易基因 | 微量样本DNA甲基化测序分析怎么做？25.617分文章告诉你
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想知道微量细胞样本的DNA甲基化测序分析怎么做吗？这篇25.617分的文章告诉你！
微量细胞样本Micro DNA-BS绘制猕猴植入前胚胎发育中的DNA甲基化图谱
标题：De novo DNA methylation during monkey pre-implantation embryogenesis.
期刊：Cell Research
影响因子: IF 25.617/Q1
发表时间：2017.04.27
技术平台：微量细胞全基因组重亚硫酸盐测序（Micro DNA-BS）、qPCR
摘要：
灵长类动物胚胎发育的关键表观遗传调控主要基于DNA甲基化水平的变化。本研究使用Micro DNA-BS对猕猴早期胚胎发育过程的5mC进行单碱基分辨率、高覆盖率的甲基化分析。分析结果鉴定了发育过程中的全基因组DNA去甲基化和从头甲基化，特别是在从2细胞到8细胞阶段的过渡期间，研究首次全面阐明了DNA甲基化动力学的“兴衰”。此外，DNA甲基转移酶敲降实验表明，异常的DNA甲基化会影响灵长类动物早期胚胎的正常发育。本研究结果进一步完善了目前关于哺乳动物DNA甲基化重编程的知识体系，并为未来灵长类动物胚胎发育的研究提供了宝贵的数据资源。
背景：
可能由于技术上的限制，还没有研究揭示早期胚胎发育过程中的全基因组DNA再甲基化。
方法：
在这项研究中，研究人员首先优化了基于转座酶的全基因组重亚硫酸盐测序（transposase-based tagmentation bisulfite sequencing）技术，实现了微量细胞（100个细胞）的全基因DNA甲基化测序（Micro DNA-BS）。基于这一技术，研究团队详细的研究了猕猴早期着床前胚胎的DNA甲基化动态变化过程。
结果：
研究发现猕猴早期胚胎发育过程中CpG位点的DNA甲基化动态变化存在着再甲基化的现象，特别是8细胞时期较为明显。有意思的是非CpG位点的DNA甲基化变化在合子期及桑椹胚时期也呈现出了再甲基化的特点。进一步的分析发现这一再甲基化过程是在全基因组水平同时伴随着DNA去甲基化过程发生的，DNA甲基化酶和去甲基化酶的时空特异性表达是造成这一现象的潜在机制。此外通过对前期已发表的人早期着床前胚胎DNA甲基化测序数据分析，研究人员还发现人早期胚胎发育时DNA去甲基化过程也伴随着再甲基化的现象。有意思的是，这一再甲基化过程在小鼠早期胚胎发育中并未观察到，这一结果表明DNA再甲基化可能在灵长类早期胚胎发育中是一个保守的机制。
图：猕猴早期胚胎发育过程中CpG位点的DNA甲基化动态变化
图：成对比较揭示植入前胚胎发育过程中全基因组DNA去甲基化和从头甲基化 图：猕猴和小鼠早期胚胎发育中的再甲基化过程交叉比较
结论：
论文首次揭示了灵长类动物早期着床前胚胎发育中的DNA再甲基化过程，并表明DNA甲基化酶和去甲基化酶的时空特异性表达是造成这一现象的潜在机制。该工作修正了之前一直认为的哺乳动物早期着床前胚胎发育只存在去甲基化过程而不存在再甲基化过程的认识。该项研究为重新认识灵长类早期胚胎发育的DNA甲基化重编程及生殖受精事件提供了新的思路。
该研究论文由昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬和季维智课题组、中国农科院深圳农业基因组研究所高飞课题组、同济大学孙毅课题组合作完成。
参考文献：
Gao F, et al. De novo DNA methylation during monkey pre-implantation embryogenesis. Cell Res. 2017 Apr;27(4):526-539. pii: cr201725.
关于微量样本DNA甲基化测序技术——Micro DNA-BS
微量样本的DNA甲基化组学研究很大程度上受制于建库测序技术。传统的文库构建方法或类似于基因组DNA的单细胞扩增技术很难应用到甲基化实验过程中。易基因建立了基于线性扩增和单管建库的技术，可充分降低文库偏好性，准确的完成珍贵样本的全基因组甲基化研究。
单细胞及微量珍稀样本的甲基化研究主要应用于疾病发生机制，胚胎植入前诊断，胚胎早期发育，生殖细胞重组，干细胞及细胞异质性等研究领域。应用的样本包括单细胞、微量细胞等。
1）微量细胞或单细胞全基因组甲基化测序（Micro DNA-WGBS）DNA起始量：
单细胞/100-1000个细胞
1ng基因组DNA
2）微量细胞或DNA简化基因组甲基化测序（Micro DNA-RBS）DNA起始量：
5ng基因组DNA
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