北京目标区间甲基化重测序分析

来源: 发布时间:2022-01-25

DNA甲基化可以抑制基因表达。其机制是当DNA甲基化出现在启动子区,其会强化启动子序列的异染色质化(染色体拧巴在一起),而使转录起始复合物无法接近和结合,从而强化基因的转录抑制。只有保持开放性常染色质状态的转录起始位点,才能保证转录起始蛋白复合物可接近并结合这个区域,从而保证基因的转录表达。当DNA甲基化出现在编码基因不同区域的时候(上游,基因区或下游),其对基因表达的影响也是不同的。同时,DNA甲基化不仅只影响基因转录,实际上其与组蛋白修饰、DNA突变、小RNA表达等都有非常复杂的相互调控作用。重亚硫酸盐测序可以从单个碱基水平分析基因组中甲基化的胞嘧啶。北京目标区间甲基化重测序分析

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DNA(主要是CpG的)甲基化是其遗传机制和表型效应**为明确的表观遗传性机制。DNA甲基化谱式的变化不仅指导在正常发育过程中细胞谱系特化所依据的基因组转录谱式的改变,且在疾病发生和发展的基因表达异化中起着决定性的作用。为了高效准确的分析基因组中所有的甲基化位点,可采用全基因组甲基化(Whole Genome Bisulfite Sequence,WGBS)。亚硫酸氢盐处理是一种分类5-甲基胞嘧啶和非甲基化碱基的有效方法之一,包括基于序列、熔化温度和交互的分析,WGBS是通过重亚硫酸氢盐使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶(C)脱氨基转变为尿嘧啶(U),而甲基化的胞嘧啶保持不变,再经PCR将U转变为T,结合NGS便可高效准确地分析基因组中所有甲基化位点。成都全基因组甲基化重测序公司全基因组甲基化测序:利用Bisulfite(亚硫酸盐)对基因组进行处理后上机测序。

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DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶(Dnmt)的作用下将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程,刚被发现时被定义为第五种碱基,实际上它是一种重要的表观遗传学标记,在调控基因表达、维持染色质结构、基因印记、X染色体失活以及胚胎发育等生物学过程中发挥着重大的作用,获得全基因组范围内所有C位点的甲基化水平数据,对表观遗传学的时空特异性研究具有重要意义,Bisulfite甲基化测序是以新一代高通量测序平台为基础,结合全基因组Bisulfite处理和生物信息数据分析技术,进行低成本、高效率、高准确度的全基因组DNA甲基化水平图谱绘制。

DNA甲基化是表观遗传调控的常见机制。启动子区域的高度甲基化可导致基因表达改变。甲基化多发生于胞嘧啶(cytosine, C)位置。在细胞和组织分化、疾病发生以及适应环境等过程中,甲基化状态可发生改变。高精确度全基因组甲基化修饰状态的分析,将为发育、育种、tumour标志物鉴定或药物靶标寻找等研究奠定基础。全基因组甲基化测序结合了亚硫酸氢盐转化(bisulfite conversion)方法与新一代高通量测序技术,可在单碱基分辨率水平上高效地检测全基因组DNA甲基化状态。亚硫酸氢盐处理可以使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变,PCR扩增所需片段,则尿嘧啶全部转化成胸腺嘧啶。对PCR产物进行高通量测序,与参考序列比对,即可判断CpG/CHG/CHH位点是否发生甲基化。常规全基因组甲基化测序技术通过T4-DNA连接酶,在超声波打断基因组DNA段的两端连接接头序列。

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DNA甲基化是表观遗传修饰的主要方式,能在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。为外遗传编码(epigenetic code)的一部分,是一种外遗传机制。DNA甲基化过程会使甲基添加到DNA分子上,例如在胞嘧啶环的5'碳上:这种5'方向的DNA甲基化方式可见於所有脊椎动物。在人类细胞内,大约有1%的DNA碱基受到了甲基化。在成熟体细胞组织中,DNA甲基化一般发生於CpG双核苷酸(CpG dinucleotide)部位;而非CpG甲基化则於胚胎干细胞中较为常见。植物体内胞嘧啶的甲基化则可分为对称的CpG(或CpNpG),或是不对称的CpNpNp形式(C与G是碱基;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,可利用亚硫酸盐定序(bisulfite sequencing)方式测定。DNA甲基化可能使基因沉默化,进而使其失去功能。此外,也有一些生物体内不存在DNA甲基化作用。Hi-MethylSeq在研究DNA甲基化时,每一个read都相当于克隆测序时的一个单克隆。上海目标区间甲基化重测序分析

Hi-Methylseq结合了亚硫酸盐转换、靶向扩增子高通量测序技术,可实现 多区段、多位点的甲基化精确定量分析。北京目标区间甲基化重测序分析

真核生物基因表达受多种机制、多层面的综合调控。基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因的表达水平与功能发生改变,并可遗传现象,称为表观遗传(epigenetic)现象。DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性的添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,常见于基因的5′—CG—3′序列。DNA甲基化的位置主要集中在基因5′端的非编码区,DNA高度甲基化首先会影响DNA结构,进而阻遏基因转录,引起基因沉默。人体内,DNA甲基转移酶主要有四种:DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L。在DNA复制完成后,DNMT1是催化甲基转移至新合成的DNA链上,这一现象称为维持甲基化;DNMT3A和DNMT3B负责催化核酸链上新的甲基化位点发生反应,成为形成甲基化;DNMT3L不具有甲级转移酶活性,其主要作用是调节其他甲基转移酶的活性。真核细胞内甲基化状态有3种:持续的低甲基化状态(如持家基因的甲基化)、诱导的去甲基化状态(如一些发育阶段特异性基因的修饰)和高度甲基化状态(如人类女性细胞内缢缩-失活的X染色体的甲基化)。北京目标区间甲基化重测序分析

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