服务介绍 Service Introduction
DNA 甲基化是表观遗传学(Epigenetics)的重要组成部分,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着 重要的作用。Bisulfite 处理能够将基因组中未甲基化的胞嘧啶与甲基化的胞嘧啶区分开来,因此成为表观遗传学研究的经典实验方法。 Bisulfite 处理与高通量测序技术相结合的测序方法—Bisulfite Sequencing 能够绘制单碱基分辨率的 DNA 甲基化图谱。特定物种的高精 确度甲基化修饰模式的分析,为广泛应用于细胞分化、组织发育等基础机制研究,以及动植物育种、人类健康与疾病研究奠定基础。
随着分子生物学的快速发展,研究表观遗传学的技术也在不断产生,主要有以下四种:全基因组甲基化测序(Bisulfite 测序)、简化基因组甲基化测序(RRBS 测序)、免疫共沉降测序(ChIP-seq)、甲基化抗体沉降测序(MeIDP-seq)。上述四种方法都是研究 DNA 甲基化的常用方法,其不同点在于对前期 DNA 的处理方式不同,以全基因组甲基化测序为例,其采用亚硫酸氢盐处理基因组 DNA 使未 甲基化修饰的胞嘧啶 C 碱基转化成尿嘧啶 U,通过对处理后的 DNA 进行全基因组重测序,从而对整个染色体、基因的不同功能区域以及 基因组中重复元件的甲基化进行分析,从基因水平实现单碱基的甲基化水平分析。从基因组水平实现单碱基的甲基化水平分析。虽然该方 法全面详细的分析了甲基化水平,但测序成本相对昂贵,因此产生了简化甲基化测序,该方法主要是采用甲基化不敏感的 II 型限制性内切 酶进行完全酶切,然后富集特定大小的基因组片段,利用高通量测序平台进行测序分析。
技术流程 Technical Procedures
样品要求及实验周期
表观遗传学相关DNA测序样品要求及周期 | |||||
实验类型 | 样品总量 | 样品浓度 | 样品纯度OD260/280 | 样品保存 | 实验周期 |
全基因甲基化测序 | 3 μg 的基因组 DNA | 基因组 DNA 样品浓度 >100 ng/μl,富集后 DNA 样品浓度 >5 ng/μl, | OD260/280 介于 1.8-2.0 之间,无肉眼可见污染; | 请选择乙醇、纯水进行保存 | 40-60个工作日 |
简化基因组甲基化测序 | ≥4 μg DNA | 40-60个工作日 | |||
免疫共沉降测序 | 30 ng 的抗体富集后的 DNA 片段样品 | 40-50个工作日 | |||
甲基化抗体沉降测序 | 30 ng 的抗体富集后的 DNA 片段样品 | 40-45个工作日 |
生物信息学分析Bioinformatics Analysis
生物信息学分析 | |||
全基因组甲基化测序分析内容 | 简化基因组甲基化测序分析内容 | ChIP-seq 测序分析内容 | MeIDP-seq 测序分析内容 |
数据产出总量、C 的测序深度统计、基因组覆盖度统计 | 数据产出统计及基本的数据质控处理 | 数据产出统计及基本的数据质控处理 | 原始数据产出统计及基本的数据质控处理 |
与目的物种基因组进行比对 | 测序数据与目的物种基因组进行比对 | 通过参考基因组比对确定 Peak 的位置信息 | 与基因组比对(需要客户提供参考基因组信息) |
鉴定 C 碱基的甲基化状态及在基因组上的分布 | 胞嘧啶 C 的测序深度统计 | Peak 的数量及长度,以及富集度统计 | 基因组上检测到的甲基化区域统计 |
统计各染色体所有 5mC 的数量、位置及甲基化水平 | Promoter 和 CpG 岛上覆盖度及甲基化分析 | 基因组上不用功能区域 Peak 分布统计 | 每个样品检测到的甲基化区域的分布情况(在重复区域、基因区、基因间区的分布) |
统计各同基因功能区域内 5mC 中 CpG、CHG、CHH 所占的比例及甲基化水平 | 鉴定胞嘧啶 C 碱基的甲基化状态及在基因组上的分布 | 多个样品间 Peak 及相关基因的差异分析 | 提供与样本甲基化区域相关的基因列表 |
CpG、CHG、CHH 中 5mC 附近的 6 bp 序列的特征分析 | Peak 相关基因 GO 显著性富集分析 | 两个样本间甲基化区域相关差异统计 | |
多样品间的差异性甲基化区域(DMR)预测 | 2 个以上样本差异分析 |