CUT&Tag（Cleavage Under Targets and Tagmentation）是一种高通量表观基因组学技术，用于研究蛋白-DNA相互作用，特别适用于检测转录因子结合位点或组蛋白修饰位点。为了从原始数据中提取有生物学意义的结果，峰值识别（Peak Calling）和功能注释（Functional Annotation）是数据分析的核心环节。如何进行CUT&Tag峰值识别与功能注释？是科研人员掌握从实验结果中提取生物学洞见的重要研究重点。

一、CUT&Tag峰值识别含义

CUT&Tag实验通过酶切和接头连接，使得与目标蛋白结合的DNA片段得以富集并测序。

1、峰值识别的目标

通过统计分析，识别出信号显著高于背景的区域，通常表现为read pile-up区域。这些区域被称为peaks，可能对应转录调控元件如启动子、增强子、沉默子等。

二、CUT&Tag峰值识别的流程

1、数据预处理（Quality Control）

在进行峰值识别前，需对CUT&Tag原始测序数据（FASTQ文件）进行质量控制和预处理：

（1）质控工具：FastQC 检查read质量

（2）去接头/低质量片段：使用Trim Galore或Cutadapt进行清洗

（3）比对参考基因组：Bowtie2 是CUT&Tag推荐使用的比对工具（允许部分错配）

2、去除重复与比对优化

使用 SAMtools 或 Picard 去除PCR重复

3、峰值识别（Peak Calling）

最常用的峰值识别软件是 MACS2，尽管最初为ChIP-seq开发，但也被广泛用于CUT&Tag数据分析。

4、峰值过滤与可视化

（1）对MACS2输出的peaks进行过滤：

① 保留q-value < 0.05的高置信度峰

② 使用IGV可视化信号强度及基因结构对比

三、CUT&Tag功能注释：峰值的生物学意义

峰值识别只是第一步。更关键的是理解这些peaks与哪些基因、调控区域相关联，这一步称为功能注释（Functional Annotation）。

1、峰值注释软件推荐

（1）ChIPseeker（R包）：可视化注释、距离TSS分布、GO/KEGG分析

（2）HOMER：motif发现与功能富集

（3）GREAT：基于调控区域预测目标基因功能

2、常见注释内容

（1）注释peaks所在基因区域

（2）分配目标基因：将peaks分配到最近的基因

（3）转录调控潜力分析：是否存在已知转录因子的结合motif

（4）通路富集分析：GO/KEGG分析寻找相关生物通路

3、motif分析（可选步骤）

识别在peaks区域内富集的转录因子结合motif，帮助推断潜在调控网络

四、案例分享：组蛋白修饰CUT&Tag数据的功能注释策略

以组蛋白修饰H3K27ac为例，这种修饰通常富集于活跃增强子区域。

（1）使用MACS2识别宽峰（broad peaks）

（2）使用ChIPseeker注释到增强子附近

（3）使用GREAT分析其下游调控的基因功能

（4）结合ATAC-seq或RNA-seq数据交叉验证活跃区域和转录活性

五、百泰派克生物科技的CUT&Tag数据分析服务

在百泰派克生物科技，我们为客户提供从实验设计到生信分析全流程的CUT&Tag解决方案，包括：

（1）高灵敏度的CUT&Tag建库流程

（2）基于MACS2和ChIPseeker的标准化分析流程

（3）富集区域的motif识别与靶基因通路注释

（4）可视化报告（IGV轨迹图、注释饼图、GO/KEGG富集图）

百泰派克生物科技采用高覆盖度测序+严谨的质控策略，确保结果具有高度可重复性和生物学解释力。

CUT&Tag峰值识别与功能注释是揭示染色质调控机制的重要步骤，科学而规范的分析流程对于获取可靠结果至关重要。通过使用MACS2进行精确的peak calling，结合ChIPseeker、GREAT等工具进行多维注释，可以最大化地挖掘数据价值。若您正在进行CUT&Tag实验，或希望外包数据分析流程，欢迎联系百泰派克生物科技获取专业技术支持与高质量服务！

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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