天津项目表观遗传组测序分析

DNA甲基化是基因组一种主要的表观遗传修饰形式，它能够调控基因表达、染色质稳定性、X染色体失活及抑制病 毒和外源基因的表达等生物过程，与人类的ai症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关，是表观遗传学研究中的热点之一。 云序生物提供新一代的DNA甲基化芯片Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip测序服务（下文中以850K芯片代称）。850K甲基化芯片有效的利用高通量筛选技术，不但实现基因区域和CpG岛的覆盖，还包括 CpG 岛之外的甲基化位点、在人类干细胞中鉴定出了非 CpG 甲基化位点、miRNA 启动子区域、以及tumsor和正常组织中差异表达的甲基化位点等。普遍应用于ai症、tumsor和其他复杂疾病的研究，是目前适合表观基因组全关联分析研究的全基因组DNA甲基化芯片。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。天津项目表观遗传组测序分析

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。甘肃表观遗传组测序平台血清、血浆、体液样品，液氮速冻后-80℃保存。样品保存期间避免反复冻融。

案例1：解析组蛋白修饰 原文：Epigenomic analysis of multilineage differentiation of human embryonic stem cells 期刊：Cell 影响因子：31.39 为了研究胚胎发育过程中的表观遗传调控，本文结合ChIP测序、甲基化测序和转录组测序，系统性地调查了人类胚胎干细胞在分化为不同类型细胞过程中的染色体修饰、DNA甲基化修饰以及转录组变化。通过各种测序数据的联合分析发现：胚胎发育早期活跃的启动子CpG含量比较高，并且在不表达的细胞中它们往往具有组蛋白H3K27me3修饰，从而维持抑 制状态。相反地，胚胎发育后期表达的基因的启动子CpG含量比较低，并且主要通过DNA甲基化维持抑 制状态。

早在去年 5 月，中国本土公司近岸蛋白质（NOVOPROTEIN）便公开了该方法替代 ChIP-Seq 的可能性与原料 ChiTagTM 酶（一种 Protein A 与 Tn5 融合蛋白）的技术原理（图1），展示了中国生物技术公司已经走出对国外公司的简单模仿，在某些领域的自主创新走在了世界的前列。Henikoff 博士的文章进一步展示了 ChiTag (Chromatin Immuno-Tagment) 酶在解决蛋白质-DNA 相互作用的巨大潜力。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。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。cfDNA是人体组织排放到血液、尿液或脑脊液等循环体系中的降解的DNA小片段。

ChIP-Seq（Chromatin Immunoprecipitation Sequencing）因能真实、完整地反映靶蛋白与DNA序列的结合情况，因而成为研究DNA-蛋白相互作用的经典方法。但ChIP-Seq继承了ChIP的难点与局限性：需要大量细胞投入（106-107），甲醛交联易导致假阳性或假阴性，对染色质的完整性、免疫沉淀抗体的特异性较为敏感，整体实验步骤复杂耗时长，测序数据背景信号高等，这些难点使得低投入量、低丰度的靶蛋白、弱结合DNA-蛋白质的研究变得较为困难。NIPT之父卢煜明教授团队开发了一种环状DNA 甲基化分析的测序方案。陕西服务表观遗传组测序

并揭示了孕妇血浆中的胎儿环状DNA甲基化状况。天津项目表观遗传组测序分析

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。天津项目表观遗传组测序分析

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