DNA甲基化作为重要的表观遗传学调控机制在许多关键的生物学过程如发育及疾病的进展中扮演着重要的作用,相对于基于PCR、芯片等传统检测手段,全基因组亚硫酸氢盐测序(Whole Genome Bisulfite Sequencing, WGBS) 技术可通过将高效的亚硫酸氢盐转化与高通量测序文库构建方法相结合 (Post-BS WGBS),可在单碱基的分辨率下对来自更多样本基因组中的甲基化位点进行准确的分析,既可以覆盖所有甲基化位点,还能够配合靶向技术检测低频甲基化信号,已成为目前在业界受到普遍关注的一种主流方法。DNA 甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。南京亚硫酸盐甲基化重测序怎么解决
全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS)用于全基因组DNA甲基化检测:表观遗传学研究已经证实了特定基因区域的DNA甲基化修饰对于染色体构象、基因表达调控机制有着重要影响,而全基因组DNA甲基化研究是表观基因组学关注的重要内容。Bisulfite处理能够将基因组中未发生甲基化的C碱基转换成U,进行PCR扩增后变成T,与原本具有甲基化修饰的C碱基区分开来,再结合高通量测序技术,可绘制单碱基分辨率的全基因组DNA甲基化图谱。广州亚硫酸盐甲基化重测序准确度高上海翼和生物通过亚硫酸氢盐处理,用PCR扩增目的片段,并结合二代测序平台并对PCR产物进行测序。
DNA去甲基化分为两类:主动去甲基化(Active DNA Demethylation)和被动去甲基化(Passive DNA Demethylation)。基因组甲基化模式的形成主要依赖于主动去甲基化,主要涉及一类具有DNA去甲基化功能的蛋白,可能存在的五种机制a. DNA转葡糖基酶参与的碱基切除修复(base excision repair;BER):5-mC 由DNA 转葡糖基酶直接去除。此途径主要存在于植物体内,动物体内也可能存在。b.脱氨酶参与的碱基切除修复:5-mC 脱氨变成胸腺嘧啶T,形成G/T 错配,进入BER 途径。这一途径主要存在于动物体中,植物体中也可能存在。c.核苷酸外切修复机制(nucleotide excision repair;NER):直接移除甲基化的CpG 二核苷酸。d.氧化去甲基化:发生氧化反应打开碳-碳键,直接去除甲基基团。e.水解去甲基化:水解胞嘧啶的甲基基团,使其以甲醇的形式被释放。DNA被动去甲基化是指当DNMTs活性被抑制或浓度过低时,无法维持原有的甲基化状态,使DNA甲基化程度降低的过程,这类去甲基化通常发生在细胞复制的两个周期之间,涉及到某些可与DNMTs结合的因子,其结合后形成的复合物可以阻止DNMTs与DNA的结合。
DNA甲基化即在DNA上增加甲基基团,是使基因的转录抑制或沉默的主要方式。该修饰特异性地发生在CpG位点,胞嘧啶通过磷酸盐与鸟苷酸连接(图1)。甲基基团的插入改变了DNA的表观和结构,可能会直接阻碍DNA的识别及与转录因子的结合,或者吸引其他因子优先与DNA结合,干扰转录因子的结合。目前已鉴定了三个与甲基化DNA结合的蛋白家族,包括MBD蛋白、Kaiso和Kaiso样蛋白、以及SRA蛋白。通过招募这些蛋白,DNA甲基化可促进某些组蛋白状态的维持,如去乙酰作用,从而保持转录后的组蛋白修饰。例如,MBD家族的甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)与甲基CpG结合,招募HDACs,可促使染色体浓缩和转录抑制。DNA复制后胞嘧啶的甲基化会改变DNA的构象,使DNA的大沟无法与DNA结合蛋白正常结合。
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。DNA甲基化主要发生在CpG位点。在哺乳动物中,70%到80%的CpG位点的胞嘧啶是甲基化的。南京亚硫酸盐甲基化重测序怎么解决
目标区域甲基化重测序(Hi-MethylSeq),又叫重亚硫酸盐扩增子测序。南京亚硫酸盐甲基化重测序怎么解决
DNA甲基化一般是指DNA复制后,在DNA甲基转移酶的作用下,将S-腺甘酰甲硫氨酸分子上的甲基转移到DNA分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上,形成5-甲基胞嘧啶的过程,它是真核细胞生物基因组重要的修饰方式之一。DNA甲基化包括从头甲基化和维持甲基化2种模式。从头甲基化是指在从未发生甲基化的位点上发生甲基化修饰,建立DNA甲基化的过程;而维持甲基化是指维持甲基化的酶可识别新合成的半甲基化双链DNA,并将甲基添加到新链的非甲基化胞嘧啶上。南京亚硫酸盐甲基化重测序怎么解决
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