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DNA 甲基化测序技术及应用概述 #润玥生物# DNA 甲基化是表观遗传学中最关键的修饰方式之一,该修饰不改变 DNA 的碱基序列,但可通过影响染色质结构或转录因子结合,调控基因表达,在细胞命运决定、疾病发生等过程中发挥核心作用。 一、基本定义 DNA 甲基化的核心是甲基基团与 DNA 碱基的共价结合,哺乳动物中 90% 以上发生在胞嘧啶(C)的第 5 位碳原子。 二、主要种类 根据甲基化发生的碱基序列 context,可分为以下三种: 1. CpG 甲基化(最常见类型) 定义:甲基化发生在 CpG 二核苷酸中的胞嘧啶,是哺乳动物中最主要的 DNA 甲基化形式(占总甲基化的 70%-80%)。 2. 非 CpG 甲基化(次要类型) 指甲基化发生在非 CpG 二核苷酸中的胞嘧啶,即 “非 CpG 甲基化”。 分布:在哺乳动物中,主要存在于胚胎干细胞等少数细胞类型; 功能:具体机制尚未完全明确。 3. 植物中的 DNA 甲基化(特殊类型) 植物的 DNA 甲基化类型更复杂,涵盖以下三种: (1)CG 甲基化:与哺乳动物类似; (2)CHG 甲基化(H 为 A/T/C):与组蛋白修饰协同作用; (3)CHH 甲基化:参与基因组防御。 三、研究价值 DNA 甲基化的研究贯穿基础生物学与临床应用,其核心价值体现在以下领域: 1. 发育生物学 (1)细胞分化 (2)基因组印记与 X 染色体失活 2. 疾病机制 (1)研究肿瘤:可作为诊断标志物。 (2)神经退行性疾病 (3)代谢疾病 3. 环境与表型的关联 环境因素可通过改变 DNA 甲基化影响基因表达,进而导致表型变化。 4. 临床应用潜力 (1)诊断与预后 (2)治疗靶点 四、研究方法 1. 全基因组甲基化分析(高通量测序方法) (1)全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS) (2)简化代表性亚硫酸氢盐测序(RRBS) (3)甲基化芯片(如 Illumina 850K、935K) 2. 特定基因 / 区域甲基化分析(靶向方法) (1)亚硫酸氢盐测序(BSP) (2)甲基化特异性 PCR(MSP) (3)甲基化敏感限制性内切酶法(MSRE) 3. 其他方法 (1)表观基因组关联分析(EWAS) (2)甲基化免疫共沉淀测序(MeDIP-seq) #润玥生物科技#甲基化 #DNA甲基化 #高通量测序
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