DNA甲基化修飾是表觀遺傳研究的熱點之一,我們通常認為DNA甲基化就是胞嘧啶甲基化(5-methylcytosine, 5mC),卻不知道隨著測序技術的快速發展,科研者們已經在真核生物中(果蠅 、真菌、萊茵衣藻、秀麗隱桿線蟲等)發現了一種新的DNA甲基化修飾—DNA-6mA甲基化,且DNA-6mA甲基化能影響基因表達,在動植物的生長發育過程中發揮著關鍵的調控作用,同時與包括癌癥在內的多種人類疾病密切相關。這些發現成功地掀起了科學家們對DNA-6mA的研究熱潮,使DNA-6mA成為表觀遺傳學領域的研究熱點中的熱點。接下來就以幾篇經典案例為大家介紹DNA-6mA。
DNA methylation on N6-adenine in mammalian embryonic stem cells.NATURE, IF: 44.958
作者以SMRT-ChIP、RNA-seq和6mA-IP
seq三種技術相結合的方法研究小鼠基因組甲基化。研究發現小鼠胚胎干細胞中存在另一種DNA甲基化修飾—6mA甲基化;Alkbh1是腺嘌呤甲基化修飾的一種去甲基化酶,在Alkbh1基因缺失突變小鼠細胞中腺嘌呤甲基化水平增加,進而導致轉錄沉默。揭示了哺乳動物表觀修飾的重要組成部分—6mA甲基化,在哺乳動物中發揮沉默基因表達的功能,而不是如其他生物體中激活基因表達的作用。
6mA分析 6mA與基因表達的關系
6mA-IP seq分析
N6-Methyladenine DNA Modification in Drosophila.Cell, IF: 31.398
作者以果蠅胚胎干細胞為材料,對其基因組中6mA修飾進行研究,發現在果蠅基因組中6mA修飾廣泛存在,這種修飾受內源去甲基化酶DMAD調控,在胚胎發育過程中呈動態變化。進一步研究發現,DMAD酶作為果蠅胚胎發育所必須的一種酶,它作用于轉座子的6mA位點,去甲基化后,轉座子的表達受到抑制。該文章發現果蠅中DNA甲基化修飾新類型-6mA,并且初步探究了6mA甲基化的調控機制。
6mA分布 mA體外去甲基化分析
6mA-IP seq與RNA-seq聯合分析
N6-Methyldeoxyadenosine Marks Active Transcription Start Sites in Chlamydomonas. Cell, IF: 31.398
文章利用三項6mA研究技術:6mA-IP-Seq、6mA-CLIP-Exo、6mA-RE-Seq對果蠅基因組和衣藻基因組中的6mA修飾進行研究。發現在果蠅基因組中84%的基因穩定的存在6mA修飾。且6mA主要以雙峰形式分布在TSS區域,與核小體分布相關,呈周期性分布。進一步結合RNA-seq技術發現,6mA與基因表達有緊密關系。而衣藻的基因組中的6mA甲基化修飾又有新的特點,6mA修飾主要分布在轉錄起始位點區域,以雙峰形式分布。其主要序列特征為C6mATG和G6mATC。接著通過對RNA-seq檢測到的高表達基因和低表達基因分析,發現高表達基因的TSS附近的6mA富集程度較高,而低表達基因的TSS附近的6mA富集程度較低,與5mC的分布特點相反。通過這些數據說明真核生物中的6mA修飾能夠調控基因表達。
6mA的分布特征 motif分析
peak分析
N6-Methyladenine DNA Modification in the Human Genome.Molecular Cell,IF: 14.248
RNA-6mA在前期的研究中已被證實對基因表達有重要的影響,但是對于DNA-6mA在基因表達方面的相關作用,研究并不是很清楚。而本篇文章作者首先利用6mA-IP-seq技術,通過對DNA
-6mA修飾圖譜分析發現:高表達水平基因的外顯子區域具有較高的6mA豐度,并且與RNA表達水平正相關;6mA修飾位點在G蛋白偶聯受體(GPCR)相關基因中有顯著的富集,預測了6mA甲基化在GPCR相關基因表達調控中可能發揮重要作用。接著通過6mA-IP-qPCR、ALKBH1基因和N6AMT1基因的敲除和過表達等實驗,闡述了DNA-6mA甲基化的調控機制。總的來說,本篇文章的意義在于:首次破譯人類DNA
N6-甲基腺嘌呤(6mA)修飾圖譜,揭示了DNA-6mA甲基化修飾在人類基因組中的調控機制和生物學功能。
DNA-6mA相關分析
云序生物 - 6mA-IP -seq一站式服務
云序生物率先開發了DNA-6mA測序技術—。其原理類似于MeDIP的免疫共沉淀測序技術,利用特異性抗體富集6mA片段,擴增后進行高通量測序及甲基化分析,以較小的數據量,快速、高效地繪制全基因組DNA甲基化水平的圖譜。
1、技術服務
一站式服務:
客戶只需提供相關樣品的基因組DNA,云序生物為您完成從6mA-IP富集,文庫制備,上機測序到數據分析整套服務流程。
優化的實驗流程:
6mA-IP的富集效率是決定數據質量的關鍵,云序生物6mA-IP實驗采用預驗證的商業化抗體和精心優化的實驗流程,具有極高的效率和特異性。
嚴格的質控:
實驗的各個關鍵步驟進行嚴格的質控,全程監控實驗質量,確保客戶得到優質的數據。
專業的生物信息學分析:
云序生物具有強大的生物信息學團隊,能夠滿足客戶的各類深入數據分析需求。
2、樣本要求
樣品類型:無降解且無RNA污染的DNA樣品(適用所有有參考基因組的物種)。
樣品需求量:不少于10ug
樣品濃度:不少于50ng/ul
樣品運輸及保存:
樣品運輸:樣品置于1.5mL Eppendorf 管中,封口膜封好,干冰運輸,DNA可用冰袋運輸。
樣品保存:細胞樣品或新鮮組織塊切塊,液氮凍存后-80℃保存;DNA樣品短期內可-20℃,避免反復凍融。