浙江目標(biāo)位點(diǎn)甲基化重測(cè)序分析

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-11-06

DNA去甲基化分為兩類:主動(dòng)去甲基化(Active DNA Demethylation)和被動(dòng)去甲基化(Passive DNA Demethylation)?;蚪M甲基化模式的形成主要依賴于主動(dòng)去甲基化,主要涉及一類具有DNA去甲基化功能的蛋白,可能存在的五種機(jī)制a. DNA轉(zhuǎn)葡糖基酶參與的堿基切除修復(fù)(base excision repair;BER):5-mC 由DNA 轉(zhuǎn)葡糖基酶直接去除。此途徑主要存在于植物體內(nèi),動(dòng)物體內(nèi)也可能存在。b.脫氨酶參與的堿基切除修復(fù):5-mC 脫氨變成胸腺嘧啶T,形成G/T 錯(cuò)配,進(jìn)入BER 途徑。這一途徑主要存在于動(dòng)物體中,植物體中也可能存在。c.核苷酸外切修復(fù)機(jī)制(nucleotide excision repair;NER):直接移除甲基化的CpG 二核苷酸。d.氧化去甲基化:發(fā)生氧化反應(yīng)打開碳-碳鍵,直接去除甲基基團(tuán)。e.水解去甲基化:水解胞嘧啶的甲基基團(tuán),使其以甲醇的形式被釋放。DNA被動(dòng)去甲基化是指當(dāng)DNMTs活性被抑制或濃度過低時(shí),無法維持原有的甲基化狀態(tài),使DNA甲基化程度降低的過程,這類去甲基化通常發(fā)生在細(xì)胞復(fù)制的兩個(gè)周期之間,涉及到某些可與DNMTs結(jié)合的因子,其結(jié)合后形成的復(fù)合物可以阻止DNMTs與DNA的結(jié)合。目標(biāo)區(qū)域甲基化重測(cè)序(Hi-Methylseq)結(jié)合了亞硫酸鹽轉(zhuǎn)換、靶向擴(kuò)增子高通量測(cè)序技術(shù)。浙江目標(biāo)位點(diǎn)甲基化重測(cè)序分析

DNA甲基化是指生物體在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferase,DMT) 的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)為甲基供體,將甲基轉(zhuǎn)移到特定的堿基上的過程。DNA甲基化能降低某些基因的表達(dá)活性,去甲基化則能引起基因的重新活化和表達(dá)。DNA甲基化能引起染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)之間的相互作用方式的改變,從而影響基因表達(dá)。研究證實(shí),CpG二核苷酸中胞嘧啶的甲基化導(dǎo)致了人體1/3以上由于堿基變異而引起的遺傳性疾病。由于DNA甲基化與人體發(fā)育和tumour疾病的密切關(guān)系,特別是CpG島甲基化引起的抑cancer基因的轉(zhuǎn)錄失活,使得DNA甲基化成為表觀遺傳學(xué)和表觀基因組學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。安徽目標(biāo)區(qū)域甲基化重測(cè)序技術(shù)服務(wù)Hi-Methylseq方案一次測(cè)序反應(yīng)每個(gè)位點(diǎn)測(cè)序上百次節(jié)約時(shí)間、成本、定量準(zhǔn)確。

亞硫酸氫鈉修飾后測(cè)序法是一種對(duì)DNA進(jìn)行亞硫酸氫鈉處理、聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增與DNA測(cè)序相結(jié)合的方法,能夠提供測(cè)定區(qū)域的序列信息,準(zhǔn)確定位甲基化胞嘧啶位點(diǎn);重亞硫酸鹽修飾后,甲基化胞嘧啶保持不變,但非甲基化胞嘧啶轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ琍CR擴(kuò)增后為胸腺嘧啶,其將甲基化狀態(tài)的差異轉(zhuǎn)化成堿基的差異,從而對(duì)胞嘧啶的甲基化狀態(tài)進(jìn)行分析;但在亞硫酸鈉處理的酸性環(huán)境下,單鏈特異性PCR模板穩(wěn)定性下降,容易降解;并且模板鏈CG二核苷酸水平高易形成復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu),常出現(xiàn)非特異性條帶,結(jié)合“巢式PCR法”能明顯提高擴(kuò)增的特異度。

DNA甲基化一直以來都是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。DNA甲基化(Methylation)是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferase, 縮寫DNMT)的作用下,基因組DNA序列上CpG島的二核苷酸5′端胞嘧啶轉(zhuǎn)變?yōu)?′甲基胞嘧啶(5′ methylcytosine, 縮寫5mC)。這種DNA修飾的方式并未改變基因的序列, 但能抑制某些基因的表達(dá)。在哺乳動(dòng)物中,基因組DNA的甲基化可分為兩種類型:維持甲基化(maintenance DNA methylation)和重新甲基化(de novo methylation)。維持甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,DNA的半保留復(fù)制過程中,會(huì)在子鏈的相應(yīng)的位置進(jìn)行甲基化修飾的過程。重新甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,原來沒有甲基化的DNA雙鏈上,進(jìn)行甲基化的過程,之后由維持甲基化酶來維持穩(wěn)定的DNA甲基化狀態(tài)。對(duì)于這兩種甲基化機(jī)制來說,有兩種對(duì)應(yīng)類型的甲基化酶:維持甲基轉(zhuǎn)移酶和重新甲基轉(zhuǎn)移酶。WGBS的流程與全基因組DNA測(cè)序主要區(qū)別于DNA文庫的構(gòu)建。

全基因組甲基化測(cè)序結(jié)合了亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化(bisulfiteconversion)方法與新一代高通量測(cè)序技術(shù),可在單堿基分辨率水平上高效地檢測(cè)全基因組DNA甲基化狀態(tài)。亞硫酸氫鹽處理可以使DNA中未發(fā)生甲基化的胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變,PCR擴(kuò)增所需片段,則尿嘧啶全部轉(zhuǎn)化成胸腺嘧啶。對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行高通量測(cè)序,與參考序列比對(duì),即可判斷CpG/CHG/CHH位點(diǎn)是否發(fā)生甲基化。上海翼和生物是上海市遺傳學(xué)會(huì)理事單位,上海市高新技術(shù)企業(yè),至今已有16年的歷史。Hi-MethylSeq在研究DNA甲基化時(shí),每一個(gè)read都相當(dāng)于克隆測(cè)序時(shí)的一個(gè)單克隆。成都全基因組甲基化重測(cè)序公司

以MethlyC-seq為例,將DNA段化后收集特定長(zhǎng)度的片段并修復(fù)DNA末端.浙江目標(biāo)位點(diǎn)甲基化重測(cè)序分析

DNA甲基化過程在一些生物學(xué)現(xiàn)象中起重要作用。例如,在原核生物中,它參與毒力、細(xì)胞周期調(diào)控、基因表達(dá)和對(duì)外源 DNA 導(dǎo)入的保護(hù)(DNA-宿主特異性)等過程。在高等真核生物中,DNA 甲基化參與調(diào)控染色體穩(wěn)定性、印記、X 染色體失活和cancer 變等多個(gè)細(xì)胞過程。在哺乳動(dòng)物中,DNA 甲基化主要發(fā)生在胞嘧啶堿基的第五個(gè)碳原子上,形成 5-甲基胞嘧啶或 5-甲基胞嘧啶核苷 (5-mC)。DNA甲基化幾乎只存在于CpG二核苷酸上,是一個(gè)關(guān)鍵的表觀遺傳標(biāo)記和基因表達(dá)調(diào)控因子。基因啟動(dòng)子或 CpG 島處的甲基化 CpG 簇與基因失活有關(guān)。DNA 甲基化由一個(gè)被稱為 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶并包括 DNMT1、DNMT3a 和 DNMT3b 的酶家族催化。DNMT3a 和 DNMT3b是從頭合成的甲基轉(zhuǎn)移酶,能夠甲基化之前未甲基化的 CpG二核苷酸。相反,DNMT1是一種維持性甲基轉(zhuǎn)移酶,在復(fù)制過程中修飾半甲基化的 DNA。浙江目標(biāo)位點(diǎn)甲基化重測(cè)序分析

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