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MethMarker(DNA甲基化檢測),提到遺傳,我們都已經(jīng)習慣于這樣的概念,即基因組的編碼信息存在于ACGT這四種堿基的排列順序中。
DNA甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的基因表觀修飾方式之一,真核生物中的甲基化僅發(fā)生于胞嘧啶,即在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMTs)的作用下使CpG二核苷酸5’-端的胞嘧啶轉(zhuǎn)變?yōu)?’-甲基胞嘧啶。DNA甲基化通常抑制基因表達,去甲基化則誘導了基因的重新活化和表達。這種DNA修飾方在不改變基因序列前提下實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控。脊椎動物DNA的甲基化狀態(tài)與生長發(fā)育調(diào)控密切相關,比如在腫瘤發(fā)生時,抑癌基因CpG島以外的CpG序列非甲基化程度增加,CpG島中的CpG則呈高度甲基化狀態(tài),導致抑癌基因表達的下降。
1.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(zhuǎn)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。通過電泳檢測MSP擴增產(chǎn)物,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;反之,說明被檢測的位點不存在甲基化。
2.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(fā)生甲基化的胞嘧啶被轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為胸腺嘧啶,最后對PCR產(chǎn)物進行測序就可以判斷CpG位點是否發(fā)生甲基化稱為BSP-直接測序方法。將PCR產(chǎn)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。
3.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(zhuǎn)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。
DNA甲基化(英語:DNA methylation)為DNA化學修飾的一種形式,能在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現(xiàn)。為外遺傳編碼(epigenetic code)的一部分,是一種外遺傳機制。DNA甲基化過程會使甲基添加到DNA分子上,例如在胞嘧啶環(huán)的5'碳上:這種5'方向的DNA甲基化方式可見于所有脊椎動物。