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DNA中5-hmC圖譜測定
5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）是5-甲基胞嘧啶（5mC）的主動去甲基化過程中的重要中間產物，被稱為“第六種DNA堿基”。2009年兩篇science文章發現了TET酶可以將5mC氧化成5hmC并在生理上發揮著重要的作用，5hmC也迅速成為科研的熱點。在接下來的幾年中，科學家發現5hmC和5mC一樣，是一種重要的表觀遺傳修飾。5hmC的基因分布可以精準對應基因活性調控，比5mC更加動態靈敏地反應基因表達狀態。2012年時，《Cell》雜志就有文章報道羥甲基胞嘧啶與黑色素瘤之間的緊密關系(Lian et al.,2012)。隨后又有多篇有影響力的學術文章進一步驗證了羥甲基胞嘧啶作為細胞發育、神經系統、腫瘤以及心血管疾病等的標記物。
同表觀遺傳修飾5mC一樣，結合高通量測序的方法繪制特定情形下5hmC在全基因組上的基因圖譜顯得尤為重要。通過了解DNA中羥甲基化胞嘧啶在基因組上的分布，可以對應分析基因組的調控信息。 我們的DNA羥甲基化檢測技術原理來自于2011年美國芝加哥大學何川教授發表在NatureBiotechnology的專利技術(Song et al., 2011)。該技術是利用糖基轉移酶的作用將含有疊氮基團的葡萄糖特異性的共價標記到片段化DNA的5hmC上，然后再通過高效的點擊化學反應接上biotin進行可實現高效的富集并構建DNA文庫；利用高通量測序并比對分析的方法即可以獲得5hmC在基因組上的分布情況。對于抗體富集的方法，該方法的富集效率更高，5hmC的基因圖譜更加精確。 2016年，何川教授實驗室對該技術細節進行了優化，其nano-hmC-Seal的技術可檢測低至1000個細胞基因組中的5hmC修飾分布情況(Han et al., 2016)。他們利用該技術檢測白血病模式小鼠中造血干細胞的5hmC圖譜，發現5hmC分布在白血病樣品與野生型樣品中有顯著差異，并獲得了不同類型造血干細胞中的羥甲基化差異性區域的序列特征（如下圖所示）。基于nano-hmC-Seal技術，我們實現了5hmC標記并富集等流程的標準化操作，具有極高的靈敏度，精準穩定的檢測來源更為廣泛的DNA樣本：1），從DNA使用量上看，該技術可操作低至1ng的游離核酸，高至1ug的組織樣本DNA；2），結合高通量測序，該技術可以分析任意物種中含有5hmC修飾的DNA樣本，進而分析其生理調控機制。
技術參數 名稱：5-羥甲基胞嘧啶基因圖譜測定和分析 技術名稱：nano-hmC-Seal DNA用量：1ng-1ug（具體情況會根據5hmC在該物種中的含量進行小范圍調整） 測序策略：NextSeq500/Hiseq X10，PE38/PE150 數據量：平均1.5G/6G，讀段數量2千萬以上 周期：少量樣本（<10）25個工作日給出基本解讀分析；批量樣品根據實驗要求協商數據循環周期。 實驗流程 采集樣本-運輸質檢-提取DNA-文庫構建-5hmC富集擴增-質控測序-數據解讀-數據報告并反饋 數據分析 基本解讀：測序數據比對至基因組，給出樣本在基因區域的羥甲基化含量分布 深度解讀：在對照組與實驗組之間進行統計分析，找出羥甲基化含量分布的顯著差異，出具報告輔助臨床診斷與治療。 樣本要求 人：8ml外周血或者相關組織樣品，及其相關臨床資料（性別、年齡、基本診斷等，作為臨床分析用）； 其他物種：組織樣品DNA或者較大量的血液。 服務范圍 各類物種或者其他來源DNA中的5-羥甲基胞嘧啶基因圖譜繪制和對比分析； 各類腫瘤臨床研究，包括腫瘤標記物的尋找、組織活檢、液體活檢、術后監控和用藥指導的研究； 專業人員輔助實驗設計，定制個性化的5-羥甲基胞嘧啶科研方案； 服務特色 該技術檢測靈敏度極高，樣品收集方便，起始樣本量少；標準化流程操作，避免因操作造成的偏差； 表觀遺傳新領域，全基因組比對，獲取全基因組的羥甲基化分布，信息量大； 根據個性化科研方案提供專業的且具有特色的數據分析，滿足發表文章的要求。 參考資料 |
