二代测序——甲基化的定义和概念
定义:甲基化(methylation)是指从活性甲基化合物(如S-腺苷基甲硫氨酸)上将甲基催化转移到其他化合物的过程。在生物系统中,这是一种常见的化学修饰方式,主要涉及在DNA、RNA和蛋白质等生物大分子上添加甲基基团。
DNA甲基化
概念及位置:DNA甲基化主要是在DNA甲基转移酶(DNAmethyltransferase,DNMT)的作用下,将甲基基团添加到DNA分子中的特定碱基上,最常见的是在CpG岛(富含CpG二核苷酸的区域,CpG是指胞嘧啶-鸟嘌呤的碱基对)的胞嘧啶(C)的5’碳位上添加甲基。 二代测序广泛应用于医学研发。山东嘉安健达二代测序公司
二代测序——蛋白质甲基化
概念及位置:蛋白质甲基化是指在蛋白质的氨基酸残基上添加甲基基团。常见的甲基化修饰位点包括精氨酸(Arg)和赖氨酸(Lys)残基。
作用
1、调节蛋白质 - 蛋白质相互作用:例如,组蛋白(染色体的组成成分)的甲基化可以改变染色质的结构和功能,影响基因的可及性。当组蛋白 H3 的赖氨酸残基(如 H3K4、H3K9 等)发生甲基化时,会招募不同的蛋白质复合物,从而***或抑制基因转录。2、调节酶的活性:某些酶的活性可以通过蛋白质甲基化来调节。甲基化可能改变酶的活性中心的结构或者影响其与底物的结合能力。
检测方法:质谱分析:这是一种***用于检测蛋白质甲基化的方法。它能够精确地确定蛋白质分子的质量,通过比较甲基化和未甲基化蛋白质的质谱图,可以鉴定甲基化位点和修饰程度。 长宁区嘉安健达二代测序公司扩增子测序是二代测序吗?
二代测序的建库步骤④
四、接头连接
接头选择:根据测序平台的要求选择合适的接头。不同的二代测序平台(如Illumina、IonTorrent等)有各自特定设计的接头。这些接头包含与测序平台的流动池(flowcell)表面互补的序列,用于将DNA片段固定在测序芯片上,还包含用于区分不同样本的索引序列(index)等。
连接反应:使用DNA连接酶将接头与DNA片段连接。T4DNA连接酶是常用的连接酶,它可以在ATP(三磷酸腺苷)存在下,将接头的5'-磷酸基团与DNA片段的3'-羟基形成磷酸二酯键,从而将接头连接到DNA片段的两端。连接反应的条件(如温度、连接酶的用量、反应时间等)需要根据具体的实验要求进行优化,以确保较高的连接效率。
二代测序的建库步骤②
二、片段化处理
物理方法:超声破碎是常用的物理片段化方法。它通过超声波的高频振动将核酸分子打断成合适大小的片段。例如,在一些文库构建中,将DNA样本置于超声破碎仪中,通过调整超声功率和时间,可以将DNA片段化到几百碱基对(bp)的长度范围,一般在150-300bp左右,这符合二代测序的读长要求。超声破碎的优点是片段大小比较均匀,但操作需要优化超声参数,否则可能会导致过度破碎或片段大小不一致。
酶切方法:利用限制性内切酶进行片段化。限制性内切酶能够识别特定的DNA序列,并在这些序列处切割DNA。例如,用EcoRⅠ酶可以识别GAATTC序列并进行切割。通过选择合适的限制性内切酶组合,可以将DNA切割成期望大小的片段。不过,这种方法的局限性在于酶切位点的限制,可能无法获得理想的片段大小分布,而且可能会引入酶切偏好性。 二代测序广泛应用于个性化医学。
二代测序——RNA甲基化的概念、作用和检测方法
RNA 甲基化概念及位置:RNA 甲基化是在 RNA 分子上添加甲基基团,其中 N6 - 甲基腺苷(m6A)是最常见的一种 RNA 甲基化修饰形式,它主要发生在 mRNA(信使 RNA)的腺嘌呤(A)残基上。
作用
1、影响 RNA 的稳定性:m6A 修饰可以影响 mRNA 的稳定性。例如,一些带有 m6A 修饰的 mRNA 更容易被降解,从而调控基因表达的时间和水平。2、调节 RNA 的剪接和翻译:m6A 修饰还能够调节 mRNA 的剪接过程,影响不同转录本的生成。同时,它也可以在翻译水平上发挥作用,影响蛋白质合成的效率。
检测方法
甲基化 RNA 免疫沉淀测序(MeRIP - Seq):这种方法主要是利用特异性识别 m6A 修饰的抗体,对 RNA 进行免疫沉淀富集,然后通过高通量测序来鉴定 m6A 修饰的位点和水平。 二代测序的优势是高准确性。山东嘉安健达二代测序公司
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孕妇及胎儿
优势:无创产前筛查(NIPT)是二代测序技术用于孕期胎儿常见染色体非整倍体筛查的应用,对于唐氏综合征、18-三体综合征、13-三体综合征等染色体异常疾病的检测准确率分别能达到95%、85%、75%以上,明显高于传统血清学筛查。
局限性:孕妇外周血中胎儿游离DNA来源于胎盘滋养细胞,可能与胎儿实际情况不一致,导致假阳性。母亲若合并免疫疾病、凝血功能障碍等,会使外周血中游离DNA含量过高,掩盖胎儿来源的游离DNA,造成假阴性510. 山东嘉安健达二代测序公司