq y el mapeo de sitios hipersensibles a DNase I proporcionan información global sobre esta regulación in vivo. Las metodologías in vitro proporcionan información complementaria valiosa sobre las especificidades proteína-ADN. Sin embargo, los métodos actuales aún no miden afinidades de unión absolutas. Existe una necesidad real de mediciones de afinidad proteína-ADN a gran escala y cuantitativas. Desarrollamos QPID, una aplicación microfluídica para medir afinidades proteína-ADN. Un solo experimento equivale a 4096 experimentos de desplazamiento en gel. Usando QPID, caracterizamos las diferentes afinidades de ATF1, c-Jun, c-Fos y AP-1 al motivo consenso CRE y al medio sitio CRE en dos secuencias genómicas diferentes en un solo dispositivo. Descubrimos que la unión de ATF1, pero no de AP-1, al medio sitio CRE se ve altamente afectada por su contexto genómico. Este efecto estuvo altamente correlacionado con experimentos de ChIP-seq de ATF1 y PBM. A continuación, caracterizamos las afinidades de ATF1 y ATF3 a 128 secuencias genómicas de CRE y medio sitio CRE. Nuestras mediciones de afinidad explicaron que las diferencias de unión in vivo entre ATF1 y ATF3 a CRE y medios sitios CRE son parcialmente mediadas por diferencias en el ancho del surco menor. Creemos que QPID se convertiría en una herramienta central para la caracterización cuantitativa de aspectos biofísicos que afectan la unión proteína-ADN.