甘肃技术表观遗传组测序案例

技术简介 DNA甲基化修饰是表观遗传研究的热点之一，我们通常认为DNA甲基化就是胞嘧啶甲基化（5-methylcytosine, 5mC），却不知道随着测序技术的快速发展，一种新的DNA甲基化修饰类型—DNA-6mA甲基化已经成为表观遗传学领域的研究热点。 云序生物率先开发了DNA-6mA测序技术—6mA-IP-seq。其原理类似于MeDIP的免疫共沉淀测序技术，利用特异性抗体富集6mA的片段，扩增后进行高通量测序及甲基化分析，以较小的数据量，快速地绘制全基因组DNA甲基化水平的图谱。ctDNA甲基化不但可以作为tumsour分子标志物，还可用于追溯tumsour细胞的组织来源。甘肃技术表观遗传组测序案例

早在十九世纪后期，科学家就通过显微镜观察到了蛋白质与 DNA 直接的相互作用，从那以后，他们开始深入探索蛋白质结合并控制 DNA 的作用机制。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。山西表观遗传组测序平台目前，环状DNA不但可以作为一种新型特异的tumsour标志物。

全基因组重亚硫酸盐测序法（Whole Genome Bisulfite Sequencing, WGBS）一度是 DNA 5mC 测序的金标，可以将未经化学修饰的胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），并在后续的扩增和测序过程中被读取为胸腺嘧啶（T），同时保持甲基化修饰的 5mC 和羟甲基化修饰的 5hmC 在测序中仍被读取为 C。然而，WGBS 法需要极端的温度和化学环境，容易造成 DNA 的断裂降解；并且，WGBS 法对未经化学修饰的胞嘧啶（C）具有高比例的破坏力，致使 GC 富集区相比于 AT 富集区更容易丢失，在测序文库中造成“GC 覆盖度偏误”。 由于 ctDNA 含量低、稳定性差，若采用 WGBS 法对 ctDNA 进行 5mC 测序，将会难以避免地带来很多负面影响： 经化学处理后所得的 DNA 总量低，难以满足测序文库所需的量； DNA 丢失严重，覆盖度低，容易造成测序缺口（gap）； GC 检测覆盖程度不均一，未能反应真实情况。

不同于已经得到深入研究的基因组 DNA 的表观遗传修饰，ctDNA 的 5mC 甲基化修饰研究仍然是一个未被充分探索的领域，对于科研者来说是一个尚待挖掘的金矿。既然如此，那我们是不是可以按图索骥，直接将基因组 DNA 甲基化修饰研究的传统方法照搬到 ctDNA 的5mC 甲基化修饰研究上来呢？答案是否定的：因为 ctDNA 含量低、缺乏染色质结构的保护，若直接将研究基因组 DNA 的 5mC 修饰的传统方法应用于 ctDNA，则会遇到南橘北枳的困境，云序生物提供的MeDIP测序服务，将甲基化DNA免疫共沉淀技术（MeDIP）和高通量测序相结合，能够帮助客户快速地获取全基因组范围内的DNA甲基化图谱，并比较不同样品中的甲基化分布差异。环状DNA连登《Nature》《Cell》等期刊，成为了很有潜力的科研新热点。

1、DNA甲基化富集峰的识别 通过高通量测序和生物信息分析，识别甲基化富集的基因组区域，默认p <= 1e-5（具体参数以报告为准，云序生物会根据数据，适当调整参数）的峰为统计上明显的甲基化区 注：每个样品组做一个Input，以去除基因组背景，降低假阳性率 2、DNA甲基化区域富集峰的注释 富集峰识别后，得到的是一堆基因组位置信息，通过生物信息分析利用邻近基因对富集峰进行注释，并根据峰中点相对于已知基因的位置，将富集峰为启动子峰、上游峰、内含子峰、外显子峰、基因间峰这种形式的DNA被称为环状DNA (extrachromosomal circular DNA）。甘肃技术表观遗传组测序案例

云序生物质控流程严格，层层把关，为客户提供高准确度的结果。甘肃技术表观遗传组测序案例

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）。甘肃技术表观遗传组测序案例

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