單細胞 DNA 甲基基因組測序

單細胞 DNA DNA 甲基化測序可量化 DNA 甲基化。自然界中存在幾種已知的甲基化類型,包括5-甲基胞嘧啶(5mC),5-羥甲基胞嘧啶(5hmC),6-甲基腺嘌呤(6mA)和4mC 4-甲基胞嘧啶(4mC)。在真核生物中,從根本上講,動物中5mC在基因組中廣泛分佈,並通過抑制轉座因子在調節基因表達形式中發揮重要作用。在單個細胞中測序5mC可以確定單個組織或群體中遺傳上相同的細胞的表觀遺傳學變化如何產生具有不同表型的細胞。

方法

亞硫酸氫鹽測序已成為檢測單細胞5mC並對其進行測序的金標準。用亞硫酸氫鹽處理 DNA 可將胞嘧啶殘基轉化為尿嘧啶,但5-甲基胞嘧啶殘基不受影響。最後,已用亞硫酸氫鹽處理過的 DNA 僅保留甲基化的胞嘧啶。為了獲得甲基化組讀數,將亞硫酸氫鹽處理的串聯與未修飾的基因組對齊。 2014年,在單細胞中完成了全基因組亞硫酸氫鹽測序。該操作克服了與典型程序相關的 DNA 丟失的問題,該過程 DNA 無需在亞硫酸氫鹽片段化之前添加測序適配器。取而代之的是,在 DNA 之後添加適配器 DNA 用亞硫酸氫鹽處理並碎裂片段,使所有片段被 PCR 擴增。使用深度測序,此操作可捕獲每個細胞中約40%的總CpG。此外,一種改善作用範圍的方法是通過在亞硫酸氫鹽處理之前擴增 DNA 來提高CpG捕獲效率。

圖片259A | 示例性染料終止劑開始的視圖 洛里斯(Loris)/ Public domain | Page URL :(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sanger_sequencing_read_display.png) from Wikimedia Commons

圖片259A | 示例性染料終止劑開始的視圖 洛里斯(Loris)/ Public domain | Page URL :(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sanger_sequencing_read_display.png) from Wikimedia Commons

مؤلف : Yavor Mendel

المراجع:

تقنيات البيولوجيا الجزيئية II

تقنيات البيولوجيا الجزيئية VI

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