甲基化檢測的幾種方法和實(shí)驗(yàn)流程【附視頻教程】
來源/作者:普拉特澤生物-醫(yī)學(xué)整體課題外包
一、甲基化是什么
甲基化是指從活性甲基化合物(如S-腺苷基甲硫氨酸)上將甲基催化轉(zhuǎn)移到其他化合物的過程??尚纬筛鞣N甲基化合物,或是對某些蛋白質(zhì)或核酸等進(jìn)行化學(xué)修飾形成甲基化產(chǎn)物。在生物系統(tǒng)內(nèi),甲基化是經(jīng)酶催化的,這種甲基化涉及重金屬修飾、基因表達(dá)的調(diào)控、蛋白質(zhì)功能的調(diào)節(jié)以及核糖核酸(RNA) 加工。
甲基化分為兩類:
1、蛋白質(zhì)甲基化:一般指精氨酸或賴氨酸在蛋白質(zhì)序列中的甲基化;
2、DNA甲基化:指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下,在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5’碳位共價鍵結(jié)合一個甲基基團(tuán)。(包括RNA甲基化,我們這里主要講DNA甲基化)
二、甲基化檢測的幾種常見方法
1、HRM(高分辨率熔解曲線分析)
2、MSP(甲基化特異性的PCR),可以對某個特定的基因做定性分析
3、酶切法,針對總DNA的一種定性方法,不能針對某個具體的基因
4、BSP(亞硫酸氫鹽測序法),可以明確到某個特定的基因、特定的區(qū)域、特定的CG位點(diǎn)。這也是比較推薦的金標(biāo)準(zhǔn)。
我們今天主要講后三種方法。
三、甲基化檢測的幾種方法的實(shí)驗(yàn)原理
1、基于亞硫酸氫鹽修飾的甲基化檢測原理(BSP和MSP)
甲基化特異性的PCR(Methylation-specific PCR,MSP)
用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,所有未發(fā)生甲基化的胞嘧啶被轉(zhuǎn)化為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不變;隨后設(shè)計(jì)針對甲基化和非甲基化序列的引物進(jìn)行PCR。通過電泳檢測MSP擴(kuò)增產(chǎn)物,如果用針對處理后甲基化DNA鏈的引物能得到擴(kuò)增片段,則說明該位點(diǎn)存在甲基化;反之,說明被檢測的位點(diǎn)不存在甲基化。
亞硫酸氫鹽測序法(Bisulfite sequencing PCR,BSP)
用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,所有未發(fā)生甲基化的胞嘧啶被轉(zhuǎn)化為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不變。隨后設(shè)計(jì)BSP引物進(jìn)行PCR,在擴(kuò)增過程中尿嘧啶全部轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶,最后對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序就可以判斷CpG位點(diǎn)是否發(fā)生甲基化,稱為BSP-直接測序法。將PCR產(chǎn)物克隆至載體后進(jìn)行測序,可以提高測序成功率,這種方法稱為BSP-克隆測序法。
2、酶切法實(shí)驗(yàn)原理
使用兩個對甲基化敏感性不同的限制酶來分析特定位點(diǎn)的DNA甲基化狀態(tài)。EpiMspl和EpiHpall是具有CCGG特異性的同分異構(gòu)體。當(dāng)5'-CCGG-3'四核苷酸中的內(nèi)部CpG甲基化時,EpiHpall的切割被阻斷, 但EpiMspl的切割不受影響。
四、甲基化檢測的幾種方法的實(shí)驗(yàn)流程
1、BSP/MSP的實(shí)驗(yàn)流程
2、酶切法實(shí)驗(yàn)流程
五、甲基化檢測的幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)
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