DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域研究的重點之一。DNA甲基化是指在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, 但能改變某些基因的表達(dá)，從而影響生物學(xué)功能。DNA 甲基化參與眾多的細(xì)胞生命活動，包括細(xì)胞分化、組織特異性基因表達(dá)、基因組印記、X 染色體失活等。異常的 DNA 甲基化會導(dǎo)致發(fā)育異常、tumour等疾病的發(fā)生。重亞硫酸鹽測序本質(zhì)上就是重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化與二代測序（NGS）的結(jié)合。北京甲基化重測序怎么解決
真核生物基因表達(dá)受多種機(jī)制、多層面的綜合調(diào)控?；虻腄NA序列不發(fā)生改變的情況下，基因的表達(dá)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(jìn)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(fù)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(fù)責(zé)催化核酸鏈上新的甲基化位點發(fā)生反應(yīng)，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(xì)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(dǎo)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(xì)胞內(nèi)縊縮-失活的X染色體的甲基化）。天津甲基化重測序公司DNA甲基化是在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下將甲基選擇性地添加到胞嘧啶上形成5-甲基胞嘧啶（5-mC）的過程。
DNA甲基化主要形成5－甲基胞嘧啶（5-mC）和少量的N6-甲基嘌呤（N6-mA）及7－甲基鳥嘌呤（7-mG）。結(jié)構(gòu)基因含有很多CPG結(jié)構(gòu), 2CPG 和2GPC 中兩個胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且兩個甲基集團(tuán)在DNA 雙鏈大溝中呈特定三維結(jié)構(gòu)?；蚪M中60%～ 90% 的CPG 都被甲基化, 未甲基化的CPG 成簇地組成CPG 島,位于結(jié)構(gòu)基因啟動子的core序列和轉(zhuǎn)錄起始點。有實驗證明超甲基化阻遏轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。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ö限制性內(nèi)切酶的切割位點, 以及DNA 酶的敏感位點, 使染色質(zhì)高度螺旋化, 凝縮成團(tuán), 失去轉(zhuǎn)錄活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脫氨基生成胸腺嘧啶, 由此可能導(dǎo)致基因置換突變, 發(fā)生堿基錯配: T2G, 如果在細(xì)胞分裂過程中不被糾正,就會誘發(fā)遺傳病或cancer, 而且, 生物體甲基化的方式是穩(wěn)定的, 可遺傳的。
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(jī)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(xì)胞內(nèi)，大約有1%的DNA堿基受到了甲基化。在成熟體細(xì)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(xì)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(jìn)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。全基因組甲基化測序:利用Bisulfite(亞硫酸鹽)對基因組進(jìn)行處理后上機(jī)測序。
亞硫酸氫鈉修飾后測序法是一種對DNA進(jìn)行亞硫酸氫鈉處理、聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增與DNA測序相結(jié)合的方法，能夠提供測定區(qū)域的序列信息，準(zhǔn)確定位甲基化胞嘧啶位點；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?，PCR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。以MethlyC-seq為例，將DNA段化后收集特定長度的片段并修復(fù)DNA末端.南京目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序送樣要求
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)。北京甲基化重測序怎么解決
DNA去甲基化分為兩類：主動去甲基化（Active DNA Demethylation）和被動去甲基化（Passive DNA Demethylation）。基因組甲基化模式的形成主要依賴于主動去甲基化，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 錯配，進(jìn)入BER 途徑。這一途徑主要存在于動物體中，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被動去甲基化是指當(dāng)DNMTs活性被抑制或濃度過低時，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。北京甲基化重測序怎么解決
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