簡化基因組甲基化測序(RRBS/ dRRBS)
- 公司名稱 深圳市易基因科技有限公司
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- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2023/3/3 16:40:18
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大家好,這里是專注表觀組學十余年的易基因。
簡化甲基化測序(Reduced Representation Bisulfite Sequencing,RRBS)是利用限制性內(nèi)切酶對基因組進行酶切,富集啟動子及CpG島等重要的表觀調(diào)控區(qū)域并進行重亞硫酸鹽測序。該技術(shù)顯著提高了高CpG區(qū)域的測序深度,在CpG島、啟動子區(qū)域和增強子元件區(qū)域可以獲得高精度的分辨率,是一種準確、高效、經(jīng)濟的DNA甲基化研究方法,在大規(guī)模臨床樣本的研究中具有廣泛的應(yīng)用前景。
為適應(yīng)科研技術(shù)的需要,易基因進一步開發(fā)了可在更大區(qū)域內(nèi)捕獲CpG位點的雙酶切RRBS(dRRBS),可研究更廣泛區(qū)域的甲基化,包括CGI shore等區(qū)域。
為助力適用低起始量DNA樣本(5ng)量多維度甲基化分析,易基因開發(fā)了富集覆蓋CpG島、啟動子、增強子、CTCF結(jié)合位點的甲基化靶向基因組測序方法:extended-representation bisulfite sequencing(XRBS),實現(xiàn)了高靈敏度和微量樣本復(fù)用檢測,使其具有高度可擴展性,并適用于有限的樣本和單個細胞基因組CG位點覆蓋高達15M以上。
技術(shù)優(yōu)勢:
1、起始量:100ng gDNA;
2、單堿基分辨率;
3、多樣本的覆蓋區(qū)域重復(fù)性可達到85%-95%、測序區(qū)域針對高CpG調(diào)控區(qū)域,數(shù)據(jù)利用率更高;
4、針對性強,成本較低;
5、基因組CG位點覆蓋高達10-15M,顯著優(yōu)于850K芯片。
應(yīng)用方向:
RRBS/dRRBS/XRBS廣泛應(yīng)用于動物,要求全基因組掃描(覆蓋關(guān)鍵調(diào)控位點)的:
列研究、疾病分子分型、臨床樣本的甲基化 Biomarker 篩選
復(fù)雜疾病及腫瘤發(fā)病機制等甲基化研究
模式動物發(fā)育和疾病甲基化研究
技術(shù)路線:

分析內(nèi)容:

送樣要求:

技術(shù)指標:

經(jīng)典案例:
醫(yī)學方向 (項目文章)
RRBS揭示腸道對早產(chǎn)的快速適應(yīng)涉及喂養(yǎng)相關(guān)的豬腸道基因DNA甲基化重編程
Gao F,et al.Rapid Gut Adaptation to Preterm Birth Involves Feeding-Related DNA Methylation Reprogramming of Intestinal Genes in Pigs. Front Immunol. 2020;11:565.
背 景:
早產(chǎn)后,未成熟的腸道功能和免疫功能必須迅速適應(yīng)細菌定植和腸內(nèi)喂養(yǎng)。但未成熟腸道的較佳飲食策略(如時間、飲食量和飲食類型)和最合適的細菌定植仍然未知。需要更好地理解未成熟腸道如何與環(huán)境因素(如營養(yǎng)和微生物)相互作用,以確定如何能確保早產(chǎn)兒對產(chǎn)后生活適應(yīng)的早期喂養(yǎng)策略。
方 法:
作者為驗證腸道表觀遺傳變化與早產(chǎn)及第1次喂養(yǎng)時的腸道反應(yīng)有關(guān),以仔豬為模型,對早產(chǎn)豬和足月豬進行全腸外營養(yǎng)(TPN)或部分腸內(nèi)喂養(yǎng)5天,然后用牛奶進行純腸內(nèi)喂養(yǎng),直到第26天(斷奶年齡)。在第0天、第5天和第26天從總共10組豬中收集腸組織,比較分析早產(chǎn)豬和足月豬的腸道結(jié)構(gòu)、功能、微生物組、DNA甲基化和基因表達(每組n=8)。
結(jié) 論:
RRBS結(jié)果顯示,出生時早產(chǎn)豬腸道出現(xiàn)絨毛縮短和整體高甲基化,影響與Wnt信號通路相關(guān)基因。在生命的前5天,高甲基化相關(guān)的LBP(lipopolysaccharide binding protein)和TLR4(Toll-like receptor 4)通路基因表達明顯降低,但大多數(shù)早期甲基化差異在第26天消失。直到第26天,早產(chǎn)豬的蔗糖酶和麥芽糖酶活性仍然降低,腸道微生物群發(fā)生改變。0-5天期間顯示許多新的甲基化差異,主要表現(xiàn)在未提供腸內(nèi)喂養(yǎng)(TPN喂養(yǎng))的情況下。這些甲基化差異影響了與細胞代謝相關(guān)的腸道基因,包括通過啟動子低甲基化增加GCK(葡萄糖激酶)表達??傊闯墒炷c道在早產(chǎn)后可迅速適應(yīng)其基因甲基化和表達的能力,只有少數(shù)早產(chǎn)相關(guān)缺陷會持續(xù)到斷奶。結(jié)果表明早期腸內(nèi)喂養(yǎng)對于刺激腸道基因甲基化重編程可能很重要,從而使腸道快速適應(yīng)早產(chǎn)環(huán)境。

圖:早產(chǎn)豬和足月豬腸道的甲基化差異
農(nóng)學方向經(jīng)典案例:
不同孵化溫度和CO2濃度中的雞心臟組織全基因組DNA甲基化評估
Corbett RJ, et al. Genome-Wide Assessment of DNA Methylation in Chicken Cardiac Tissue Exposed to Different Incubation Temperatures and CO2 Levels. Front Genet. 2020;11:558189.
背 景:
孵化過程中的溫度和CO2濃度對肉雞的發(fā)育有著深遠的影響。此前許多研究發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)的差異對孵化心重 (heart weight,HW) 有顯著影響。早期生活環(huán)境也被證明會影響肉雞后期的生產(chǎn)性能,因此表觀遺傳機制可能介導環(huán)境刺激引起的長期生理變化。
方 法:
利用RRBS技術(shù)評估84只在兩種不同蛋殼溫度(EST;37.8℃和38.9℃)和三種CO2濃度(0.1%、0.4%和0.8%)下孵化的肉雞幼體心臟組織的DNA甲基化模式,并進行差異甲基化分析。
結(jié) 論:
本研究利用RRBS技術(shù)驗證了ABLIM2、PITX2和THRSP三個基因的甲基化和表達的協(xié)調(diào)變化,確定孵化后小雞心臟的差異甲基化模式與孵化EST和CO2的差異有關(guān),并且這種差異可能通過轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合和基因表達的變化影響心臟的生長和發(fā)育。此外,本研究還鑒定了負責調(diào)節(jié)體溫的其他器官(包括下丘腦和甲狀腺)的表觀遺傳模式可能有助于表征調(diào)節(jié)心臟發(fā)育的溫度驅(qū)動差異機制??傊?,對早期生活環(huán)境影響的表觀遺傳特征了解可以作為未來動物表現(xiàn)預(yù)測因子,從而有利于動物育種。
圖:RRBS繪制DNA甲基化圖譜
參考文獻:
① Gao F,et al.Rapid Gut Adaptation to Preterm Birth Involves Feeding-Related DNA Methylation Reprogramming of Intestinal Genes in Pigs. Front Immunol. 2020;11:565.
② Corbett RJ, et al. Genome-Wide Assessment of DNA Methylation in Chicken Cardiac Tissue Exposed to Different Incubation Temperatures and CO2 Levels. Front Genet. 2020;11:558189.