DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,從而控制基因+表達。在甲基轉移酶的催化下,DNA的CG兩個核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,這常見于基因的5'-CG-3'序列。大多數脊椎動物基因組DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,主要集中在基因5’端的非編碼區,并成簇存在。甲基化位點可隨DNA的復制而遺傳,因為DNA復制后,甲基化酶可將新合成的未甲基化的位點進行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活。DNA甲基化的位置主要集中在基因5′端的非編碼區,DNA高度甲基化首先會影響DNA結構,引起基因沉默。北京全基因組甲基化重測序機構
亞硫酸氫鈉修飾后測序法是一種對DNA進行亞硫酸氫鈉處理、聚合酶鏈反應擴增與DNA測序相結合的方法,能夠提供測定區域的序列信息,準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變為尿嘧啶,PCR擴增后為胸腺嘧啶,其將甲基化狀態的差異轉化成堿基的差異,從而對胞嘧啶的甲基化狀態進行分析;但在亞硫酸鈉處理的酸性環境下,單鏈特異性PCR模板穩定性下降,容易降解;并且模板鏈CG二核苷酸水平高易形成復雜的二級結構,常出現非特異性條帶,結合“巢式PCR法”能明顯提高擴增的特異度。天津目標位點甲基化重測序公司DNA甲基化在DNA復制起始、錯配修復以及轉座子的失活等過程中對維持遺傳信息的穩定性發揮著重要的作用。
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)結構基因含有很多CpG 結構, 2CpG 和2GPC 中兩個胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且兩個甲基集團在DNA 雙鏈大溝中呈特定三維結構?;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,位于結構基因啟動子的core序列和轉錄起始點。有實驗證明超甲基化阻遏轉錄的進行。DNA 甲基化可引起基因組中相應區域染色質結構變化, 使DNA 失去核酶?限制性內切酶的切割位點, 以及DNA 酶的敏感位點, 使染色質高度螺旋化, 凝縮成團, 失去轉錄活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脫氨基生成胸腺嘧啶, 由此可能導致基因置換突變, 發生堿基錯配: T2G, 如果在細胞分裂過程中不被糾正,就會誘發遺傳病或cancer, 而且, 生物體甲基化的方式是穩定的, 可遺傳的。
DNA甲基化是研究 為普遍的表觀遺傳修飾,它被認為在許多生物學過程和疾病中有著重要的作用。隨著測序技術的快速發展,二代測序與重亞硫酸鹽處理基因組DNA相結合產生了可以在全基因組單堿基水平上測量DNA甲基化水平的全基因組重亞硫酸鹽測序(whole-genome bisulfite sequencing,WGBS)技術。WGBS的流程與全基因組DNA測序主要區別于DNA文庫的構建。以MethlyC-seq為例,將DNA 段化后收集特定長度的片段并修復DNA末端,再將雙端加上3′-dAMP然后連接上甲基化的接頭,接著用重亞硫酸鹽處理DNA使未甲基化的胞嘧啶(C)轉化為尿嘧啶(U), 終進行低循環數的PCR擴增后完成建庫,建庫完后上機測序,得到原始數據(fastq文件)后,完成一定的質量控制后就可以進行mapping分析。DNA甲基化可引起基因組中相應區域染色質結構變化,使DNA失去核酶限制性內切酶的切割位點,。
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。為外遺傳編碼(epigenetic code)的一部分,是一種外遺傳機制。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。在人類細胞內,大約有1%的DNA堿基受到了甲基化。在成熟體細胞組織中,DNA甲基化一般發生於CpG雙核苷酸(CpG dinucleotide)部位;而非CpG甲基化則於胚胎干細胞中較為常見。植物體內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,進而使其失去功能。此外,也有一些生物體內不存在DNA甲基化作用。5甲基胞嘧啶 (5-methylcytosine, 5mC)是一種常見的DNA修飾類型,能調節基因表達、轉座子及染色體的狀態等。南京目標區段甲基化重測序技術服務
Hi-Methylseq結合了亞硫酸鹽轉換、靶向擴增子高通量測序技術,可實現 多區段、多位點的甲基化精確定量分析。北京全基因組甲基化重測序機構
DNA甲基化是表觀遺傳學領域研究的重點之一。DNA甲基化是指在DNA甲基轉移酶(DNA methyltransferase, 縮寫DNMT)的作用下,基因組DNA序列上CpG島的二核苷酸5′端胞嘧啶轉變為5′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,從而影響生物學功能。DNA 甲基化參與眾多的細胞生命活動,包括細胞分化、組織特異性基因表達、基因組印記、X 染色體失活等。異常的 DNA 甲基化會導致發育異常、tumour等疾病的發生。北京全基因組甲基化重測序機構
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