關(guān)聯(lián)研究組蛋白修飾和甲基化的新技術(shù)
日期：2012-06-11 08:32:25
DNA甲基化、染色質(zhì)修飾和DNA序列之間的復(fù)雜關(guān)系似乎很難用現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)闡明。于是，兩個(gè)獨(dú)立的研究小組將亞硫酸氫鹽測(cè)序與染色質(zhì)免疫沉淀（ChIP）結(jié)合起來(lái)，直接拷問(wèn)遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)過(guò)程。這兩項(xiàng)研究成果均發(fā)表于《Genome Research》6月刊上。
在這兩項(xiàng)研究中，澳大利亞悉尼嘉萬(wàn)研究所（Garvan Institute）的Sue Clark及其同事以及荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)（Radboud University）的Hendrik Stunnenberg及其同事對(duì)染色質(zhì)免疫沉淀且經(jīng)過(guò)亞硫酸氫鹽處理的DNA進(jìn)行測(cè)序。利用相同的DNA來(lái)評(píng)估胞嘧啶和組蛋白標(biāo)記，從而克服了不同批次細(xì)胞之間的異質(zhì)性問(wèn)題，并能對(duì)標(biāo)記之間的相互作用作出更直接的評(píng)估。通過(guò)ChIP來(lái)靶定基因組的特定區(qū)域，也能避免全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序帶來(lái)的高額費(fèi)用。
為了讓這種方法行之有效，研究小組需要優(yōu)化他們的亞硫酸氫鹽處理步驟，以便接受免疫沉淀所產(chǎn)生的少量DNA。Clark談道：“主要的改進(jìn)是讓亞硫酸氫鹽處理沒(méi)那么劇烈，并能處理75到100 ng DNA。”他們的方法很相似，并使得幾乎100%的未修飾胞嘧啶發(fā)生轉(zhuǎn)化。
兩個(gè)小組都利用這種技術(shù)研究了組蛋白H3第27位賴氨酸上三甲基化（H3K27me3）與DNA甲基化之間的串?dāng)_（cross-talk）。過(guò)去的研究表明，這兩種標(biāo)記在CpG島上是互相排斥的。一種理論假設(shè)，DNA甲基化是一種更為永久的標(biāo)記，它取代了干細(xì)胞分化期間的H3K27me3。Stunnenberg小組的研究結(jié)果證實(shí)了這種對(duì)抗，而Clark小組則認(rèn)為DNA甲基化和H3K27me3并不總是相互排斥，可以基因組區(qū)域依賴的方式共存。他們采用了不同的細(xì)胞系，這可能解釋了他們的不同結(jié)果。
據(jù)Clark 介紹，BisChiP-seq方法可與富集目標(biāo)DNA的任何方法共同使用，且結(jié)果是鏈特異的，提供了等位基因的分辨率。Clark下一步考慮研究其他組蛋白標(biāo)記及基因組結(jié)合因子，以便了解它們與DNA甲基化組的直接關(guān)系。
Stunnenberg小組則利用ChIP-BS-seq方法來(lái)進(jìn)行甲基化研究的體內(nèi)驗(yàn)證。他認(rèn)為這種技術(shù)將在等位基因特異作用和表觀遺傳學(xué)印跡中發(fā)揮作用。
