Nature子刊發布甲基化檢測新方法
日期:2015-03-30 13:28:46
DNA甲基化是哺乳動物基因組中非常普遍的DNA修飾,一般發生在CpG二核苷酸中的胞嘧啶殘基上,主要集中于CpG島和基因調控元件,與基因沉默有關。由于甲基化不會改變DNA序列,它被視為一種表觀遺傳學標志。
DNA甲基化可以在細胞分裂過程中延續到子代細胞,這一機制現在已經相當明確。這種繼承性使DNA甲基化成為儲存表觀遺傳學記憶的潛在途徑,比如環境或發育過程中的基因調控。
DNA甲基化(尤其是CpG二核苷酸的甲基化)在表觀遺傳學調控、基因組印記、轉座元件抑制和X染色體失活中起到了重要的作用,而這些過程是正常發育的關鍵。傳統的DNA甲基化分析方法通常需要較大的樣本量,如果將不同樣本混合起來,又會掩蓋表觀遺傳學的異質性。因此,單細胞DNA甲基化分析逐漸成為了研究熱點。
新加坡A*STAR的研究人員開發了一種能在單細胞內檢測多個DNA甲基化位點的新方法,并將其命名為單細胞甲基化限制酶切分析(single-cell restriction analysis of methylation,SCRAM)。他們在三月二十六日的Nature Protocols雜志上發表文章詳細描述了這一方法,文章的通訊作者是William F Burkholder和Daniel M Messerschmidt。
SCRAM的基本步驟包括分離和裂解單個細胞,用甲基化敏感性限制內切酶(MSRE)消化基因組DNA,通過兩輪PCR擴增多個靶標,然后鑒定這些位點的甲基化狀態。這個方法只需兩天就能以較低的成本,在單細胞中準確可靠的檢測多個甲基化位點。
據介紹,SCRAM特別適合研究印記基因或者已知的表觀突變。研究人員已經成功將這一方法用于小鼠卵母細胞、小鼠早期胚胎的卵裂球和精原干細胞。SCRAM也可以用來分析腫瘤中的異質性,幫助人們更好的理解癌癥的發生和發展。由于SCRAM速度快成本低,它可以成為一種實用的診斷工具,比如對植入前胚胎進行單細胞檢測。
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