全基因組甲基化測序DNA甲基化是表觀遺傳學(Epigenetics)的重要組成部分,在維持正常細胞功能、遺傳印記、胚胎發育以及人類腫瘤發生中起著重要的作用。全基因組甲基化測序(Whole Genome Bisulfite Sequencing,WGBS),其采用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA使未甲基化修飾的胞嘧啶C轉化為尿嘧啶U,通過對處理后的DNA進行全基因組重測序,并與參考基因組進行比對,從基因組水平實現單堿基分辨率的、高精確度甲基化水平分析,廣泛應用于細胞分化、組織發育等基礎機制研究,以及動植物育種、人類健康與疾病治療等研究領域。

小標題-產品優勢-中
檢測精度高:單堿基分辨率,精確分析每一個C堿基的甲基化狀態;
檢測范圍廣:借助高通量測序平臺,對全基因組范圍內甲基化區域進行研究;
可靠性高:直接對甲基化片段進行測序和定量,無交叉反應和背景噪音;
性價比高:相比傳統PCR+Sanger測序方法,使用抗體富集高甲基化區域測序,費用少。

小標題-信息分析-中

測序數據質量控制 對測序數據過濾,去除接頭、污染序列和低質量reads
Clean reads數據量、測序質量統計
標準分析 參考序列比對分析
測序數據去除重復序列分析
堿基的有效深度和覆蓋度分析 堿基(C、CpG、CHG、CHH)有效測序深度的累計分布分析;

堿基(C、CpG、CHG、CHH)全基因組甲基化水平分析;

堿基(C、CpG、CHG、CHH)在全基因組有效覆蓋度分析;

堿基(C、CpG、CHG、CHH)在基因功能區域的有效覆蓋度分析。

全基因組甲基化水平分布趨勢分析 甲基化C堿基中CpG,CHG與CHH的分布比例分析;

CpG,CHG與CHH中的C的甲基化水平分析;

不同基因功能區域內CpG,CHG與CHH中C的甲基化水平分析;

CHG與CHH中甲基化C附近9bp的序列特征分析。

全基因組DNA甲基化圖譜分析 染色體上的甲基化分布;

不同基因組區域的甲基化分布特征分析。

高級分析 差異性甲基化區域(DMRs)分析 差異甲基化區域(DMRs)的檢測;

差異甲基化區域(DMRs)的功能注釋;

差異甲基化區域(DMRs)相關基因的GO富集性分析。

個性化分析 甲基化水平與轉錄水平關聯分析 差異表達基因的甲基化水平;

差異表達轉座子的甲基化水平;

甲基化修飾與表達調控關系;

甲基化基因和非甲基化基因的表達分析。

啟動子區域甲基化水平分析

小標題-樣品要求-中

圖標-NGS紫-樣品-小
gDNA
總量≥4μg
濃度≥50 ng/μl
OD260/280≥1.8

圖標-NGS紫-文庫-小
350bp文庫

圖標-NGS紫-測序-小
PE150測序
測序深度≥30X

小標題-案例分析-中
全基因組甲基化測序發現人類特有的差異甲基化區域

研究人對人類和黑猩猩、大猩猩、猩猩等非人類靈長類動物的全血DNA采用HiSeq2000的100PE策略進行了全基因組甲基化測序,鑒定了數百個差異甲基化區域,其中25%的區域在人類的組織中被檢測到。在人類特異性低甲基化中,發現了一個重要的超過內源性逆轉錄病毒分子。本文首次報道了種間遺傳和表觀在不完整的譜系分類中兩者之間、轉錄因子結合位點與人類差異甲基化區域變化的親密關系。而在人類差異甲基化的轉錄因子結合位點中,本文觀察了超人類特異性代替物,表明調整主要物質的改變是構成某些人類特異性甲基化模式的基礎。本文還發現在人類譜系中,DNA甲基化的采集經常在這些CpG位點附近的鶴崗蘇水平中式雙倍加速進化的。本文研究結果揭示人類甲基化模式常規觀點的新見解和物種間非編碼變異的說明。

2-6-1 全基因組甲基化測序-案例分析-附圖-小

人類(Differentially methylated regions,DMRs)的特征

A:與背景組中的TFBS相比,DMR內的TFBS中的人類特異性替換增加。

保守的結合位點(灰色)和具有人類特異性變化的結合位點(橙色);

B:與ERV元件重疊的CpG位點的分數;

C:人類低甲基化和高甲基化DMR的分布;

D:在人類低DMRs和高DMRs組蛋白修飾富集。

Hernando-Herraez I, Heyn H, et al., The interplay between DNA methylation and sequence divergence in recent human evolution.?Nucleic Acids Res. 2015, 43(17):8204-14.