DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變?yōu)?′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(dá),從而影響生物學(xué)功能。DNA 甲基化參與眾多的細(xì)胞生命活動,包括細(xì)胞分化、組織特異性基因表達(dá)、基因組印記、X 染色體失活等。異常的 DNA 甲基化會導(dǎo)致發(fā)育異常、tumour等疾病的發(fā)生。DNA甲基化是基因組DNA的一種主要表觀遺傳修飾形式。廣州亞硫酸鹽甲基化重測序怎么解決
上海翼和生物通過亞硫酸氫鹽(bisulfite)處理,用多重PCR擴(kuò)增目的片段,添加barcode和測序通用接頭,在Illumina X10二代測序平臺對PCR產(chǎn)物進(jìn)行高通量測序,利用生物信息學(xué)方法,精確定量計(jì)算目標(biāo)區(qū)間內(nèi)的甲基化位點(diǎn)的甲基化狀態(tài),在完成目標(biāo)區(qū)域檢測的同時(shí)大幅降低研究費(fèi)用。Hi-MethylSeq結(jié)合了亞硫酸鹽轉(zhuǎn)換、靶向擴(kuò)增子高通量測序技術(shù),可實(shí)現(xiàn)多區(qū)段、多位點(diǎn)的甲基化精確定量分析。本方法適用于感興趣的目的片段的甲基化研究,在大樣本中進(jìn)一步確認(rèn)全基因組甲基化研究挑選的陽性位點(diǎn)。重亞硫酸鹽處理是甲基化分析中基因組DNA處理的金標(biāo)準(zhǔn),是一個(gè)化學(xué)過程,可造成DNA的損傷,很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)100%的轉(zhuǎn)換效率和保持DNA的完整性,二者需要做出一定的平衡。Hi-MethylSeq在CpG島之外選取3段內(nèi)參序列中的C作為內(nèi)對照,準(zhǔn)確評估樣本的轉(zhuǎn)化率。江蘇亞硫酸鹽甲基化重測序哪里做Hi-Methylseq方案一次測序反應(yīng)每個(gè)位點(diǎn)測序上百次節(jié)約時(shí)間、成本、定量準(zhǔn)確。
在生物系統(tǒng)內(nèi),甲基化是經(jīng)酶催化的,這種甲基化涉及重金屬修飾、基因表達(dá)的調(diào)控、蛋白質(zhì)功能的調(diào)節(jié)以及核糖核酸(RNA)加工。重金屬修飾可以在生物系統(tǒng)外發(fā)生。組織樣本的化學(xué)甲基化也是組織染色的方法之一。表觀遺傳學(xué)的甲基化包括DNA甲基化或蛋白質(zhì)甲基化。1)DNA甲基化。脊椎動物的DNA甲基化一般發(fā)生在CpG位點(diǎn)(胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤位點(diǎn),即DNA序列中胞嘧啶后緊連鳥嘌呤的位點(diǎn))。經(jīng)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化胞嘧啶轉(zhuǎn)化為5-甲基胞嘧啶。人類基因中約80%-90%的CpG位點(diǎn)已被甲基化,但是在某些特定區(qū)域,如富含胞嘧啶和鳥嘌呤的CpG島則未被甲基化。這與包含所有普遍表達(dá)基因在內(nèi)的56%的哺乳動物基因中的啟動子有關(guān)。1%-2%的人類基因組是CpG群,并且CpG甲基化與轉(zhuǎn)錄活性成反比。
亞硫酸氫鈉修飾后測序法是一種對DNA進(jìn)行亞硫酸氫鈉處理、聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增與DNA測序相結(jié)合的方法,能夠提供測定區(qū)域的序列信息,準(zhǔn)確定位甲基化胞嘧啶位點(diǎn);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(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ琍CR擴(kuò)增后為胸腺嘧啶,其將甲基化狀態(tài)的差異轉(zhuǎn)化成堿基的差異,從而對胞嘧啶的甲基化狀態(tài)進(jìn)行分析;但在亞硫酸鈉處理的酸性環(huán)境下,單鏈特異性PCR模板穩(wěn)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(fù)雜的二級結(jié)構(gòu),常出現(xiàn)非特異性條帶,結(jié)合“巢式PCR法”能明顯提高擴(kuò)增的特異度。上海翼和生物通過亞硫酸氫鹽處理,用PCR擴(kuò)增目的片段,并結(jié)合二代測序平臺并對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序。
DNA甲基化過程在一些生物學(xué)現(xiàn)象中起重要作用。例如,在原核生物中,它參與毒力、細(xì)胞周期調(diào)控、基因表達(dá)和對外源 DNA 導(dǎo)入的保護(hù)(DNA-宿主特異性)等過程。在高等真核生物中,DNA 甲基化參與調(diào)控染色體穩(wěn)定性、印記、X 染色體失活和cancer 變等多個(gè)細(xì)胞過程。在哺乳動物中,DNA 甲基化主要發(fā)生在胞嘧啶堿基的第五個(gè)碳原子上,形成 5-甲基胞嘧啶或 5-甲基胞嘧啶核苷 (5-mC)。DNA甲基化幾乎只存在于CpG二核苷酸上,是一個(gè)關(guān)鍵的表觀遺傳標(biāo)記和基因表達(dá)調(diào)控因子。基因啟動子或 CpG 島處的甲基化 CpG 簇與基因失活有關(guān)。DNA 甲基化由一個(gè)被稱為 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶并包括 DNMT1、DNMT3a 和 DNMT3b 的酶家族催化。DNMT3a 和 DNMT3b是從頭合成的甲基轉(zhuǎn)移酶,能夠甲基化之前未甲基化的 CpG二核苷酸。相反,DNMT1是一種維持性甲基轉(zhuǎn)移酶,在復(fù)制過程中修飾半甲基化的 DNA。翼和生物目標(biāo)區(qū)域甲基化項(xiàng)目結(jié)合亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化和多重PCR擴(kuò)增建庫測序技術(shù),對目標(biāo)區(qū)域甲基化位點(diǎn)進(jìn)行分析。江蘇目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序技術(shù)服務(wù)
異常的DNA甲基化可參與調(diào)控疾病相關(guān)的分子信號通路,從而影響其正常功能。廣州亞硫酸鹽甲基化重測序怎么解決
DNA(主要是CpG的)甲基化是其遺傳機(jī)制和表型效應(yīng)**為明確的表觀遺傳性機(jī)制。DNA甲基化譜式的變化不僅指導(dǎo)在正常發(fā)育過程中細(xì)胞譜系特化所依據(jù)的基因組轉(zhuǎn)錄譜式的改變,且在疾病發(fā)生和發(fā)展的基因表達(dá)異化中起著決定性的作用。為了高效準(zhǔn)確的分析基因組中所有的甲基化位點(diǎn),可采用全基因組甲基化(Whole Genome Bisulfite Sequence,WGBS)。亞硫酸氫鹽處理是一種分類5-甲基胞嘧啶和非甲基化堿基的有效方法之一,包括基于序列、熔化溫度和交互的分析,WGBS是通過重亞硫酸氫鹽使DNA中未發(fā)生甲基化的胞嘧啶(C)脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ║),而甲基化的胞嘧啶保持不變,再經(jīng)PCR將U轉(zhuǎn)變?yōu)門,結(jié)合NGS便可高效準(zhǔn)確地分析基因組中所有甲基化位點(diǎn)。廣州亞硫酸鹽甲基化重測序怎么解決
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