DNA甲基化是表觀(guān)遺傳的經(jīng)典修飾方式,其并不改變基因的堿基序列,而是通過(guò)改變基因的表達影響細胞的功能,在調控基因表達、維持染色質(zhì)結構、基因印記、X染色體失活以及胚胎發(fā)育等生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重大的作用。DNA 甲基化的形式多種多樣,主要包括 C5-甲基胞嘧啶(5mC)、N6-甲基腺嘌呤(6mA)等。
目前市場(chǎng)常用重亞硫酸鹽法檢測5mC,其√確度高,但化學(xué)處理會(huì )導致DNA分子的片段化、測序深度高、無(wú)法鑒定更多修飾類(lèi)型。Nanopore技術(shù)作為新一代基于納米孔的單分子實(shí)時(shí)電信號測序技術(shù),截至目前,全球范圍內基于Nanopore平臺進(jìn)行的甲基化研究文章近10篇,見(jiàn)刊于nature methods、bioRxiv等國際知名期刊。
ONT甲基化測序流程
不同于傳統的甲基化檢測方法,使用ONT平臺進(jìn)行測序前,不需要再對DNA樣本進(jìn)行化學(xué)處理,避免了人為因素和化學(xué)因素的影響。具體步驟如下:
1、提取高質(zhì)量基因組 DNA,利用Nanodrop、Qubit 和35% 瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行純度、濃度和完整性質(zhì)檢;
2、將基因組DNA打斷成平均8kb左右;
3、使用SQK-LSK109連接試劑盒(ONT官方試劑)進(jìn)行文庫構建,包括DNA 損傷修復和末端修復、接頭連接、磁珠純化等;
4、使用Qubit 進(jìn)行文庫定量。
? ? ? ? 圖1 甲基化建庫流程? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖2 ONT 電信號識別
待文庫構建完成后,就可進(jìn)行上機測序。 ONT 測序是新一代基于納米孔的單分子實(shí)時(shí)電信號測序技術(shù),由于 DNA 鏈上不同堿基化學(xué)性質(zhì)存在差異,所以當單個(gè)堿基通過(guò)納米孔通道時(shí),會(huì )產(chǎn)生不同的電信號,而當存在堿基修飾時(shí),同一位置的電信號也會(huì )有所差別?;诖?,軟件則將這些電信號進(jìn)行識別,判讀為不同的修飾信息。
ONT甲基化的優(yōu)勢?
?單堿基水平檢測,無(wú)中間處理,不擴增、不富集,真實(shí)還原堿基修飾信息
?測序讀長(cháng)長(cháng),避免短讀長(cháng)帶來(lái)的拼接比對錯誤,鑒定z確
?鑒定種類(lèi)豐富,5mC、6mA多種堿基修飾一次搞定,性?xún)r(jià)比高
?可進(jìn)行等位基因特異性甲基化檢測
?ONT 甲基化成功案例
使用ONT平臺進(jìn)行甲基化研究可謂日漸火熱,截至目前,已經(jīng)有十多篇文章發(fā)表,研究學(xué)者的熱情日益高漲。百邁客將目前見(jiàn)刊的文章給大家進(jìn)行了匯總,方便查閱
自從2017年開(kāi)啟ONT平臺研發(fā)立項,百邁客不斷探索與前進(jìn),經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的沉淀與磨礪,百邁客Nanopore測序技術(shù)已經(jīng)逐步成熟并且達到穩定狀態(tài)。截至目前,百邁客已擁有3臺ONT PromethION,并建立超過(guò)上百種物種類(lèi)型的文庫,擁有大量的項目經(jīng)驗!無(wú)論是技術(shù)還是項目經(jīng)驗上,都實(shí)力過(guò)硬!
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