DNA甲基化的檢測(cè)方法詳細(xì)解讀
一、DNA甲基化概述
表觀遺傳學(xué)是研究DNA序列不發(fā)生改變的前提下，基因的表達(dá)發(fā)生可遺傳變化的一門學(xué)科。表觀遺傳修飾的研究?jī)?nèi)容包含DNA甲基化、組蛋白甲基化、組蛋白乙�；DP-核糖基化等。DNA甲基化是人類最早發(fā)現(xiàn)的表觀遺傳修飾之一，屬于非組蛋白表觀遺傳現(xiàn)象。DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA Methyltransferase, DNMTs）的催化下，將一個(gè)甲基（CH3）基團(tuán)共價(jià)連接到胞嘧啶的5號(hào)碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC）的過(guò)程。哺乳動(dòng)物體細(xì)胞的DNA甲基化主要發(fā)生在CpG島（CpG islands，C指胞嘧啶，G指鳥嘌呤，p指連接CG堿基的磷酸）。研究結(jié)果表明，基因調(diào)控元件（如啟動(dòng)子）的CpG島發(fā)生5mC修飾會(huì)在空間上阻礙轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物與DNA的結(jié)合。因而DNA甲基化一般與基因沉默相關(guān)，非甲基化一般與基因的活化相關(guān)，而去甲基化一般與沉默基因的重新激活相關(guān)。
細(xì)胞的表觀遺傳修飾與細(xì)胞代謝、癌癥、衰老、心血管疾病及神經(jīng)退行性疾病等多種疾病相關(guān)。受環(huán)境，疾病，性別和年齡等因素影響，DNA甲基化水平處于動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程。不同個(gè)體、組織與細(xì)胞之間，甚至是同一個(gè)體或細(xì)胞的不同發(fā)育時(shí)期，DNA甲基化的程度和狀態(tài)都可能存在差異。研究表明，DNA甲基化在基因調(diào)控、蛋白質(zhì)表達(dá)、胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化、X染色體失活以及疾病和腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等過(guò)程中起重要的調(diào)節(jié)作用。
二、DNA甲基化的常見檢測(cè)方法
DNA甲基化具有重要的生物學(xué)功能，科學(xué)家們開發(fā)了大量的方法檢測(cè)DNA甲基化水平。
目前常見的DNA甲基化測(cè)定方法包括以下幾類：
1. 基因組甲基化水平的分析方法：包括高效液相色譜（HPLC）和高效毛細(xì)管電泳法（HPCE）。
2. 候選基因甲基化分析方法：包括甲基化敏感性限制性內(nèi)切酶-PCR/Southern法（MSRE-PCR/Southern）、重亞硫酸鹽測(cè)序法（Bisulphite Sequencing）、甲基化特異性的PCR（MS-PCR）、甲基化熒光法、焦磷酸測(cè)序（Pyrosequencing）、以及結(jié)合重亞硫酸鹽的限制性內(nèi)切酶法（COBRA）等。
3. 基因組范圍的DNA甲基化模式與甲基化譜方法：包括限制性標(biāo)記基因組掃描（RLGS）、甲基化間區(qū)位點(diǎn)擴(kuò)增（AIMS）、甲基化CpG 島擴(kuò)增（MCA）、差異甲基化雜交（DMH）、由連接子介導(dǎo)PCR出的HpaII小片段富集分析、以及甲基化DNA免疫沉淀法等。
三、使用微孔板讀板機(jī)測(cè)定DNA甲基化
1. DNA甲基化檢測(cè)
DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化甲基基團(tuán)共價(jià)連接到胞嘧啶的5號(hào)碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC），5mC是最早被發(fā)現(xiàn)，也是研究最多的修飾堿基，在基因表達(dá)調(diào)控、生物生長(zhǎng)發(fā)育和疾病發(fā)生等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）是在哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞和人、小鼠腦細(xì)胞中表達(dá)的一種修飾，它可以把胞嘧啶羥甲基化。DNA 甲基化水平是一個(gè)DNA 甲基化和DNA 去甲基化的動(dòng)態(tài)調(diào)控的過(guò)程。研究結(jié)果表明，5mC可以導(dǎo)致基因沉默或基因表達(dá)水平降低，而5hmC作為去甲基化過(guò)程的第一步，會(huì)導(dǎo)致基因激活或基因表達(dá)水平升高。分析5mC和5hmC在不同細(xì)胞和基因組不同區(qū)域的含量和比例，對(duì)于確認(rèn)健康和疾病的細(xì)胞/組織中的甲基化修飾變化具有重要意義。高效液相色譜法（HPLC）, 薄層色譜法（TLC）和質(zhì)譜等基于層析的技術(shù)都可以被用來(lái)檢測(cè)5mC和5hmC，但是它們步驟復(fù)雜，耗時(shí)，且成本較高。
利用微孔板讀板機(jī)（酶標(biāo)儀）進(jìn)行DNA甲基化相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)定靈敏度高，特異性好，并且整個(gè)操作步驟簡(jiǎn)易，快速�？梢岳肕olecular Devices酶標(biāo)儀，結(jié)合DNA甲基化檢測(cè)分析試劑盒，通過(guò)光吸收法或熒光法定量檢測(cè)不同樣本的甲基化DNA（5mC）和羥甲基化DNA（5hmC）。
2. DNA甲基轉(zhuǎn)移酶檢測(cè)
DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的重要部分，DNA甲基化模式的改變會(huì)導(dǎo)致腫瘤及多種疾病的發(fā)生，例如在很多腫瘤中都發(fā)現(xiàn)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMTs）的表達(dá)異常。對(duì)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的研究不僅可以揭示DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，對(duì)腫瘤等疾病的治療也具有潛在意義。
作為甲硫氨酸的活性形式，s-腺苷甲硫氨酸（s-adenosyl-methionine，SAM）在生物體內(nèi)的各種代謝過(guò)程中起重要作用，參與催化人體內(nèi)多種不同甲基轉(zhuǎn)移酶，并且與多種甲基轉(zhuǎn)移酶的活性密切相關(guān)。SAM作為甲基供體，在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下，可以將甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到相應(yīng)底物上，隨后生成s-腺苷高半胱氨酸（s-adenosyl-l-homocysteine，SAH）。甲基轉(zhuǎn)移酶通用酶活評(píng)價(jià)分析方法就是利用這一特性，通過(guò)檢測(cè)SAH的含量變化，從而評(píng)估催發(fā)反應(yīng)中甲基轉(zhuǎn)移酶的活力和反應(yīng)效率等。
Elisa作為傳統(tǒng)的方法，存在實(shí)驗(yàn)步驟多，需要經(jīng)過(guò)多次洗板、加樣、顯色等操作步驟，耗時(shí)長(zhǎng)，結(jié)果不穩(wěn)定等不足�？梢岳肕olecular Devices酶標(biāo)儀，結(jié)合均相時(shí)間分辨熒光（Homogeneous Time-Resolved Fluorescence，HTRF）的方法檢測(cè)甲基轉(zhuǎn)移酶，這種檢測(cè)方法適合幾乎所有甲基轉(zhuǎn)移酶和底物的檢測(cè)，操作步驟簡(jiǎn)單、靈敏度高且無(wú)放射性污染。
優(yōu)勢(shì)：
• 擁有 HTRF 兼容性認(rèn)證，確保儀器性能
• 高度穩(wěn)定、均質(zhì)的高通量檢測(cè)
• 使用 SoftMax Pro 軟件更快地獲得結(jié)果
表觀遺傳學(xué)是研究DNA序列不發(fā)生改變的前提下，基因的表達(dá)發(fā)生可遺傳變化的一門學(xué)科。表觀遺傳修飾的研究?jī)?nèi)容包含DNA甲基化、組蛋白甲基化、組蛋白乙�；DP-核糖基化等。DNA甲基化是人類最早發(fā)現(xiàn)的表觀遺傳修飾之一，屬于非組蛋白表觀遺傳現(xiàn)象。DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA Methyltransferase, DNMTs）的催化下，將一個(gè)甲基（CH3）基團(tuán)共價(jià)連接到胞嘧啶的5號(hào)碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC）的過(guò)程。哺乳動(dòng)物體細(xì)胞的DNA甲基化主要發(fā)生在CpG島（CpG islands，C指胞嘧啶，G指鳥嘌呤，p指連接CG堿基的磷酸）。研究結(jié)果表明，基因調(diào)控元件（如啟動(dòng)子）的CpG島發(fā)生5mC修飾會(huì)在空間上阻礙轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物與DNA的結(jié)合。因而DNA甲基化一般與基因沉默相關(guān)，非甲基化一般與基因的活化相關(guān)，而去甲基化一般與沉默基因的重新激活相關(guān)。
細(xì)胞的表觀遺傳修飾與細(xì)胞代謝、癌癥、衰老、心血管疾病及神經(jīng)退行性疾病等多種疾病相關(guān)。受環(huán)境，疾病，性別和年齡等因素影響，DNA甲基化水平處于動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程。不同個(gè)體、組織與細(xì)胞之間，甚至是同一個(gè)體或細(xì)胞的不同發(fā)育時(shí)期，DNA甲基化的程度和狀態(tài)都可能存在差異。研究表明，DNA甲基化在基因調(diào)控、蛋白質(zhì)表達(dá)、胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化、X染色體失活以及疾病和腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等過(guò)程中起重要的調(diào)節(jié)作用。
DNA甲基化具有重要的生物學(xué)功能，科學(xué)家們開發(fā)了大量的方法檢測(cè)DNA甲基化水平。
目前常見的DNA甲基化測(cè)定方法包括以下幾類：
1. 基因組甲基化水平的分析方法：包括高效液相色譜（HPLC）和高效毛細(xì)管電泳法（HPCE）。
2. 候選基因甲基化分析方法：包括甲基化敏感性限制性內(nèi)切酶-PCR/Southern法（MSRE-PCR/Southern）、重亞硫酸鹽測(cè)序法（Bisulphite Sequencing）、甲基化特異性的PCR（MS-PCR）、甲基化熒光法、焦磷酸測(cè)序（Pyrosequencing）、以及結(jié)合重亞硫酸鹽的限制性內(nèi)切酶法（COBRA）等。
3. 基因組范圍的DNA甲基化模式與甲基化譜方法：包括限制性標(biāo)記基因組掃描（RLGS）、甲基化間區(qū)位點(diǎn)擴(kuò)增（AIMS）、甲基化CpG 島擴(kuò)增（MCA）、差異甲基化雜交（DMH）、由連接子介導(dǎo)PCR出的HpaII小片段富集分析、以及甲基化DNA免疫沉淀法等。
三、使用微孔板讀板機(jī)測(cè)定DNA甲基化
1. DNA甲基化檢測(cè)
DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化甲基基團(tuán)共價(jià)連接到胞嘧啶的5號(hào)碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC），5mC是最早被發(fā)現(xiàn)，也是研究最多的修飾堿基，在基因表達(dá)調(diào)控、生物生長(zhǎng)發(fā)育和疾病發(fā)生等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）是在哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞和人、小鼠腦細(xì)胞中表達(dá)的一種修飾，它可以把胞嘧啶羥甲基化。DNA 甲基化水平是一個(gè)DNA 甲基化和DNA 去甲基化的動(dòng)態(tài)調(diào)控的過(guò)程。研究結(jié)果表明，5mC可以導(dǎo)致基因沉默或基因表達(dá)水平降低，而5hmC作為去甲基化過(guò)程的第一步，會(huì)導(dǎo)致基因激活或基因表達(dá)水平升高。分析5mC和5hmC在不同細(xì)胞和基因組不同區(qū)域的含量和比例，對(duì)于確認(rèn)健康和疾病的細(xì)胞/組織中的甲基化修飾變化具有重要意義。高效液相色譜法（HPLC）, 薄層色譜法（TLC）和質(zhì)譜等基于層析的技術(shù)都可以被用來(lái)檢測(cè)5mC和5hmC，但是它們步驟復(fù)雜，耗時(shí)，且成本較高。
利用微孔板讀板機(jī)（酶標(biāo)儀）進(jìn)行DNA甲基化相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)定靈敏度高，特異性好，并且整個(gè)操作步驟簡(jiǎn)易，快速�？梢岳肕olecular Devices酶標(biāo)儀，結(jié)合DNA甲基化檢測(cè)分析試劑盒，通過(guò)光吸收法或熒光法定量檢測(cè)不同樣本的甲基化DNA（5mC）和羥甲基化DNA（5hmC）。
2. DNA甲基轉(zhuǎn)移酶檢測(cè)
DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的重要部分，DNA甲基化模式的改變會(huì)導(dǎo)致腫瘤及多種疾病的發(fā)生，例如在很多腫瘤中都發(fā)現(xiàn)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMTs）的表達(dá)異常。對(duì)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的研究不僅可以揭示DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，對(duì)腫瘤等疾病的治療也具有潛在意義。
作為甲硫氨酸的活性形式，s-腺苷甲硫氨酸（s-adenosyl-methionine，SAM）在生物體內(nèi)的各種代謝過(guò)程中起重要作用，參與催化人體內(nèi)多種不同甲基轉(zhuǎn)移酶，并且與多種甲基轉(zhuǎn)移酶的活性密切相關(guān)。SAM作為甲基供體，在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下，可以將甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到相應(yīng)底物上，隨后生成s-腺苷高半胱氨酸（s-adenosyl-l-homocysteine，SAH）。甲基轉(zhuǎn)移酶通用酶活評(píng)價(jià)分析方法就是利用這一特性，通過(guò)檢測(cè)SAH的含量變化，從而評(píng)估催發(fā)反應(yīng)中甲基轉(zhuǎn)移酶的活力和反應(yīng)效率等。
Elisa作為傳統(tǒng)的方法，存在實(shí)驗(yàn)步驟多，需要經(jīng)過(guò)多次洗板、加樣、顯色等操作步驟，耗時(shí)長(zhǎng)，結(jié)果不穩(wěn)定等不足�？梢岳肕olecular Devices酶標(biāo)儀，結(jié)合均相時(shí)間分辨熒光（Homogeneous Time-Resolved Fluorescence，HTRF）的方法檢測(cè)甲基轉(zhuǎn)移酶，這種檢測(cè)方法適合幾乎所有甲基轉(zhuǎn)移酶和底物的檢測(cè)，操作步驟簡(jiǎn)單、靈敏度高且無(wú)放射性污染。
優(yōu)勢(shì)：
• 擁有 HTRF 兼容性認(rèn)證，確保儀器性能
• 高度穩(wěn)定、均質(zhì)的高通量檢測(cè)
• 使用 SoftMax Pro 軟件更快地獲得結(jié)果
- Micro-GCM微生物生長(zhǎng)曲線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于優(yōu)化OD600檢測(cè)
- 分子膠：靶向蛋白降解新星機(jī)制詳解
- 微孔板檢測(cè)在微生物研究中的應(yīng)用
- 酶標(biāo)儀在蛋白質(zhì)的相互作用驗(yàn)證的應(yīng)用
- 多功能酶標(biāo)儀在微生物生長(zhǎng)測(cè)定原理前景解析的應(yīng)用
- CLARIOstar plus酶標(biāo)儀在神經(jīng)退行性疾病生物標(biāo)志物檢測(cè)的應(yīng)用
- 酶標(biāo)儀準(zhǔn)確對(duì)焦與良好對(duì)準(zhǔn)結(jié)果的關(guān)系詳解
- 一文了解如何使用酶標(biāo)儀獲得更好的數(shù)據(jù)
- 講座：無(wú)縫結(jié)合高通量核酸濃度檢測(cè)及均一化流程
- Bio-Gene邀您共聚2024長(zhǎng)春國(guó)際醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)
- Bio-Gene在上海成功舉辦2024-2025年度分銷大會(huì)
- 進(jìn)科馳安講座回放：分子互作高通量檢測(cè)的方法和應(yīng)用
- 進(jìn)科馳安攜手BMG順利參加國(guó)際朊病毒(Prion)大會(huì)
- 雙十一狂歡活動(dòng)：MD 電商精選好物好禮大放送
- 進(jìn)科馳安順利參加2024年靶向蛋白降解藥物開發(fā)論壇
- 進(jìn)科馳安邀您共聚2024年國(guó)際朊病毒(Prion)大會(huì)
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com