DNA甲基化屬于表觀遺傳的范疇。表觀遺傳屬于一種可以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生應(yīng)答和改變的遺傳機(jī)制。機(jī)體細(xì)胞在經(jīng)歷脅迫、創(chuàng)傷等環(huán)境變化后，會(huì)產(chǎn)生特定的應(yīng)答，并往往會(huì)用DNA甲基化、組蛋白修飾等形式將應(yīng)激的模式記錄在DNA修飾中。這種脅迫記憶可以幫助細(xì)胞在面臨下一次應(yīng)激的時(shí)候快速適應(yīng)。同時(shí)，這種表觀修飾可以通過(guò)遺傳的方式傳遞給下一代細(xì)胞。對(duì)于高等動(dòng)植物，通常壽命都比較漫長(zhǎng)。在漫長(zhǎng)的一生中，一方面機(jī)體會(huì)經(jīng)歷大量的環(huán)境應(yīng)答，另一方面細(xì)胞將會(huì)分裂多代。那么機(jī)體就更需要將應(yīng)答的信息，存儲(chǔ)在DNA甲基化中傳遞給后代的細(xì)胞，以提高這個(gè)物種的環(huán)境適應(yīng)能力。DNA甲基化分析是經(jīng)過(guò)亞硫酸氫鹽處理后，用PCR擴(kuò)增目的片段，并對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序.北京亞硫酸鹽甲基化重測(cè)序送樣要求

DNA甲基化即在DNA上增加甲基基團(tuán)，是使基因的轉(zhuǎn)錄抑制或沉默的主要方式。該修飾特異性地發(fā)生在CpG位點(diǎn)，胞嘧啶通過(guò)磷酸鹽與鳥(niǎo)苷酸連接(圖1)。甲基基團(tuán)的插入改變了DNA的表觀和結(jié)構(gòu)，可能會(huì)直接阻礙DNA的識(shí)別及與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，或者吸引其他因子優(yōu)先與DNA結(jié)合，干擾轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。目前已鑒定了三個(gè)與甲基化DNA結(jié)合的蛋白家族，包括MBD蛋白、Kaiso和Kaiso樣蛋白、以及SRA蛋白。通過(guò)招募這些蛋白，DNA甲基化可促進(jìn)某些組蛋白狀態(tài)的維持，如去乙酰作用，從而保持轉(zhuǎn)錄后的組蛋白修飾。例如，MBD家族的甲基CpG結(jié)合蛋白2(MeCP2)與甲基CpG結(jié)合，招募HDACs，可促使染色體濃縮和轉(zhuǎn)錄抑制。天津目標(biāo)區(qū)間甲基化重測(cè)序WGBS的流程與全基因組DNA測(cè)序主要區(qū)別于DNA文庫(kù)的構(gòu)建。

DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下，使胞嘧啶的5位碳原子發(fā)生甲基化的生物化學(xué)過(guò)程。DNA胞嘧啶甲基化是一種穩(wěn)定的表觀遺傳學(xué)標(biāo)記，在調(diào)控特定基因表達(dá)、轉(zhuǎn)座子沉默、基因印記、X染色體失活以及基因組穩(wěn)定性等多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。在動(dòng)物中，DNA甲基化主要發(fā)生在CpG二核苷酸的背景下，約為70-80%的DNA甲基化。然而，剩余未發(fā)生甲基化的CpG位點(diǎn)則主要密集分布于基因的啟動(dòng)子區(qū)域和the first exon region，被稱(chēng)為CpG島(CpG island)，在基因表達(dá)的調(diào)控和基因突變上都可能發(fā)揮著重要作用。

DNA去甲基化分為兩類(lèi)：主動(dòng)去甲基化（Active DNA Demethylation）和被動(dòng)去甲基化（Passive DNA Demethylation）。基因組甲基化模式的形成主要依賴(lài)于主動(dòng)去甲基化，主要涉及一類(lèi)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(dòng)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(cuò)配，進(jìn)入BER 途徑。這一途徑主要存在于動(dòng)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(kāi)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(dòng)去甲基化是指當(dāng)DNMTs活性被抑制或濃度過(guò)低時(shí)，無(wú)法維持原有的甲基化狀態(tài)，使DNA甲基化程度降低的過(guò)程，這類(lèi)去甲基化通常發(fā)生在細(xì)胞復(fù)制的兩個(gè)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。常規(guī)全基因組甲基化測(cè)序技術(shù)通過(guò)T4-DNA連接酶，在超聲波打斷基因組DNA段的兩端連接接頭序列。

亞硫酸氫鹽測(cè)序法用亞硫酸氫鈉對(duì) DNA 進(jìn)行化學(xué)處理會(huì)使甲基化特異性序列變異，從而可以通過(guò)NGS進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和質(zhì)量的基本控制，包括原始測(cè)序和芯片數(shù)據(jù)的讀取、轉(zhuǎn)換到產(chǎn)生準(zhǔn)確的DNA甲基化圖譜；其次，需要對(duì)DNA甲基化位點(diǎn)的結(jié)果進(jìn)行可視化，并且利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法鑒定樣本特異性差異的DNA甲基化位點(diǎn)；第三，驗(yàn)證 DNA 甲基化差異位點(diǎn)，并且對(duì)其進(jìn)行生物學(xué)解釋。DNA甲基化是一種表觀遺傳修飾，是由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine)作為甲基供體.蘇州目標(biāo)區(qū)段甲基化重測(cè)序怎么解決

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。北京亞硫酸鹽甲基化重測(cè)序送樣要求

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(niǎo)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(gè)胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且兩個(gè)甲基集團(tuán)在DNA 雙鏈大溝中呈特定三維結(jié)構(gòu)。基因組中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(dòng)子的core序列和轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)。有實(shí)驗(yàn)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?限制性?xún)?nèi)切酶的切割位點(diǎn), 以及DNA 酶的敏感位點(diǎn), 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(cuò)配: T2G, 如果在細(xì)胞分裂過(guò)程中不被糾正,就會(huì)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。北京亞硫酸鹽甲基化重測(cè)序送樣要求

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