DNA甲基化作為重要的表觀遺傳學調(diào)控機制在許多關鍵的生物學過程如發(fā)育及疾病的進展中扮演著重要的作用,相對于基于PCR、芯片等傳統(tǒng)檢測手段,全基因組亞硫酸氫鹽測序(Whole Genome Bisulfite Sequencing, WGBS) 技術可通過將高效的亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化與高通量測序文庫構(gòu)建方法相結(jié)合 (Post-BS WGBS),可在單堿基的分辨率下對來自更多樣本基因組中的甲基化位點進行準確的分析,既可以覆蓋所有甲基化位點,還能夠配合靶向技術檢測低頻甲基化信號,已成為目前在業(yè)界受到普遍關注的一種主流方法。Hi-Methylseq方案一次測序反應每個位點測序上百次節(jié)約時間、成本、定量準確。北京目標甲基化重測序分析
真核生物基因表達受多種機制、多層面的綜合調(diào)控。基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下,基因的表達水平與功能發(fā)生改變,并可遺傳現(xiàn)象,稱為表觀遺傳(epigenetic)現(xiàn)象。DNA甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被選擇性的添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,常見于基因的5′—CG—3′序列。DNA甲基化的位置主要集中在基因5′端的非編碼區(qū),DNA高度甲基化首先會影響DNA結(jié)構(gòu),進而阻遏基因轉(zhuǎn)錄,引起基因沉默。人體內(nèi),DNA甲基轉(zhuǎn)移酶主要有四種:DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L。在DNA復制完成后,DNMT1是催化甲基轉(zhuǎn)移至新合成的DNA鏈上,這一現(xiàn)象稱為維持甲基化;DNMT3A和DNMT3B負責催化核酸鏈上新的甲基化位點發(fā)生反應,成為形成甲基化;DNMT3L不具有甲級轉(zhuǎn)移酶活性,其主要作用是調(diào)節(jié)其他甲基轉(zhuǎn)移酶的活性。真核細胞內(nèi)甲基化狀態(tài)有3種:持續(xù)的低甲基化狀態(tài)(如持家基因的甲基化)、誘導的去甲基化狀態(tài)(如一些發(fā)育階段特異性基因的修飾)和高度甲基化狀態(tài)(如人類女性細胞內(nèi)縊縮-失活的X染色體的甲基化)。北京目標區(qū)域甲基化重測序送樣要求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。
WGBS(Whole Genome Bisulfite Sequence)全基因組甲基化測序,利用重亞硫酸氫鹽使DNA中未發(fā)生甲基化的胞嘧啶(C)脫氨基轉(zhuǎn)變成尿嘧啶(U),而甲基化的胞嘧啶保持不變,然后通過PCR將U變?yōu)锳,*有甲基化的C可以成功保留,***通過測序就可判斷CpG位點是否發(fā)生甲基化。特點是精確度高、重復性好,檢測范圍廣,可以覆蓋全基因組范圍內(nèi)的每一個C堿基的甲基化狀態(tài);但需要的數(shù)據(jù)量比較大,成本較高。上海翼和生物是上海市遺傳學會理事單位,上海市****,至今已有16年的歷史。
亞硫酸氫鹽測序法用亞硫酸氫鈉對 DNA 進行化學處理會使甲基化特異性序列變異,從而可以通過NGS進行定位和量化,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)生準確的DNA甲基化圖譜;其次,需要對DNA甲基化位點的結(jié)果進行可視化,并且利用統(tǒng)計學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,并且對其進行生物學解釋。上海翼和生物甲基化測序采用的是重亞硫酸鹽擴增子測序法,重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化是研究DNA甲基化的金標方法。
DNA甲基化是表觀遺傳修飾的主要方式,能在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現(xiàn)。為外遺傳編碼(epigenetic code)的一部分,是一種外遺傳機制。DNA甲基化過程會使甲基添加到DNA分子上,例如在胞嘧啶環(huán)的5'碳上:這種5'方向的DNA甲基化方式可見於所有脊椎動物。在人類細胞內(nèi),大約有1%的DNA堿基受到了甲基化。在成熟體細胞組織中,DNA甲基化一般發(fā)生於CpG雙核苷酸(CpG dinucleotide)部位;而非CpG甲基化則於胚胎干細胞中較為常見。植物體內(nèi)胞嘧啶的甲基化則可分為對稱的CpG(或CpNpG),或是不對稱的CpNpNp形式(C與G是堿基;p是磷酸根;N指的是任意的核苷酸)。特定胞嘧碇受甲基化的情形,可利用亞硫酸鹽定序(bisulfite sequencing)方式測定。DNA甲基化可能使基因沉默化,進而使其失去功能。此外,也有一些生物體內(nèi)不存在DNA甲基化作用。DNA甲基化可引起基因組中相應區(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,。安徽目標區(qū)間甲基化重測序分析
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)信息和與基因表達調(diào)控的多重關系.北京目標甲基化重測序分析
DNA甲基化是DNA化學修飾的一種形式,能夠在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現(xiàn)。DNA甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下,DNA的CG兩個核苷酸中的胞嘧啶被選擇性地添加甲基基團的化學修飾現(xiàn)象,極常見的是在胞嘧啶的5號碳位置,在酶和底物的作用下,引入一個甲基基團,變成了5甲基胞嘧啶(5mC),從而改變了它的活性。DNA甲基化是基因組DNA的一種主要表觀遺傳修飾形式。DNA甲基化修飾對于維持正常細胞功能、傳遞基因組遺傳印記、胚胎發(fā)育以及人類tumour發(fā)生,起著至關重要的作用。上海翼和生物通過亞硫酸氫鹽(bisulfite)處理,用PCR擴增目的片段,并結(jié)合二代測序平臺(illumina等主流測序平臺)并對PCR產(chǎn)物進行測序,本方案目標區(qū)域甲基化測序服務Hi-MethylSeq,在完成目標區(qū)域檢測的同時大幅降低研究費用。北京目標甲基化重測序分析
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