甲基化测序(5mC)
DNA甲基化(DNA Methylation)是一种主要的表观遗传学修饰,在细胞分化、zeng謈hang⑿嗦醯确矫婢哂兄饕牡骺刈饔。5-甲基胞嘧啶(5mC)是最主要的一种DNA甲基化修饰,普遍存在于植物、动物等真核生物基因组中,被称为“第五碱基”
全基因组甲基化(WGBS)
全基因组甲基化测序(Whole Genome Bisulfite Sequencing,WGBS)是通过 Bisulfite处置赏罚将基因组中未发生甲基化的C碱基举行转换,用以区分具有甲基化修饰的C碱基,并团结二代高通量测序手艺判断CpG/CHG/CHH位点是否发生甲基化的一种要领。通过WGBS,可实现单碱基分辨率的甲基化位点精准、高效定位。
PacBio人全基因组甲基化
PacBio长读长测序可直接对DNA分子举行测序而不举行扩zeng,无需亚硫酸氢盐处置赏罚或其他特殊的文库构建要领,即可从单个文库中获得高度准确的碱基(荧光)和甲基化(动力学)信息。碱基序列信息和甲基化信息同时获。环菔菁纯赏庇糜赟NP、InDel、SV、CNV、甲基化、基因组组装等研究应用,并可识别单倍型层面等位基因特异性甲基化。
应用偏向
【医学领域】
- 表观遗传学:研究差异细胞类型、组织或发育阶段之间的DNA甲基化差异,资助展现表观遗传转变在生物学历程中的作用;
- 个体差异和种群遗传学:研究个体之间的DNA甲基化差异,有助于剖析甲基化的遗传基。约八跹跋旄鎏宓目到『鸵赘行裕
- 疾病发生气制:较量正:图膊∽刺碌腄NA甲基化模式,挖掘与疾病发生和希望相关的甲基化转变,zeng进对疾病发生和生长历程的明确;
- 情形影响研究:外部情形因素(如营养、毒素、药物等)可以影响DNA甲基化,相识情形因素怎样通过甲基化改变基因表达,从而影响个体的心理和疾病风险;
【农学领域】
- 植物生长调控:研究差异生长阶段或差异情形条件下植物组织的甲基化状态,展现DNA甲基化对基因表达的影响,进而相识其在植物生长发育中的作用机制;
- 情形顺应机制:研究植物在面临干旱、盐碱、病虫害等逆境时的甲基化模式转变,识别与抗逆相关的甲基化标志,从而为培育具有更强抗逆性的作物品种提供战略;
- 品质形成和改良:剖析影响农产物品质的基因甲基化qing况,如糖分、卵白质含量、色泽等,探索怎样通过甲基化修饰来优化作物的营养因素和口感;
- 进化研究:较量差异物种之间的DNA甲基化模式,展现甲基化在进化中的角色,有助于明确甲基化在物种顺应和多样性发生中的孝顺;
案例剖析

HiFi测序发现WGBS数据无法实现分型以是无法诠释hyper-mCpG事务
PacBio HiFi甲基化剖析助力有数病诊断
甲基化可调治基因的表达和关闭,与癌症、朽迈、晚年痴呆等许多疾病亲近相关,是表观遗传学的主要研究内容之一。本研究选取152个家族的276个有数病样本天生HiFi数据集,以识别基因组中有数的(~0.5%)多个甲基化CpG富集(hyper-mCpG)的事务。研究较量了WGBS(N = 1184)和HiFi-GS(N = 276)测得的CpG岛数据中共有的93个样本的相关性,显示两种要领之间有显著一致性,相关性为0.90。共识别出25,543个有数的hyper-mCpG,其中81%是等位基因特异性的,并预计可能会导致调控元件的失活。每位患者平均有30~40个hyper-mCpG与有数病基因重叠,基于hyper-mCpG的剖析剖析了更多有数病关jian基因中先前被忽视的基因中的重复扩zeng事务,使得更多的有数病病例得以诠释。研究批注,HiFi测序可直接检测有数病患者基因组上的串联重复和甲基化,还进一步实现分型,有助于精准剖析致病缘故原由。
参考文献:Cheung WA, Johnson AF, Rowell WJ, et al. Direct haplotype-resolved 5-base HiFi sequencing for genome-wide profiling of hypermethylation outliers in a rare disease cohort. Nature Communications, 2023, 14(1): 3090.