全基因组甲基化测序

Whole-genome methylation sequencing

全基因组甲基化测序(Whole Genome BS-Seq, WGBS)是将重亚硫酸盐(Bisulfite)处理方法和 Illumina 高通量测序平台相结合,对有参考基因组信息的物种进行全基因组范围内的甲基化水平的测序,可以精确构建全基因组甲基化图谱。

研究应用

甲基化对生命活动非常重要,是基因调控的手段之一(即通过对位于启动子及第一外显子区的 CpG 岛的甲基化而抑制基因的表达),是表观遗传学研究的热点。

研究应用

服务内容 & 样本要求

项目周期

项目周期

40天(自然日)
测序平台及策略

测序平台及策略

HiSeq X ten PE150
NovaSeq 6000
测序数据量

测序数据量

90G (≥30X)
样本类型 DNA 新鲜组织 血液样本
样本要求 无降解且无RNA污染 0.5g 2mL
样本需求量≥3μg
样本浓度≥50ng/μl
OD260/280=1.8-2.0

全基因组甲基化经典案例解析

基于表观遗传的药物转运体 OCT2 激活增强肾细胞癌对奥沙利铂的敏感性

该团队从“提高摄取型药物转运体的表达与活性,进而增加癌细胞中化疗药物浓度,最终逆转耐药提高疗效”的药物代谢和转运思路出发,通过对数据库和大量临床样本的筛选分析,发现肾细胞癌中药物摄取型转运体 OCT2 表达显著下降,细胞和组织水平的检测均表明,DNA 甲基化在 OCT2 转录抑制中发挥重要作用。进一步研究发现,启动子区 E-box 位点处于 DNA 高甲基化水平,抑制了 MYC 蛋白与 E-box 位点结合,从而阻遏 MYC 招募 MLL1 写入组蛋白 H3K4me3,降低激活信号组蛋白甲基化水平,最终抑制 OCT2 的基因转录。根据该机制,他们设计了 DNA 甲基转移酶抑制剂地西他滨(DAC) 与 OCT2 底物类抗癌药物奥沙利铂 (Oxa) 的序贯联合用药方案。荷瘤小鼠给予地西他滨后肾癌组织中 OCT2 的表达水平明显升高,致使奥沙利铂在肾癌组织中积聚大量增加,从而发挥显著的抑瘤作用。此外,他们还发现多药及毒性化合物外排转运蛋白 2K(MATE-2K,该转运体可将奥沙利铂排出细胞外 ) 在肾细胞癌中的表达也显著降低,但是地西他滨不能诱导其表达增加,这使得进入肾癌细胞的奥沙利铂不易被其排出体外。而在正常肾细胞中由于 OCT2 和 MATE-2K 的表达都较高,进入肾癌细胞的奥沙利铂可以被 MATE-2K 外排至尿中而不易积聚,使得奥沙利铂对正常肾组织毒性较低。研究以药物转运体为切入点阐明肾细胞癌先天性耐药的表观遗传机制,并获得了全新联合用药方案,研究成果对肾细胞癌的治疗具有积极的意义,同时为其他耐药性肿瘤的治疗提供了思路。

全基因组甲基化经典案例解析

参考文献:

Liu YQ,Zheng XL,Yu QQ,Wang H,Tan FQ,Zhu QY,Yuan LM,Jiang HD,Yu LS*, Zeng S*.Epigenetic activation of the drug transporter OCT2 sensitizes renal cell carcinoma to oxaliplatin. Sci Transl Med,2016, 8(348):348ra97.

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