DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤(N6-mA)及7-甲基鳥嘌呤(7-mG)。DNA的甲基化可引起基因的失活,可引起染色質結構、DNA構象、DNA穩(wěn)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。
根據(jù)研究水平,甲基化的檢測分為三種:基因組甲基化水平(MethylationContent)的分析,候選基因甲基化的分析以及基因組層次的DNA甲基化模式(Methylationpattern)與甲基化譜(Methylation Profiling)的分析。
基因組甲基化水平的分析主要采用HPLC或高效毛細管電泳法(HPCE);候選基因甲基化分析采用甲基化敏感性限制性內切酶PCR/Southern法、重亞硫酸鹽測序法、甲基化特異性的PCR等方法;基因組范圍的DNA甲基化模式(Methylationpattern)與甲基化譜(MethylationProfiling)分析方法主要有:限制性標記基因組掃描、甲基化間區(qū)位點擴增等。
甲基化特異性的PCR(Methylation-specific PCR,MSP):用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,所有未發(fā)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;隨后設計針對甲基化和非甲基化序列的引物進行PCR。如果用針對處理后甲基化DNA鏈的引物能得到擴增片段,則說明該位點存在甲基化。
亞硫酸氫鹽測序法(Bisulfite sequencing PCR,BSP):該方法首先用重亞硫酸鹽使DNA中未發(fā)生甲基化的胞嘧啶脫氨基轉變成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變,行PCR擴增所需片段,則尿嘧啶全部轉化成胸腺嘧啶,最后,對PCR產(chǎn)物進行測序并且與未經(jīng)處理的序列比較,判斷是否CpG位點發(fā)生甲基化。此方法是精確度很高,能明確目的片段中每一個CpG位點的甲基化狀態(tài),但需要大量的克隆測序,過程較為繁瑣、昂貴。流程見上圖:
1.基因組DNAA超聲打斷至100-500bp的片段
2.DNA片段末端修復、3’端加A堿基,連接測序接頭。
3.采用 EZ DNA Methylattion-Gold kit 進行 Bisulfite 處理
4.脫鹽處理,PCR擴增后進行文庫片段大小選擇。
5.合格的文庫用于上機測序。
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(fā)生了甲基化,用亞硫酸氫鹽處理后,未甲基化的胞嘧啶經(jīng)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(fā)生改變,從而導致熔解溫度的變化
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