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全基因组DNA甲基化分析(Method 上面一篇英文文献)

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UNCORRECTEDPROOF12WholegenomeDNAmethylationanalysisbasedonhighthroughput3sequencingtechnology

4NingLia,b,c,1,MingzhiYea,1,YingruiLia,1,ZhixiangYana,LeeM.Butchere,JihuaSuna,XuHana,5QuanChena,Xiuqingzhanga,JunWanga,d,*

6aBeijingGenomicsInstituteatShenzhen,Shenzhen518000,China

7bTheGraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100062,China

8cBeijingInstituteofGenomics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China

9dDepartmentofBiology,UniversityofCopenhagen,Copenhagen,Denmark

10eUCLCancerInstitute,PaulO’GormanBuilding,UniversityCollegeLondon,72HuntleyStreet,LondonWC1E6BT,UK

1113articleinfo

14Articlehistory:

15Accepted15April2010

16Availableonlinexxxx

17Keywords:

18DNAmethylation

19Bisulfite-sequencing

20MeDIP-sequencing

21MBD-sequencing

22

23abstract24TherearenumerousapproachestodecipherawholegenomeDNAmethylationprofile(‘‘methylome”),25eachvaryingincost,throughputandresolution.Thegoldstandardofthesemethods,wholegenomebisul-26fite-sequencing(BS-seq),involvestreatmentofDNAwithsodiumbisulfitecombinedwithsubsequent27highthroughputsequencing.UsingBS-seq,wegeneratedasingle-base-resolutionmethylomeinhuman28peripheralbloodmononuclearcells(inpress).ThisBS-seqmapwasthenusedasthereferencemethylome29tocomparetwoalternativesequencing-basedmethylomeassays(performedonthesamedonorof30PBMCs):methylatedDNAimmunoprecipitation(MeDIP-seq)andmethyl-bindingprotein(MBD-seq).In31ouranalysis,wefoundthatMeDIP-seqandMBD-seqarecomplementarystrategies,withMeDIP-seqmore32sensitivetohighlymethylated,high-CpGdensitiesandMDB-seqmoresensitivetohighlymethylated,33moderate-CpGdensities.Takingintoaccountthesizeofamammaliangenomeandthecurrentexpense34ofsequencing,wefeel3gigabases(Gbp)45bppaired-endMeDIP-seqorMBD-sequniquelymappedreads35istheminimumrequirementandcost-effectivestrategyformethylomepatternanalysis.36Ó2010ElsevierInc.Allrightsreserved.

3738391.Introduction40CytosineDNAmethylationisamajorepigeneticsystemthat41modifiestheDNAmoleculeitself.Ineukaryotes,DNAmethylation42isinvolvedindiverseprocesses,includingembryogenesis,genomic43imprinting,X-inactivationandtumorigenesisinmammals,and44transposonsilencinginplants[1–4].Inplantcells,methylated45cytosine(5mC)occursinCG-(CpG),CHG-andCHH-contexts[5].46Inmammaliansomatictissues,DNAmethylationoccursalmost47exclusively(99.98%)atCpGdinucleotides[6,7];recentevidence48inhumanembryonicstemcells,however,hasshownthatnearly49one-quarterofall5mCoccursatnon-CpGs,particularlywithin50genebodies[8].51AdetailedexplorationoftheroleofDNAmethylationindiverse52cellularprocessesrequiresaccurateandsensitivemethods,of53whichseveralgenome-wideandwholegenomeassaysexist.Gen-54ome-widemethodsincludecombiningenrichment-basedtech-55niquessuchasmethylatedDNAimmunoprecipitation(MeDIP)56andMethyl-BindingDomain(MBD)proteinwithmicroarrays

57(chips).MeDIPusesanantibodythatrecognizes5mCtopulldown58themethylatedfractionofagenome,whileMBDexploitsMECP2’s59affinityforCpGs.MeDIP-chipandMBD-chiphavebeenusedinde-60pendentlybyseveralgroupstostudyDNAmethylationatagen-61ome-widescaleinbothplant[9]andhumancells[10,11].62Withtheadventofnextgenerationsequencing,manyestab-63lishedmethodsofgenomeinterrogationwereupscaled.Logically,64MeDIPwaspromotedfrommicroarraystonextgeneration65sequencing:theresult,MeDIP-seq,continuestoenrichforse-66quencescontaining5mCbutisnolongerlimitedtoelucidating67methylationatlocitiledbyoligonucleotidesonamicroarray,and68hasbeenusedinplantgenomics[12],aswellaschartingthefirst69mammalianmethylome[13].Similarly,MBDhasbeencombined70withnextgenerationsequencingandrecently,threeisogeniccan-71cercelllineswerestudiedusingwhattheauthorsterm,MBD-iso-72latedGenomeSequencing[MiGS;14].73Anothermethod,reducedrepresentationbisulfite-sequencing74[15],usesenzymaticdigestiontoreducegenomecomplexityfol-75lowedbysubsequentbisulfitetreatmentandnextgeneration76sequencing.BecausetreatmentofDNAwithsodiumbisulfitecon-77vertsallunmethylatedcytosinestouracils,butleavesmethylated78cytosinesunchanged(albeitwithoutthemethylgroup)[16],

1046-2023/$-seefrontmatterÓ2010ElsevierInc.Allrightsreserved.doi:10.1016/j.ymeth.2010.04.009

*Correspondingauthorat:BeijingGenomicsInstituteatShenzhen,Shenzhen518000,China.Fax:+8675525273796.E-mailaddress:wangj@genomics.org.cn(J.Wang).1Theseauthorscontributedequallytothiswork.

Methodsxxx(2010)xxx–xxxContentslistsavailableatScienceDirectMethods

journalhomepage:www.elsevier.com/locate/ymeth

YMETH2589No.ofPages10,Model5G4May2010

Pleasecitethisarticleinpressas:N.Lietal.,Methods(2010),doi:10.1016/j.ymeth.2010.04.009

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易基因｜综述：单细胞DNA甲基化分析方法全介绍及未来发展前景预测

易基因｜综述：单细胞DNA甲基化分析方法全介绍及未来发展前景预测

易基因｜综述：单细胞DNA甲基化分析方法全介绍及未来发展前景预测大家好，这是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。

2021年07月10日，《Biomolecules》杂志上发表一篇关于单细胞表观测序的综述文章，详细介绍了单细胞DNA甲基化的实验策略、分析方法、数据分析以及相关科研应用并讨论了单细胞甲基化测序的未来发展前景。

以下为原文总结分享：编辑切换为居中添加图片注释，不超过 140 字（可选）Introduction在这篇综述中，作者概述了测序单细胞DNA甲基化图谱的方法，介绍了单细胞分析方法的基本原理和技术，并讨论了不同方法之间的差异。

此外，因为大多数单细胞甲基化分析需要来自基因组内许多位置的数据来进行比较，因此在本综述中只介绍了全基因组的方法。

另外，作者还介绍了DNA甲基化主要用于单细胞的应用方法以及发展前景。

一、实验方法表1.单细胞DNA甲基化检测方法概述编辑切换为居中添加图片注释，不超过 140 字（可选）1.重亚硫酸盐转化法目前，有几种分析甲基化的方法，根据是否发生碱基转换，这些方法可以大致分为两组。

在碱基转化的情况下，胞嘧啶或甲基胞嘧啶被试剂选择性地修饰，最后通过测序检测为胸腺嘧啶。

基于碱基转换的方法的优点是允许检查单个CpG位点的甲基化，无论是否转换。

这类方法包括重亚硫酸盐测序法、TAPS（TET-assisted pyridine borane sequencing）和酶法甲基化测序法(EM-seq)。

TAPS和EM-seq是近期开发的，因此传统的单细胞甲基化分析是基于重亚硫酸盐的转化。

使用重亚硫酸盐转化的方法被认为是分析DNA甲基化的金标准。

由于其转化效率高(>99%)、重复性好、易于通过商业试剂盒获得，因此受到研究人员的青睐。

但重亚硫酸盐转化法使用的反应条件苛刻，会导致DNA降解。

降解会导致DNA丢失和序列质量降低，从而导致最终数据产量的损失。

因此，研究人员开发了PBAT（Post-bisulfite adaptor tagging），以解决降解造成的损失问题(图1a)。

高通量DNA甲基化数据的处理和分析方法(1)

高通量DNA甲基化数据的处理和分析方法(1)

第 12 卷 第 1 期 2014 年3 月
生物信息学 Chinese Journal of Bioinformatics
Vol． 12 No． 1 Mar． ， 2014
doi： 10. 3969 / j． issn． 1672 － 5565． 2014． 01． 12
高通量 DNA 甲基化数据的处理和分析方法
王心宇， 许颖出， 刘洪波， 王
摘
芳， 张
* * 岩 ， 苏建忠
（ 哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院 ， 黑龙江 哈尔滨 150080 ） X 染色体失活、 要： DNA 甲基化作为一种表观遗传学修饰 ， 在调控基因表达、 印记基因等方面都发挥着重要的作用 。 不同
的 DNA 甲基化的预处理方法结合二代测序产生了大量的高通量甲基化数据 ， 这些数据的存储、 处理和分析是当前亟需解决的 总结了目前存在的三种高通量 DNA 甲基化检测技术 （ 限制性内切酶法， 亲和纯化法， 重亚硫酸盐转换法 ） ， 问题。在本文中， 以及针对这些技术产生的高通量数据开发的存储 、 处理和分析工具。 另外， 还注重介绍了单碱基水平的 DNA 甲基化检测技 BS － Seq 的测序原理、 术， 数据处理流程以及后续的分析工具 。 关键词： DNA 甲基化； 高通量； 二代测序； BS － Seq 中图分类号： N37 文献标志码： A 文章编号： 1672 － 5565 （ 2014 ） － 01 － 072 － 05
1． 1
甲基化 后 的 胞 嘧 啶 （ 5 mC ） 与 普 通 的 胞 嘧 啶 （ C ） 在 DNA 序列上并无差异， 如果直接使用 DNA 测序， 将无法区分测得的胞嘧啶 C 是 C 还是 5 mC 。 所以检测 DNA 甲基化需要首先对待检测的 DNA 序 列中胞嘧啶进行预处理， 将非甲基化的胞嘧啶 C 与 甲基化的胞嘧啶 5 mC 区分开来， 目前的 DNA 甲基 化预处理方式主要分为三种： （ 1 ） 限制性内切酶法（ Endonuclease digestion） 限制性内切酶法是指利用甲基化限制性内切酶 （ HpaII，MspI 和 HhaI 等） 在各自的识别位点对甲基 化的胞 嘧 啶 有 不 同 的 敏 感 性 来 检 测 CpG 的 甲 基 ［ 5 ］ 化 。限制性内切酶法结合二代测序的技术有 MＲE － seq， MCA － seq， MSCC 和 HELP － seq。尽管限制性 内切酶测序法成本低、 高效， 然而由于检测的 CpG 位 基因组覆盖率低， 另外还存 点局限于酶切位点附近， 在 CpG 偏好性、 酶切不完全导致的假阳性等问题， 使 DNA 。 用这种方法检测 甲基化的研究越来越少 （ 2 ） 亲和纯化法（ Affinity enrichment） 亲和纯化是利用甲基化 CpG 结合蛋白 （ MBD ） 或者对 5mC 特异的抗体来亲和提纯甲基化区域 。 MeDIP － seq 和 MBD － seq 是最常用的两种结合亲 和纯化和二代测序技术的 DNA 甲基化检测方法。 基于测序的亲和纯化法能够快速、 低成本地检测全 基因组范围内的甲基化水平， 然而它只能获得区域 的甲基化水平， 特别是 MeDIP － seq 偏向于 CpG 富 集的区域， 分散的低密度的甲基化位点可能被识别 成非甲基化区域， 目前还没有能够去除掉这种偏性 的生物信息学方法。 （ 3 ） 重亚硫酸盐转换法（ Bisulphite conversion） 重亚硫酸盐转换结合二代测序技术是目前最精 准的 DNA 甲基化检测方法， 能够检测单碱基水平的 。 甲基化状态， 被称为 DNA 甲基化检测的“金标准 ” 对基因组中未发生甲基化的胞嘧啶进行重亚硫酸盐 处理， 将其转换成 U， 经 PCＲ 扩增后变成 T， 重亚硫 酸盐转换对甲基化的胞嘧啶不起作用 。通过结合二
《基于DNA甲基化的急性T淋巴细胞白血病分子亚型分析》范文

《基于DNA甲基化的急性T淋巴细胞白血病分子亚型分析》范文

《基于DNA甲基化的急性T淋巴细胞白血病分子亚型分析》篇一一、引言急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）是一种常见的白血病类型，其发病机制复杂，涉及多种遗传和表观遗传变化。

近年来，随着分子生物学技术的快速发展，DNA甲基化作为表观遗传学的重要标志之一，在T-ALL的分子亚型分析中发挥了重要作用。

本文旨在通过分析T-ALL患者DNA甲基化模式，探讨其分子亚型的特征及临床意义。

二、材料与方法1. 研究对象本研究选取了经临床诊断为T-ALL的患者，并收集了其骨髓样本。

所有患者均签署了知情同意书，并经伦理委员会批准。

2. DNA提取与甲基化分析采用常规方法提取骨髓样本中的DNA，利用甲基化芯片技术对DNA进行甲基化分析。

通过比较T-ALL患者与正常对照组的甲基化水平，识别出差异甲基化区域（DMRs）。

3. 分子亚型分析根据DMRs的分布和数量，将T-ALL患者分为不同的分子亚型。

采用生物信息学方法对各亚型的基因表达谱、突变谱等进行分析。

三、结果1. DNA甲基化分析结果通过甲基化芯片技术，我们发现在T-ALL患者中存在大量差异甲基化区域（DMRs）。

与正常对照组相比，T-ALL患者的DNA甲基化水平显著升高或降低。

这些DMRs主要分布在基因启动子区域、CpG岛等关键表观遗传区域。

2. 分子亚型分析结果根据DMRs的分布和数量，我们将T-ALL患者分为三个分子亚型：亚型A、亚型B和亚型C。

各亚型的基因表达谱和突变谱存在明显差异。

其中，亚型A主要与特定基因的高表达和特定突变的出现有关；亚型B则表现出较低的基因表达水平和较多的突变；而亚型C则具有独特的DMRs分布和较低的突变率。

四、讨论本研究表明，基于DNA甲基化的分析方法可以有效地区分T-ALL患者的分子亚型。

各亚型的基因表达谱、突变谱及DMRs 分布均存在明显差异，这为T-ALL的精准诊断和治疗提供了新的思路。

首先，通过对T-ALL患者DNA甲基化水平的分析，我们可以更准确地识别出差异甲基化区域（DMRs），从而了解T-ALL 的表观遗传变化。

全基因组甲基化研究技术介绍

全基因组甲基化研究技术介绍

全基因组甲基化研究技术介绍
1.测序方法：
(1) 甲基化敏感的限制性内切酶测序（MSRE-Seq）：利用甲基化敏感的限制性内切酶切割DNA，然后通过高通量测序对剪切后的DNA片段进行测序分析，确定DNA甲基化位点。

(2) 亲和捕获甲基化DNA测序（MethylC-Seq）：通过亲和捕获和富集甲基化的DNA片段，然后进行测序分析，确定DNA甲基化位点。

(3) 甲基化依赖的化学修饰酶测序（MBD-Seq）：利用甲基化依赖的化学修饰酶（如MBD2）来富集甲基化的DNA片段，然后进行测序分析，确定DNA甲基化位点。

(4) 甲基化的二代测序（BS-Seq）：将DNA进行亚硫酸盐处理，将非甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶不受影响，然后进行高通量测序分析，确定DNA甲基化位点。

2.芯片方法：
(1)MeDIP芯片：利用MeDIP（甲基化的DNA免疫沉淀）技术将甲基化的DNA片段与抗体结合，然后将DNA片段通过芯片进行检测和分析。

(2)MBD芯片：利用MBD（甲基化结合域）结合甲基化的DNA片段，然后通过芯片进行检测和分析。

(3)hMeDIP芯片：利用hMeDIP（5-羟甲基胞嘧啶的甲基化免疫沉淀）技术将5-羟甲基胞嘧啶甲基化的DNA片段与抗体结合，然后通过芯片进行检测和分析。

该方法可以区分DNA甲基化和5-羟甲基胞嘧啶甲基化。

总的来说，全基因组甲基化研究技术通过测序或芯片的方法分析DNA 甲基化的模式和作用机制，帮助我们深入了解基因组的表观遗传学调控，为研究生物发育、疾病发生等提供重要的信息。

这些技术的发展将进一步推动基因组学、表观基因组学和遗传学研究的进展。