服務(wù)介紹 Service Introduction
DNA 甲基化是表觀遺傳學(xué)(Epigenetics)的重要組成部分,在維持正常細(xì)胞功能、遺傳印記、胚胎發(fā)育以及人類腫瘤發(fā)生中起著 重要的作用。Bisulfite 處理能夠?qū)⒒蚪M中未甲基化的胞嘧啶與甲基化的胞嘧啶區(qū)分開來,因此成為表觀遺傳學(xué)研究的經(jīng)典實驗方法。 Bisulfite 處理與高通量測序技術(shù)相結(jié)合的測序方法—Bisulfite Sequencing 能夠繪制單堿基分辨率的 DNA 甲基化圖譜。特定物種的高精 確度甲基化修飾模式的分析,為廣泛應(yīng)用于細(xì)胞分化、組織發(fā)育等基礎(chǔ)機制研究,以及動植物育種、人類健康與疾病研究奠定基礎(chǔ)。
隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展,研究表觀遺傳學(xué)的技術(shù)也在不斷產(chǎn)生,主要有以下四種:全基因組甲基化測序(Bisulfite 測序)、簡化基因組甲基化測序(RRBS 測序)、免疫共沉降測序(ChIP-seq)、甲基化抗體沉降測序(MeIDP-seq)。上述四種方法都是研究 DNA 甲基化的常用方法,其不同點在于對前期 DNA 的處理方式不同,以全基因組甲基化測序為例,其采用亞硫酸氫鹽處理基因組 DNA 使未 甲基化修飾的胞嘧啶 C 堿基轉(zhuǎn)化成尿嘧啶 U,通過對處理后的 DNA 進行全基因組重測序,從而對整個染色體、基因的不同功能區(qū)域以及 基因組中重復(fù)元件的甲基化進行分析,從基因水平實現(xiàn)單堿基的甲基化水平分析。從基因組水平實現(xiàn)單堿基的甲基化水平分析。雖然該方 法全面詳細(xì)的分析了甲基化水平,但測序成本相對昂貴,因此產(chǎn)生了簡化甲基化測序,該方法主要是采用甲基化不敏感的 II 型限制性內(nèi)切 酶進行完全酶切,然后富集特定大小的基因組片段,利用高通量測序平臺進行測序分析。
技術(shù)流程 Technical Procedures
樣品要求及實驗周期
表觀遺傳學(xué)相關(guān)DNA測序樣品要求及周期 | |||||
實驗類型 | 樣品總量 | 樣品濃度 | 樣品純度OD260/280 | 樣品保存 | 實驗周期 |
全基因甲基化測序 | 3 μg 的基因組 DNA | 基因組 DNA 樣品濃度 >100 ng/μl,富集后 DNA 樣品濃度 >5 ng/μl, | OD260/280 介于 1.8-2.0 之間,無肉眼可見污染; | 請選擇乙醇、純水進行保存 | 40-60個工作日 |
簡化基因組甲基化測序 | ≥4 μg DNA | 40-60個工作日 | |||
免疫共沉降測序 | 30 ng 的抗體富集后的 DNA 片段樣品 | 40-50個工作日 | |||
甲基化抗體沉降測序 | 30 ng 的抗體富集后的 DNA 片段樣品 | 40-45個工作日 |
生物信息學(xué)分析Bioinformatics Analysis
生物信息學(xué)分析 | |||
全基因組甲基化測序分析內(nèi)容 | 簡化基因組甲基化測序分析內(nèi)容 | ChIP-seq 測序分析內(nèi)容 | MeIDP-seq 測序分析內(nèi)容 |
數(shù)據(jù)產(chǎn)出總量、C 的測序深度統(tǒng)計、基因組覆蓋度統(tǒng)計 | 數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計及基本的數(shù)據(jù)質(zhì)控處理 | 數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計及基本的數(shù)據(jù)質(zhì)控處理 | 原始數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計及基本的數(shù)據(jù)質(zhì)控處理 |
與目的物種基因組進行比對 | 測序數(shù)據(jù)與目的物種基因組進行比對 | 通過參考基因組比對確定 Peak 的位置信息 | 與基因組比對(需要客戶提供參考基因組信息) |
鑒定 C 堿基的甲基化狀態(tài)及在基因組上的分布 | 胞嘧啶 C 的測序深度統(tǒng)計 | Peak 的數(shù)量及長度,以及富集度統(tǒng)計 | 基因組上檢測到的甲基化區(qū)域統(tǒng)計 |
統(tǒng)計各染色體所有 5mC 的數(shù)量、位置及甲基化水平 | Promoter 和 CpG 島上覆蓋度及甲基化分析 | 基因組上不用功能區(qū)域 Peak 分布統(tǒng)計 | 每個樣品檢測到的甲基化區(qū)域的分布情況(在重復(fù)區(qū)域、基因區(qū)、基因間區(qū)的分布) |
統(tǒng)計各同基因功能區(qū)域內(nèi) 5mC 中 CpG、CHG、CHH 所占的比例及甲基化水平 | 鑒定胞嘧啶 C 堿基的甲基化狀態(tài)及在基因組上的分布 | 多個樣品間 Peak 及相關(guān)基因的差異分析 | 提供與樣本甲基化區(qū)域相關(guān)的基因列表 |
CpG、CHG、CHH 中 5mC 附近的 6 bp 序列的特征分析 | Peak 相關(guān)基因 GO 顯著性富集分析 | 兩個樣本間甲基化區(qū)域相關(guān)差異統(tǒng)計 | |
多樣品間的差異性甲基化區(qū)域(DMR)預(yù)測 | 2 個以上樣本差異分析 |