染色質免疫沉澱技術的原理是：在生理狀態下把細胞內的DNA與蛋白質交聯在一起，通過超聲或酶處理將染色質切為小片段後，利用抗原抗體的特異性識別反應，將與目的蛋白相結合的DNA片段沉澱下來。染色質免疫沉澱技術一般包括細胞固定，染色質斷裂，染色質免疫沉澱，交聯反應的逆轉，DNA的純化，以及DNA的鑑定。因為ChIP實驗涉及的步驟多，結果的重複性較低，所以對ChIP實驗過程的每一步都應設計相應的對照，而且對結果的分析也需要有一定的經驗。對於剛剛開始使用ChIP技術的研究人員來說，使用成熟的商品化試劑盒和相關的技術服務會達到事半功倍的效果，
實驗步驟,細胞固定,染色質斷裂,技術套用,
實驗步驟
細胞固定
甲醛能有效的使蛋白質-蛋白質，蛋白質-DNA，蛋白質-RNA交聯，形成生物複合體，防止細胞內組分的重新分布。甲醛的交聯反應是完全可逆的，便於在後續步驟中對DNA和蛋白質進行分析。交聯所用的甲醛終濃度為1%，交聯時間通常為5分鐘到1個小時，具體時間根據實驗而定。值得注意的是，交聯時間如果過長，細胞染色質難以用超音波破碎，影響ChIP結果，而且實驗材料也容易在離心過程中丟失。交聯時間如果過短，則交聯不完全，產生假陰性。甲醛的交聯反應可被加入的甘氨酸終止。
染色質斷裂
交聯後的染色質可被超音波或Micrococcal Nuclease切成400~600 bp的片段（用瓊脂糖凝膠電泳檢測），以便暴露目標蛋白，利於抗體識別。超音波是使用機械力斷裂染色質，容易引起升溫或產生泡沫，這都會引起蛋白質變性，進而影響ChIP的效率。所以在超音波斷裂染色質時，要在冰上進行，且要設計時斷時續的超聲程式，保證低溫。另外，超聲探頭要儘量深入管中，但不接觸管底或側壁，以免產生泡沫。總超聲時間也不要太長，以免蛋白降解。
技術套用
Micrococcal Nuclease可以將染色質切成一到幾個核小體，比超音波處理的結果更精緻，更均一（圖1）。另外，酶反應的條件比較溫和，對DNA和DNA-蛋白複合物的損傷較小，而且蛋白不易變性。酶處理染色質適用於新鮮的細胞或組織樣品和冰凍樣品。在研究組蛋白時，經常採用沒經過甲醛固定的Native ChIP（N-ChIP）的研究方法。因為N-ChIP沒經過甲醛固定，超音波處理會打斷組蛋白和DNA的結合，所以只能選擇酶處理染色質的方法。對於甲醛固定的樣品，一般選擇超音波處理方法。也有研究人員使用酶處理的方法研究甲醛固定較溫和的樣品。
染色質免疫沉澱的DNA適用於多種分析方法。如果目的蛋白的靶序列是已知的或需要驗證的，可採用狹縫雜交（Slot blot）的方法，把靶序列特異性探針與染色質免疫沉澱的DNA雜交，來驗證目的蛋白與DNA靶序列的特異性結合。還可以根據靶序列設計引物，用半定量PCR的方法進行測定，或採用Real-time PCR方法進行定量分析。如果目的蛋白的靶序列是未知的或高通量的（high-throughput），可採用Southern雜交。但因為免疫沉澱的DNA量較少，所以在研究時通常要用PCR方法擴增DNA探針，再進行整個基因組掃描。還可以把沉澱的DNA克隆到載體中，進行測序，尋找該序列附近的開放閱讀框，發現新的基因調節序列。
目前，隨著人類基因組測序工作的基本完成，研究目的蛋白和整個基因組的相互作用逐漸成為研究的熱點。由於基因組中的信息量非常大，上述常規方法通常無法滿足科研的需要。近年來發展起來的ChIP-chip技術將基因組DNA晶片（chip）技術與染色質免疫沉澱技術（ChIP）相結合，為研究目的蛋白與整個基因組相互作用提供了可能。ChIP-chip 技術通過標記染色質免疫沉澱富集的DNA片段，和另一個被標記不同探針的對照組樣品一起，與DNA晶片雜交，再利用各種生物信息學方法對收集到的信號進行分析，具體的實驗步驟請參考Dr. Richard Young在Nature Protocols上的文章[3]。ChIP-chip技術已經被廣泛套用於研究轉錄因子在整個基因組中的信號網路[4, 5, 6]，染色質修飾機制在基因組中的調控[7, 8]，DNA的複製，修復以及修飾[9, 10]，基因的轉錄與核運輸[11, 12, 13]等諸多方面。
染色質免疫沉澱技術還可用於分析兩種蛋白共同結合的DNA序列，即ChIP reChIP方法。ChIP reChIP是在第一次ChIP的基礎上不解交聯，而繼續進行另一個目的蛋白的免疫沉澱，從而得到與兩種目的蛋白都結合的DNA序列。值得注意的是，因為通過兩次免疫沉澱富集的DNA量比較少，所以在分析時通常要把多次免疫沉澱的DNA濃縮後再進行操作。
隨著染色質免疫沉澱技術受到廣泛的關注，運用該技術發表的文章也逐漸增多，大家越來越多的開始關注如何改進ChIP的方法。Millipore最新推出的Magna ChIP試劑盒，利用磁珠分離DNA-蛋白-抗體複合物，提高了ChIP的效率，簡化了操作的過程，縮短了實驗的時間，還為同時進行多個目的蛋白的研究提供了可能，是經常使用ChIP技術的研究人員的理想選擇。
近年來ChIP技術也被用於研究RNA-蛋白的相互作用，其原理與DNA類似，也包括甲醛固定，超音波破細胞，免疫沉澱，交聯逆轉，RNA純化和RNA鑑定等步驟。所不同的是，交聯逆轉只用Proteinase K，要進行RNA純化和不含RNase的DNase處理，分析時用RT-PCR，晶片雜交要用cDNA晶片等[13, 14]。
