单碱基分辨率甲基化分析
发布时间:2026-07-08
本检测详细介绍了单碱基分辨率甲基化分析这一前沿基因组学技术。本检测系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的检测范围、主流的高精度检测方法以及所需的关键仪器设备,旨在为读者提供全面而深入的技术概览,理解其在表观遗传学研究与精准医疗中的应用价值。
注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。
检测项目
全基因组亚硫酸氢盐测序:对经过亚硫酸氢盐处理的基因组DNA进行高通量测序,实现全基因组范围内所有CpG位点的甲基化状态测定。
简化代表性亚硫酸氢盐测序:通过限制性内切酶富集基因组中具有代表性的部分区域进行测序,是一种高性价比的全基因组甲基化筛查方法。
靶向甲基化测序:针对特定的基因或基因组区域(如启动子、增强子)进行深度测序,实现高覆盖度的目标区域甲基化分析。
羟甲基化分析:利用特异性化学或酶学方法区分5-甲基胞嘧啶与其氧化衍生物5-羟甲基胞嘧啶,研究更精细的甲基化动态。
单细胞甲基化组分析:在单个细胞水平上检测全基因组甲基化图谱,揭示细胞异质性和发育过程中的表观遗传动态。
等位基因特异性甲基化分析:鉴别来自父本和母本等位基因的DNA甲基化差异,研究与基因印记相关的疾病机制。
循环游离DNA甲基化分析:检测血液等体液中循环游离DNA的甲基化模式,用于无创癌症早筛、预后监测及器官移植排斥反应评估。
差异甲基化区域鉴定:通过生物信息学方法比较不同样本组(如疾病vs.正常),识别具有显著甲基化差异的基因组区域。
甲基化单倍型分析:分析同一DNA分子上相邻CpG位点的甲基化状态组合,提供比单个位点更丰富的生物学信息。
整合多组学关联分析:将甲基化数据与基因表达、染色质可及性、蛋白质组学等其他组学数据进行整合,系统解析表观遗传调控网络。
检测范围
CpG岛:富含CpG二核苷酸的基因组区域,常位于基因启动子区,其甲基化状态是基因沉默的关键标志。
基因启动子区:基因转录起始位点上游的调控区域,该区域的甲基化通常与基因转录抑制密切相关。
基因增强子区:能够远程调控基因转录活性的DNA序列元件,其甲基化状态的动态变化影响细胞身份和功能。
基因本体及内含子区:研究基因内部区域的甲基化,其功能可能与转录延伸、可变剪接等过程相关。
转座子及重复序列:检测这些元件的甲基化水平对于维持基因组稳定性、防止异常激活至关重要。
非CpG位点:在植物、胚胎干细胞和神经元等特定背景下,检测CHH和CHG(H代表A、T或C)背景下的胞嘧啶甲基化。
印记控制区:专门检测那些在亲本等位基因上表现出差异甲基化的区域,这些区域调控着印记基因的表达。
X染色体失活中心:分析雌性哺乳动物中一条X染色体失活相关的表观遗传调控区域的甲基化状态。
线粒体DNA:探索线粒体基因组DNA的甲基化模式及其与代谢疾病、衰老和癌症的潜在关联。
特定疾病相关区域:根据研究需求,聚焦于已知与癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病等相关的特定基因组位点或区域。
检测方法
亚硫酸氢盐测序法:金标准方法。利用亚硫酸氢盐将未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变,通过测序比对识别甲基化位点。
TET辅助吡啶硼烷测序法:利用TET酶将5mC氧化为5caC,再用吡啶硼烷处理将5caC还原为二氢尿嘧啶进行测序,能有效区分5mC和5hmC。
酶学甲基化测序法:使用对甲基化状态敏感的限制性内切酶或结合蛋白来富集或标记甲基化/非甲基化DNA,再进行测序分析。
单分子实时测序法:基于PacBio或Oxford Nanopore平台,在不进行亚硫酸氢盐转化的情况下,通过检测DNA合成或穿过纳米孔时的实时信号变化来直接识别修饰碱基。
免疫沉淀富集法:使用针对5mC或5hmC的特异性抗体进行免疫沉淀,富集含有修饰的DNA片段,然后进行高通量测序。
液相色谱-质谱联用法: 将DNA酶解为单核苷酸后,通过液相色谱分离,质谱定量不同修饰形式的胞嘧啶比例,提供整体甲基化水平,但无位点信息。
焦磷酸测序法: 一种基于合成测序的定量方法,在亚硫酸氢盐处理后,通过检测掺入核苷酸时释放的焦磷酸光信号来精确计算特定位点的甲基化比例。
微阵列杂交法: 将亚硫酸氢盐处理的DNA与预先设计在芯片上的探针杂交,用于快速、低成本地筛查已知位点的甲基化状态,但通量和发现能力有限。
限制性标记基因组测序法: 联合使用对甲基化敏感和不敏感的同裂酶对DNA进行切割和标记,通过测序片段大小差异来推断甲基化状态。
多重连接探针扩增技术: 针对多个特定靶序列设计探针,通过连接和扩增反应来定量检测这些位点的甲基化水平,适用于临床已知标志物的快速检测。
检测仪器设备
高通量DNA测序仪: 如Illumina NovaSeq、HiSeq系列,是进行全基因组及靶向甲基化测序的核心设备,提供海量的序列读数。
SMRT单分子实时测序仪: PacBio公司的 Sequel IIe 等系统,支持长读长且能直接检测碱基修饰,包括甲基化。
纳米孔测序仪: Oxford Nanopore公司的 MinION、PromethION 等设备,可实现超长读长和实时、直接的表观遗传修饰检测。
焦磷酸测序仪: Qiagen Pyrosequencing 系统,用于对少量关键CpG位点进行精确的定量甲基化分析。
微阵列扫描仪: 用于读取如 Illumina Infinium MethylationEPIC 等甲基化芯片的荧光信号,获取全基因组范围内数十万个CpG位点的数据。
高效液相色谱-质谱联用仪: 用于精确测定全基因组或特定序列的整体5mC、5hmC等修饰碱基的含量百分比。
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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