DNA甲基化(DNA methylation)為DNA化學(xué)修飾的一種形式,能在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表觀。 DNA甲基化在維持細(xì)胞正常功能、傳遞基因組印記,胚胎發(fā)育、tumour發(fā)生等方面發(fā)揮重要作用,目前已經(jīng)成為表觀遺傳學(xué)和表觀基因組學(xué)的研究熱點。DNA甲基化測序可在全基因組水平上比較大限度的、完整的獲取甲基化狀態(tài)信息和與基因表達(dá)調(diào)控的多重關(guān)系,可高效精確完成全基因組甲基化測序及*分辨DNA甲基化譜式繪制,并可對發(fā)現(xiàn)的靶點區(qū)進(jìn)行甲基化特異性PCR驗證。重亞硫酸鹽測序可以從單個堿基水平分析基因組中甲基化的胞嘧啶。成都目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序技術(shù)服務(wù)
亞硫酸氫鹽測序法用亞硫酸氫鈉對 DNA 進(jìn)行化學(xué)處理會使甲基化特異性序列變異,從而可以通過NGS進(jìn)行定位和量化,主要的DNA甲基化數(shù)據(jù)分析流程:獲得DNA甲基化數(shù)據(jù)之后,首先,需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和質(zhì)量的基本控制,包括原始測序和芯片數(shù)據(jù)的讀取、轉(zhuǎn)換到產(chǎn)生準(zhǔn)確的DNA甲基化圖譜;其次,需要對DNA甲基化位點的結(jié)果進(jìn)行可視化,并且利用統(tǒng)計學(xué)方法鑒定樣本特異性差異的DNA甲基化位點;第三,驗證 DNA 甲基化差異位點,并且對其進(jìn)行生物學(xué)解釋。南京甲基化重測序這種DNA修飾方式在不改變基因序列前提下實現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控。
DNA甲基化即在DNA上增加甲基基團(tuán),是使基因的轉(zhuǎn)錄抑制或沉默的主要方式。該修飾特異性地發(fā)生在CpG位點,胞嘧啶通過磷酸鹽與鳥苷酸連接(圖1)。甲基基團(tuán)的插入改變了DNA的表觀和結(jié)構(gòu),可能會直接阻礙DNA的識別及與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,或者吸引其他因子優(yōu)先與DNA結(jié)合,干擾轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。目前已鑒定了三個與甲基化DNA結(jié)合的蛋白家族,包括MBD蛋白、Kaiso和Kaiso樣蛋白、以及SRA蛋白。通過招募這些蛋白,DNA甲基化可促進(jìn)某些組蛋白狀態(tài)的維持,如去乙酰作用,從而保持轉(zhuǎn)錄后的組蛋白修飾。例如,MBD家族的甲基CpG結(jié)合蛋白2(MeCP2)與甲基CpG結(jié)合,招募HDACs,可促使染色體濃縮和轉(zhuǎn)錄抑制。
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 變等多個細(xì)胞過程。在哺乳動物中,DNA 甲基化主要發(fā)生在胞嘧啶堿基的第五個碳原子上,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。DNA甲基化可引起基因組中相應(yīng)區(qū)域染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化,使DNA失去核酶限制性內(nèi)切酶的切割位點,。
DNA甲基化是指針對DNA序列上的CpG島,由甲基化轉(zhuǎn)移酶將S腺苷甲硫氨酸的甲基轉(zhuǎn)移給胞嘧啶。其中,5’甲基胞嘧啶(5mC) 的甲基化是一個非常重要的表觀遺傳學(xué)修飾事件,該事件能夠調(diào)控基因活性,并影響著如細(xì)胞分化、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和染色質(zhì)重塑等生物學(xué)過程。重亞硫酸鹽測序可以從單個堿基水平分析基因組中甲基化的胞嘧啶。首先,利用重?zé)熈蛩猁}對基因組DNA進(jìn)行處理,將未發(fā)生甲基化的胞嘧啶脫氨基變成尿嘧啶。而發(fā)生了甲基化的胞嘧啶未發(fā)生脫氨基,因而,可以基于此將經(jīng)重亞硫酸鹽處理的和未處理的測序樣本進(jìn)行比較來發(fā)現(xiàn)甲基化的位點。5甲基胞嘧啶 (5-methylcytosine, 5mC)是一種常見的DNA修飾類型,能調(diào)節(jié)基因表達(dá)、轉(zhuǎn)座子及染色體的狀態(tài)等。南京目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序準(zhǔn)確度高
目標(biāo)區(qū)域甲基化重測序(Hi-Methylseq)結(jié)合了亞硫酸鹽轉(zhuǎn)換、靶向擴(kuò)增子高通量測序技術(shù)。成都目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序技術(shù)服務(wù)
DNA甲基化是在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(Dnmt)的作用下將甲基選擇性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的過程,剛被發(fā)現(xiàn)時被定義為第五種堿基,實際上它是一種重要的表觀遺傳學(xué)標(biāo)記,在調(diào)控基因表達(dá)、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因印記、X染色體失活以及胚胎發(fā)育等生物學(xué)過程中發(fā)揮著重大的作用,獲得全基因組范圍內(nèi)所有C位點的甲基化水平數(shù)據(jù),對表觀遺傳學(xué)的時空特異性研究具有重要意義,Bisulfite甲基化測序是以新一代高通量測序平臺為基礎(chǔ),結(jié)合全基因組Bisulfite處理和生物信息數(shù)據(jù)分析技術(shù),進(jìn)行低成本、高效率、高準(zhǔn)確度的全基因組DNA甲基化水平圖譜繪制。成都目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序技術(shù)服務(wù)
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