導論
- 表觀遺傳:非DNA決定的基因表達,或表型改變中可遺傳因素的研究
- DNA水平:甲基化(胞嘧啶(二代測序為主)5mC,腺嘌呤(三代為主)6mA,羥甲基化
- RNA水平:甲基化,ncRNA
- 染色質水平:組蛋白修飾(甲基化/乙酰化/磷酸化/泛素化),核小體定位,染色質重塑和構象
- DNA甲基化被廣泛的應用與表觀遺傳生物的標志
DNA甲基化基本概論
- DNA甲基化廣泛存在:胚胎發育時期去甲基化——>重新甲基化,年輕——到年老,正常——腫瘤。受環境飲食等各種因素影響
- 胞嘧啶甲基化5mC
- 目前已知的DNA共價修飾
DNA甲基化是可逆的(臨床應用要點) - 不同物種的甲基化pattern
- 不同物種甲基化水平
檢測DNA甲基化的方法
- 三種方法
①BS方法:Bisulfite-conversion(WGBS/RRBS/Beadchip)
②限制酶的方法
③富集的方法:MeDIP
DNA甲基化數據分析流程及方法
BS方法可以得到單鹼基的甲基化信息
- BS-seq分析流程
比對步驟:
常規軟件需要進行轉換C-T,G-A;特異性軟件如BSMAP,已經轉換
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區域甲基化水平:相對,絕對
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methylation profiling
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DMR檢測(差異區域甲基化):
基於基因區域的方法,基於滑動窗口的方法(用得多,准確性和靈敏性高),基於差異mCG位點,基於甲基化水平(PMD/LMR/UMR) -
功能分析:找到甲基化差異的基因,做功能注釋及富集。
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做和基因表達關系:比如做RNA表達與甲基化的關系(抑制/促進)
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實驗驗證
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DMR分析工具及方法匯總
DNA甲基化在腫瘤研究中的應用
- 基因組與表觀基因組的關系:陰與陽
- 環境因素對表觀遺傳的影響:如孕婦吃葉酸
- DNA甲基化與癌症發生:如基因重復序列高甲基化重組變為低甲基化,使之基因組不穩定;又如CpG島低甲基化抑制基因表達,引起致癌。
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DNA甲基化異常是驅動癌症發生發展的重要機制,可作為液體活檢和早期診斷的理想標志物
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應用案例:
①通過找甲基化差異位點來研究預測疾病機制
②找敏感性甲基化位點——甲基化marker——驗證
腫瘤基因組臨床應用專題:
【1】 腫瘤醫學研究前言進展
【2】腫瘤基因檢測相關技術原理
【3】腫瘤基因組數據分析方法概述
【4】腫瘤轉錄組測序分析流程及相關軟件
【5】腫瘤DNA甲基化數據分析原理及流程
【6】腫瘤胚系突變遺傳分析及數據庫使用
【7】基於NGS檢測體系變異解讀和數據庫介紹
【8】腫瘤臨床遺傳咨詢及案例分析