《基因組研究》：新方法讓甲基化分析不再受限于材料
日期：2012-04-12 08:27:40
對于基因組水平的DNA甲基化研究，您有好幾種方法可以選擇，比如，全基因組亞硫酸氫鹽測序。這種方法帶來了高分辨率且全面的甲基化模式檢測，但它需要大量的起始材料。在構建文庫時，通常需要5μg以上的基因組DNA。因此，對于起始材料有限的樣本，這種甲基化分析方法不適用。
相比之下，低代表性的亞硫酸氫鹽測序需要的起始DNA要少一些，但同時犧牲了全面性。與分析整個基因組不同，這種方法聚焦于基因組的特定區域。而對于癌癥和發育等領域的研究人員來說，起始材料往往有限，這也就限制了分析方法的選擇。
為此，華盛頓大學的Jay Shendure和Andrew Adey開發出一種新的亞硫酸氫鹽測序方法，綜合了上述方法的優勢。他們的方法僅需1ng起始DNA，但仍然能提供全基因組DNA甲基化模式的全面分析。他們的秘訣在于文庫構建方法，這種稱為“tagmentation”的方法比連接法更高效。
在上周的《基因組研究》（Genome Research）上，他們介紹了一種基于tagmentation的全基因組亞硫酸氫鹽測序方法。新方法利用Tn5轉座子將DNA片段化，并同時摻入接頭。與連接方法相比，轉座子方法更加高效，也減少了所需的DNA起始量。
之前，Jay Shendure曾與華大基因合作，開發出一種類似的基于tagmentation的文庫構建方法，用于基因組測序。他們發現，即使這種方法使用了較少的DNA，但仍能提供相當的覆蓋度。
研究人員對之前的方法進行了改進。他們首先用帶有單個甲基化接頭的轉座子攻擊基因組DNA。之后他們采用寡核苷酸置換策略，通過退火添加第二個甲基化的接頭，并開展缺口修復。這使得每條鏈的5’和3’端都有接頭。之后再開展亞硫酸氫鹽處理，將未甲基化的胞嘧啶轉化成尿嘧啶。
為了檢驗轉座子文庫制備，研究人員用轉座法和連接法分析了一個淋巴母細胞系，當然，起始樣本量不同。結果，他們發現，即使起始材料相差很大，但兩種方法是相對一致的。
作者認為，這種方法為樣品量有限的表觀遺傳學研究人員提供了一個新選擇，比如癌癥的甲基化研究。此外，他們還計劃進一步優化方法，嘗試使用更少的樣品量。
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