甲基化整体研究思路

甲基化整体研究思路
    DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶,即在DNA甲基化转移酶(DNMTs)的作用下的CpG二核苷酸5’端的胞嘧啶转变为5’-甲基胞嘧啶。大量研究表明,DNA甲基化能引起染质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达,去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。研究这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关,比如在肿瘤发生时,抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加,CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态,导致抑癌基因表达的下降。
    原核生物中甲基化多发生在CCA/TGG和GATC序列;真核生物中DNA甲基化一般发生在CpG位点上;哺乳动物DNA甲基化只发生在CpG岛的胞嘧啶,植物甲基化发生在CpG和CpNpG。甲基化会使胞嘧啶转为5-甲基胞嘧啶,CpG位点在基因组是不常见的,主要密集于接近基因启动子的位置,统称为CpG岛。CpG位点的甲基化可以对基因表现有重要的影响。
哺乳动物中,CpG序列在基因组中出现的频率仅有1%,远低于的其它双核苷酸序列。但在基
因组的某些区域中CpG序列密度很高,可以达均值的5倍以上即所谓的CpG岛。通常,CpG岛大约含有500多个碱基,位于基因的启动子区或第一个外显子区。 在哺乳动物基因组中约有4万个CpG岛,而且只有CpG岛的胞嘧啶能够被甲基化。
甲基化研究思路:
1. 寻甲基化位点
    1) 甲基化二代测序寻甲基化位点;
    2) 对照组和实验组进行甲基化芯片检测,到相关的甲基化位点;乙酸乙酯的性质
    3) 一些相关研究显示某些基因存在表达量降低的现象,可预测该基因是否存在CpG岛;
4) 根据文献寻相关基因的甲基化位点。
2. 验证甲基化位点,并进行甲基化程度分析
    采用对照组和实验组样本进行甲基化验证。
    1) MSP方法:可进行特定位点甲基化验证,适用于甲基化芯片后的结果,无法进行甲基化程度分析;
日本之家    2) BSP克隆测序法:验证某些相关基因的甲基化位点,并计算出精确的甲基化程度百分比;
    3) HRM法:适用于大批量样本甲基化验证,并能计算出甲基化程度范围;
4)焦磷酸测序法: 验证某些相关基因的甲基化位点,并计算出精确的甲基化程度百分比。
3. 分析甲基化位点与研究的相关性
    根据对照组和实验组样本的检测结果,分析与研究的相关性。
    1) 比较对照组和实验组相同甲基化位点甲基化是否有差异;
    2) 比对对照组合实验组相同基因启动子区甲基化程度是否有差异;
4. 验证启动子发生甲基化的基因的表达量变化
    采用荧光定量PCR的方法检测相关基因的表达量,如果表达量降低,可能由于启动子区发生甲基化导致的,从而影响该基因所在的某些通路,导致一些疾病,或表型发生变化;如果没有发生变化,可能由于发生甲基化的区域与转录因子之间关联不是很密切,从而不会影响基因的表达。
除了以上4个基础方向外,还有两个特殊方向:
1.省钱思路: 老数据二次挖掘
第一步:先从原有的表达谱芯片数据或转录组数据中,挖掘到差异表达的甲基化酶;
第二步:对挖掘到的甲基化酶如METTL3或FTO等进行qPCR验证,并进行m6A-seq分析哪些基因甲基化水平发生改变;
第三步:在细胞或动物模型中对这些基因进行敲低和过表达, qPCR和WB检测基因表达情况,并用LC-MS/MS法检测RNA整体m6A水平;
第四步:继续对这些敲低和过表达的细胞进行转录组测序/小RNA测序或表达谱芯片/小RNA芯片,分析哪些基因出现差异表达变化和可变剪切变化;
第五步:到甲基化酶调控的靶基因,进行敲低和过表达,看甲基化酶缺陷的细胞或动物模型表型能否补救;
第六步:在确定上一步靶基因确实受到甲基化酶调控后,对靶基因上的motif进行点突变后进行验证;
永城市第一小学
第七步:鉴定新型的甲基化酶(可选)。
h5n9
儿童2.高分思路:研究甲基化修饰差异基因
第一步:直接进行m6A-seq和转录组测序,到时间顺序或差异表达的基因并用qPCR、WB等方法验证,此外到m6A有差异的基因;
中国经济硬着陆
第二步:对甲基化酶进行敲低和过表达,检测RNA整体的m6A水平,之后可进行转录组或小RNA测序等方法检验甲基化酶敲低和过表达对mRNA或miRNA整体的影响,并着重研究第一步中感兴趣的m6A有差异的靶基因;
第三步:对靶基因进行敲低或过表达,是否能够对甲基化酶异常表达后的表型进行恢复;
第四步:对靶基因上motif进行点突变后进一步确认直接受到甲基化酶调控;
第五步:鉴定新型的甲基化酶(可选)。

本文发布于:2024-09-20 23:21:37,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/464556.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:基因   表达   进行
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议