基因编辑电转后表观遗传测试
发布时间:2026-04-28
本检测详细阐述了在基因编辑(特别是电穿孔法转染)后,为评估编辑效果及潜在脱靶影响而进行的表观遗传学测试技术体系。文章系统性地介绍了四大核心模块:检测项目、检测范围、检测方法与检测仪器设备,每个模块均列举了十项关键内容,旨在为研究人员提供一份全面的技术指南,以深入解析基因编辑事件对细胞表观遗传景观的影响。
注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。
检测项目
全基因组DNA甲基化分析:检测基因组范围内胞嘧啶(CpG岛、CHH、CHG等上下文)的甲基化水平变化,评估编辑事件对全局甲基化模式的影响。
靶位点及潜在脱靶区域甲基化状态:特异性检测基因编辑靶位点及其预测的脱靶位点周围的DNA甲基化修饰,判断编辑是否干扰了局部表观遗传状态。
组蛋白修饰(H3K4me3, H3K27ac等)检测:分析激活型或抑制型组蛋白修饰在特定基因启动子或增强子区域的富集情况,反映染色质开放性与转录活性变化。
染色质可及性(ATAC-seq)分析:检测基因组中染色质开放区域的变化,识别因编辑事件导致的染色质结构重塑和潜在调控元件暴露。
羟甲基化(5hmC)检测:区分并定量DNA羟甲基化水平,这是DNA去甲基化过程中的关键中间状态,与基因活性调控密切相关。
等位基因特异性表观遗传分析:在杂合编辑的细胞中,分别分析编辑后等位基因与未编辑野生型等位基因的表观遗传标记差异。
非编码RNA表达谱:检测microRNA、lncRNA等非编码RNA的表达变化,它们常受表观遗传调控并参与基因沉默等过程。
三维基因组构象变化:评估编辑是否影响了染色质环、拓扑关联域(TAD)等高级结构,从而改变增强子-启动子互作。
核小体定位分析:检测核小体在基因组上的占据位置和规律是否因编辑而改变,影响转录因子结合。
表观遗传时钟评估:通过分析特定CpG位点的甲基化模式,评估细胞或组织的“表观遗传年龄”,判断编辑过程是否加速了细胞衰老。
检测范围
全基因组范围扫描:无偏倚地覆盖整个基因组,发现意料之外的表观遗传改变区域。
候选基因座深度分析:针对编辑的靶基因及其上下游调控区域进行高深度、高分辨率的表观遗传状态解析。
启动子与增强子区域:重点关注基因启动子(转录起始位点附近)和增强子区域的修饰变化,这些是转录调控的核心。
基因体与外显子-内含子边界:检测基因编码区内的表观遗传标记,如基因体内的甲基化与组蛋白修饰模式。
转座子与重复序列区域:监控LINE、SINE等转座子元件的表观遗传沉默状态是否被破坏,评估基因组稳定性风险。
印记控制区域(ICR):检测亲本特异性甲基化标记的印记基因区域是否因编辑而受到干扰。
染色质边界与绝缘子:分析CTCF结合位点等染色质边界元件,评估其绝缘功能是否完好。
端粒与着丝粒异染色质:检查染色体末端和中心粒周围高度浓缩的异染色质区域的表观遗传稳定性。
线粒体DNA表观遗传:部分研究涉及线粒体DNA的甲基化等修饰,可纳入检测范围。
单细胞水平异质性分析:在细胞群体中识别具有不同表观遗传状态的亚群,评估编辑结果的均一性。
检测方法
亚硫酸氢盐测序(WGBS, RRBS):金标准方法,通过亚硫酸氢盐处理将未甲基化的C转化为U,从而通过测序鉴定甲基化C。
染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq):利用特异性抗体富集与特定组蛋白修饰或转录因子结合的DNA片段,进行高通量测序。
转座酶可及性染色质测序(ATAC-seq):使用Tn5转座酶切割开放染色质区域,快速高效地绘制全基因组染色质可及性图谱。
甲基化DNA免疫共沉淀测序(MeDIP-seq):使用抗5mC抗体富集甲基化DNA片段,适用于全基因组甲基化筛查。
羟甲基化DNA免疫共沉淀测序(hMeDIP-seq):使用抗5hmC抗体特异性富集羟甲基化DNA片段。
焦磷酸测序:基于测序的定量方法,对经亚硫酸氢盐处理的特定短序列进行单个CpG位点的精确甲基化百分比定量。
甲基化特异性PCR(MSP)及qMSP:针对特定区域设计引物,快速定性或定量检测其甲基化状态。
高效液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS):精确量化全基因组或特定序列中5mC和5hmC的绝对含量与比例。
染色体构象捕获技术(Hi-C, ChIA-PET):用于研究三维基因组架构和远程染色质相互作用。
单细胞多组学测序(scNOMe-seq, scATAC-seq):在单细胞水平同时或分别分析染色质可及性、DNA甲基化与转录组。
检测仪器设备
高通量测序仪(Illumina NovaSeq, MGI DNBSEQ):进行全基因组、靶向测序的核心设备,提供海量测序数据。
实时荧光定量PCR仪:用于进行qMSP或表观遗传相关基因表达量的快速、定量检测。
焦磷酸测序仪(Pyrosequencer):专门用于进行焦磷酸测序,实现单碱基分辨率的甲基化定量。
高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS):用于精确检测核酸中表观遗传修饰碱基的化学组成与含量。
超声破碎仪或聚焦超声仪:用于在ChIP-seq等实验中将染色质随机剪切至合适大小。
磁珠分离系统:用于ChIP实验中的抗体-染色质复合物富集,或核酸的纯化与筛选。
微孔板读取仪:用于读取基于ELISA原理的全局甲基化/羟甲基化检测试剂盒的信号。
单细胞分离与分选系统(流式细胞仪,微流控平台):用于制备单细胞悬液或分选特定细胞进行单细胞表观组学分析。
生物分析仪或片段分析仪:用于评估DNA、RNA或文库片段的浓度、纯度及大小分布,确保建库质量。
高性能计算集群与存储服务器:处理和分析海量表观基因组学数据所必需的生物信息学硬件基础。
检测服务范围
1、指标检测:按国标、行标及其他规范方法检测
2、仪器共享:按仪器规范或用户提供的规范检测
3、主成分分析:对含量高的组分或你所规定的某种组分进行5~7天检测。
4,样品前处理:对产品进行预处理后,进行样品前处理,包括样品的采集与保存,样品的提取与分离,样品的鉴定以及样品的初步分析,通过逆向剖析确定原料化学名称及含量等共10个步骤;
5、深度分析:根据成分分析对采购的原料标准品做准确的定性定量检测,然后给出参考工艺及原料的推荐。最后对产品的质量控制及生产过程中出现问题及时解决。
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