湖北修饰表观遗传组测序研究

案例2. ATAC-seq与ChIP-seq联合分析 原文：Nfib Promotes Metastasis through a Widespread Increase in Chromatin Accessibility 期刊：Cell 影响因子：31.398 该文章是通过比较原发性和肝转移性的小细胞肺ai细胞之间的差异，从而研究人小细胞肺ai促进ai症扩散转移的背景机制。首先利用ATAC-seq，发现NFI家族转录因子富集在具有差异的染色质开放位点中，预示着NFI家族转录因子在调控tumsor细胞转移中扮演着重要角色。进一步进行ChIP-seq，通过2种测序结果联合分析，发现在染色质高开放性位点区域伴随着Nfib拷贝数量增多，且Nfib在侵袭性原发性tumsor和转移性tumsor内高表达，Nfib表现出维持染色质及远端调控区域开放和促进神经基因表达的功能，说明Nfib对促进ai细胞增殖和迁移具有重要的作用。目前也习惯将巨大的环状DNA(>1Mb)称为ecDNA。湖北修饰表观遗传组测序研究

为了研究 DPI，科学家发明了很多方法：凝胶阻滞、DNaseI 足迹实验、甲基化干扰、体内足迹、酵母单杂、ChIP-Seq 等。其中 ChIP-Seq 因其能真实、完整地反映结合在 DNA 序列上的靶蛋白，是目前全基因组水平研究 DPI 的标准实验技术。 ChIP-Seq 的基本过程包括甲醛交联将细胞内与 DNA 结合的蛋白固定，再裂解细胞，超声断裂 DNA，将 DNA-蛋白质复合物结合在特异性抗体上，再用可以结合抗体的 ProteinA 磁珠将抗体-蛋白-DNA 复合物抓取下来，之后将 DNA 与蛋白解离，将 DNA的片段补平，加 A，加接头，进行高通量测序。 然而，由于 ChIP-Seq 实验过程中的甲醛交联、染色质片段化、免疫共沉淀以及文库构建等步骤繁琐且条件难以控制，常规 ChIP-Seq 实验需要大量细胞，且实验重复性差、信噪比低。四川项目表观遗传组测序案例但新的研究表明：无论是在正常体细胞还是ai细胞中，都存在大量染色体外环状DNA。

本文作者利用850K芯片分别检测健康表皮、光化性角化病表皮、皮肤鳞状细胞ai表皮的DNA甲基化状态，发现AK甲基化显示出经典的tumsor甲基化的结构与cSCC的结构高度相似，通过降低DNA甲基化年龄、非CpG岛甲基化、干细胞相关的角蛋白和增强子甲基化模式进一步分析，证实了干细胞甲基化的典型特征。同时还发现这些特征只在一半的样本中检测到，而另一半则显示出与健康的表皮关系更密切。这些都表明AK 和 cSCC 存在两种亚型，并分别起源于不同的角质形成细胞分化阶段。总而言之，本文利用高通量技术手段研究鳞状细胞aiDNA甲基化在细胞分化过程中特征性分析，为其临床学的应用奠定了基础。

游离于染色体基因组之外的DNA (extrachromosoma l DNA，ecDNA)被发现常常以环状的形式存在，这种形式的DNA被称为环状DNA (extrachromosomal circular DNA）。目前也习惯将巨大的环状DNA(>1Mb)称为ecDNA，而将相对较小的环状DNA称为eccDNA。 环状DNA连登《Nature》《Cell》等期刊，彻底颠覆了人们对基因遗传的传统认知，成为了很有潜力的科研新热点。云序生物环状DNA甲基化测序技术基于转座酶和m5C位点酶学转化方法，用核酸外切酶V消化以去除线性DNA。通过转座酶打开环状DNA的环形结构，并在DNA的片段的两端加上接头。通过Klenow酶修复转座产物的末端缺口。通过温和的酶转化法，将未甲基化的胞嘧啶（C）高效地转化为尿嘧啶（U），后续进行文库构建与高通量测序，从而获得发生甲基化修饰的环状DNA。该技术可以同时检测环状DNA和环状DNA的甲基化修饰状态，为环状DNA的深入研究及新型分子标志物的开发提供了新的技术手段。同时检测环状DNA及其甲基化状况，节约样品，性价比高。

CUT&Tag技术研究蛋白质-DNA互作的优势 原文：CUT&Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells 期刊：Nature Communications 发表时间：20190429 影响因子： 11.878 在生物学研究中，DNA与蛋白质之间的互作是至关重要的，参与基因的表达、调控、复制、重组和修复以及RNA的转运、翻译和调控等多个过程，几乎涉及所有的生命活动。目前研究两者互作的方法很多，作者选择了传统的研究手段ChIP-seq，优化的CUT&RUN方法，以及新方法CUT&Tag共同研究组蛋白H3K27me3。通过比对实验结果，发现CUT&Tag有低的背景噪声以及强的信号。通过对H3K4me1修饰物进行分析，显示CUT&Tag的灵敏度高，实验可重复性好。后续进行文库构建与高通量测序，从而获得发生甲基化修饰的环状DNA。河北平台表观遗传组测序案例

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案例：hMeDIP-seq揭示了心机细胞发育与肥大过程中的基因表达与5hmC有关 DNA hydroxymethylation controls cardiomyocyte gene expression in development and hypertrophy[J].Greco C M, Kunderfranco P, Rubino M, et al . Nature Communications, 2016, 7:12418. 5-hmC（DNA羟甲基化）在基因体上富集能够激huo基因的转录调控，但对启动子和远端调节区的功能不太清楚。本文主要是以不同发育时间点和心肌肥大的心肌细胞为实验载体，主要剖析5-hmC在心肌细胞（CMC）基因组中的分布，并揭示了5-hmC在心脏发育和疾病中的作用机制。1）通过DNA羟甲基化测序，作者发现在心脏发育过程中，CMCs中的5-hmC在基因间区域逐渐减少，并向GB上富集（图1）。2）通过DNA羟甲基化和转录组关联分析，作者得出5-hmC是CMCs发育和肥大过程中的重要调控因子（图2）。湖北修饰表观遗传组测序研究

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