MethMarker(DNA甲基化检(jiǎn)测),提到遗传,我们都已(yǐ)经习惯于这(zhè)样的概念,即基因(yīn)组的编码信息存在于ACGT这(zhè)四(sì)种碱基的排列(liè)顺序中(zhōng)。
DNA甲(jiǎ)基化是最早发现的基因表(biǎo)观(guān)修饰方式之一,真核生物(wù)中(zhōng)的甲基(jī)化(huà)仅发生于胞嘧啶,即在DNA甲基化转移酶(DNMTs)的作用下使CpG二核(hé)苷酸5’-端的胞嘧啶转变为5’-甲(jiǎ)基(jī)胞嘧啶。DNA甲基化通常抑制基因表达,去(qù)甲基化则诱导了基因的重新(xīn)活(huó)化(huà)和表(biǎo)达。这种DNA修(xiū)饰(shì)方(fāng)在不改变基因序列前提下(xià)实现对基因表达的调控。脊椎动物(wù)DNA的甲基化状态与生长(zhǎng)发(fā)育调(diào)控密切相关,比如(rú)在肿瘤发(fā)生时,抑(yì)癌(ái)基因(yīn)CpG岛以外的CpG序列(liè)非(fēi)甲(jiǎ)基化程度(dù)增(zēng)加,CpG岛中的CpG则呈(chéng)高度甲基化状态,导致抑癌(ái)基因表达的下降。
1.甲基化特(tè)异(yì)性的PCR(Methylation-specific PCR,MSP) 用亚硫酸氢盐处理基(jī)因组DNA,所有未发(fā)生甲基化的胞嘧啶被转化为尿嘧(mì)啶,而甲基化的胞嘧啶不变;随(suí)后设计针对甲基化和非(fēi)甲基化序(xù)列的引物进行PCR。通(tōng)过电泳(yǒng)检(jiǎn)测(cè)MSP扩增产(chǎn)物,如果用针对处理(lǐ)后甲基(jī)化(huà)DNA链的引物能得到扩增片段,则说明(míng)该位点(diǎn)存在甲基化;反(fǎn)之,说明被检测(cè)的位点不存在甲基(jī)化。
2.亚硫酸氢盐测(cè)序法(Bisulfite sequencing PCR,BSP) 用亚硫酸氢盐处(chù)理基因(yīn)组DNA,则未发生甲基(jī)化的胞嘧啶被转(zhuǎn)化为尿嘧啶,而甲基(jī)化(huà)的胞嘧啶不变。随后设计BSP引物(wù)进行(háng)PCR,在扩增过程中尿嘧啶全部转(zhuǎn)化为胸腺嘧啶,最后对PCR产物进行(háng)测序(xù)就(jiù)可以判断CpG位点(diǎn)是否发生甲(jiǎ)基化(huà)称(chēng)为BSP-直接测(cè)序方法。将PCR产物克隆至载体后进行测(cè)序,可以提高测序成功率(lǜ),这种(zhǒng)方法称为(wéi)BSP-克隆测序(xù)法。
3.高分辨率熔解曲线法(High Resolution Melting,HRM)
在非CpG岛位置设(shè)计(jì)一对(duì)针对亚硫酸氢盐(yán)修饰后的DNA双链的引物,这对(duì)引物中间的片段包(bāo)含感兴(xìng)趣的CpG岛。若这些(xiē)CpG岛发(fā)生了甲(jiǎ)基化,用亚(yà)硫酸氢盐处理后,未甲基化(huà)的胞嘧啶经PCR扩增后转变成胸(xiōng)腺嘧(mì)啶,而甲基化的胞嘧(mì)啶不变,样品(pǐn)中的GC含量(liàng)发生(shēng)改变,从而导致熔解温度的变(biàn)化。
DNA甲基化(英(yīng)语:DNA methylation)为DNA化学修饰的一种形式,能在(zài)不改变DNA序(xù)列的前提下(xià),改变遗传表(biǎo)现。为外遗传编码(epigenetic code)的一部分,是一(yī)种外遗传(chuán)机(jī)制。DNA甲基化过程(chéng)会使甲基添(tiān)加(jiā)到DNA分(fèn)子(zǐ)上,例如在(zài)胞嘧啶环的5'碳上:这种5'方向的(de)DNA甲基化(huà)方式可见于所有脊椎动物。
