服務項目
甲基化檢測
DNA甲基化(DNA methylation)為DNA化學修飾的一種形式,能夠在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現。所謂DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下,在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5號碳位共價鍵結合一個甲基基團。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,從而控制基因表達。
1)甲基化芯片(850K)
Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip芯片(850K芯片),為研究者提供了一個可靠且經濟高效的甲基化分析平臺。并為 FFPE 樣本的檢測改進了 protocol,以獲得更可靠和穩定的結果。廣泛應用于干細胞研究、腫瘤和其他復雜疾病研究,是目前適合表觀基因組全關聯分析研究的全基因組 DNA 甲基化芯片。
850K芯片可檢測人全基因組約853,307個CpG 位點的甲基化狀態,其中包含了原450K芯片91%的位點,并增加了413,745個位點。850K芯片不但保持了對CpG島,基因啟動子區的全面覆蓋,還特別加強了增強子區(新增了333,265 個探針覆蓋來自ENCODE及FANTOM5計劃的增強子)以及基因編碼區的探針覆蓋。
2)MSP甲基化特異PCR
雙鏈DNA變性解鏈后,在亞硫酸氫鹽作用下發生C(胞嘧啶)轉化為U(尿嘧啶)轉化,C若已有甲基化則無此改變;甲基化修飾只發生于5’-3方向CG(鳥嘌呤)相聯結構的C上,因此在亞硫酸氫鹽作用后,DNA CpG島若無甲基化,則序列中的改變為C轉化為U,CG轉化為UG,若有甲基化則為C轉化為U,CG轉化為CG,用不同的引物做PCR,即可檢測出這種差異,從而確定基因有無CpG島甲基化。從理論上說,DNA發生甲基化的MSP產物的序列與原序列比較,C轉化為T(胸腺嘧啶),CG轉化為CG,相應其互補鏈的改變G轉化為A(腺嘌呤),CG轉化為CG。然后根據目的基因修飾前后的改變,相應設計M和U引物,進行PCR檢測。
3)亞硫酸氫鹽測序法(Bisulfite sequencing PCR, BSP)
用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,則未發生甲基化的胞嘧啶被轉化為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不變。隨后設計BSP引物進行PCR,在擴增過程中尿嘧啶全部轉化為胸腺嘧啶,最后對PCR產物進行測序就可以判斷CpG位點是否發生甲基化稱為BSP-直接測序方法。將PCR產物克隆至載體后進行測序,可以提高測序成功率,這種方法稱為BSP-克隆測序法。
4)高分辨率熔解曲線法(High Resolution Melting, HRM)
在非CpG島位置設計一對針對亞硫酸氫鹽修飾后的DNA雙鏈的引物,這對引物中間的片段包含感興趣的CpG島。若這些CpG島發生了甲基化,用亞硫酸氫鹽處理后,未甲基化的胞嘧啶經PCR擴增后轉變成胸腺嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不變,樣品中的GC含量發生改變,從而導致熔解溫度的變化。
5)焦磷酸測序(Pyrosequencing)
焦磷酸測序(Pyrosequencing)可在一次檢測中快速定量一個或多個甲基化位點,是目前最理想的驗證方法。因此該技術在表觀遺傳學研究中逐漸成為數據分析的金標準。
焦磷酸測序技術是由4種酶(DNA 聚合酶(DNA polymerase)、ATP硫酸化酶(ATP sulfurytase)、熒光素酶(Luciferase)和三磷酸腺苷雙磷酸酶(Apyrase))催化的同一反應體系中的酶級聯化學發光反應。每一輪測序反應體系中只加入一種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)。如果該dNTP與模板配對,則會在DNA 聚合酶的作用下,添加到測序引物的3’末端,同時釋放出一個分子的焦磷酸(PPi)。摻入的dNTP和釋放的PPi是等量的。ATP硫酸化酶催化PPi與5’-磷酰硫酸(APS)結合形成ATP,然后在熒光素酶的催化作用下,生成的ATP和熒光素結合形成氧化熒光素,同時產生可見光。CCD感應器檢測到光信號后,Pyrogram轉化為檢測峰,每個峰的高度(光信號)與摻入的核苷酸數目呈正比。Apyrase不斷降解未摻入的核苷酸和ATP,淬滅光信號,再生反應體系,以此得到整個結果。