是哺乳類動物一個(ge) 重要的基因外遺傳(chuan) 信號。有研究表明,DNA甲基化與(yu) 大多數腫瘤的發生相關(guan) ,抑癌基因啟動子CpG島的高度甲基化可引起抑癌基因表達沉默,細胞出現無節製生長,導致腫瘤的發生。目前,基因的甲基化研究主要結合亞(ya) 硫酸氫鈉處理和PCR技術,分為(wei) 甲基化特異性PCR(Methylation specific PCR,MSP)和硫化測序PCR(Bisulfite sequencing PCR, BSP)。
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雙鏈DNA變性解鏈後,在HSO3-作用下發生C→U轉化,C若已有甲基化則無此改變;甲基化修飾隻發生於(yu) 5′→3′方向C-G相聯結構的C上,因此在HSO3-作用後,DNA CpG島若無甲基化,則序列中的改變為(wei) C→U,CG→UG,若有甲基化則為(wei) C→U,CG→CG,用不同的引物做PCR,即可檢測出這種差異,從(cong) 而確定基因有無CpG島甲基化。從(cong) 理論上說,DNA發生甲基化的MSP產(chan) 物的序列與(yu) 原序列比較,變化為(wei) C→T,CG→CG,相應其互補鏈的改變為(wei) G→A,CG→CG。然後設計針對甲基化和非甲基化序列的引物並進行聚合酶鏈反應(PCR)擴增,zui後通過瓊脂糖凝膠電泳分析,確定與(yu) 引物互補的DNA序列的甲基化狀態。MSP法靈敏度較高,應用範圍廣。
結合重亞(ya) 硫酸鹽的測序法是一種靈敏的能直接檢測分析基因組DNA甲基化模式的方法。重亞(ya) 硫酸鹽處理後,用針對改變後的DNA序列設計特異性引物並進行聚合酶鏈式反應(PCR)。 PCR產(chan) 物中原先非甲基化的胞嘧啶位點被胸腺嘧啶所替代,而甲基化的胞嘧啶位點保持不變。PCR產(chan) 物克隆後進行測序。通過這個(ge) 方法能得到特定位點在各個(ge) 基因組DNA分子中的甲基化狀態。
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1) 根據目的基因啟動子序列設計相應引物;
2) 基因組DNA的提取和定量;
3) 亞(ya) 硫酸氫鈉修飾基因組DNA;
4) 修飾後DNA純化回收;
5) a、結合實時定量PCR的qMSP;
b、BSP,對PCR產(chan) 物進行測序並與(yu) 未經處理的序列比較;
6) 數據處理;
7) 向客戶提交數據分析結果與(yu) 實驗報告。
樣品要求:
盡可能新鮮和足量的組織(≥50mg)、細胞樣品(≥106)或全血(≥300μl),或直接提供純化好的DNA(≥5μg/樣品)。
甲基化是在DNA甲基轉移酶(DNA Methyltransferase, DNMT)催化作用下, 利用S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAM)提供甲基,在CpG二核苷酸中胞嘧啶嘧啶環的五號碳原子上加上甲基的共價(jia) 修飾過程.
DNA甲基化是表觀遺傳(chuan) 修飾的主要方式,它不改變DNA的一級結構,卻在細胞的發育、基因的表達、及基因組的穩定性中起著重要的作用。
CpG島的高甲基化是腫瘤中存在的普遍現象,而啟動子CpG 島的高甲基化是除突變和缺失外腫瘤中抑癌基因失活的第三種機製。
因此,基因啟動子甲基化檢測在臨(lin) 床診斷(如甲基化檢測與(yu) 低劑量CT相結合)、藥物敏感性檢測等方麵具有很高的應用價(jia) 值。
目前甲基化特異性PCR(Methylmion Specific PCR,MSP)及其改進方法是檢測基因甲基化的經典方法.MSP法的原理是首先用亞(ya) 硫酸氫鈉修飾處理基因組DNA,所有未發生甲基化的胞嘧啶都被轉化為(wei) 尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶則不變。然後設計針對甲基化和非甲基化序列的引物並進行聚合酶鏈反應(PCR)擴增,zui後通過瓊脂糖凝膠電泳分析,確定與(yu) 引物互補的DNA序列的甲基化狀態。