logo

logo

产品服务

Sequencing services

  • 首页目标区域捕获甲基化测序

目标区域捕获甲基化测序

       采用目标区域捕获探针,对全基因组范围内特定感兴趣的区域进行捕获(小至几百K,大到几百M),并结合甲基化测序金标准bisulfite转化测序的方法,对捕获区域内的C位点进行甲基化水平的检测的一种技术,结合目标区域捕获和Bisulfite测序的方法,不仅能够在很大程度上降低研究的成本,还能够提高目标区域的测序深度,从而增加检测准确性,获得检测区域的单碱基分辨率的甲基化信息,适用于对已知的感兴趣区域进行高深度甲基化检测验证和新的甲基化位点挖掘,该技术使得对全基因组内感兴趣的目标序列和区域进行高通量高精度的甲基化检测成为现实,在甲基化组学研究方面提供了一个全方位,稳定高效,高性价比的技术方法。

技术流程


技术优势

覆盖位点多:相比甲基化芯片(850K基因分型芯片)能获得数倍的CpG位点;

检测范围广:除了覆盖已知的DMR区域之外,还能发现新的DMR区域;

精确度高:精确到单碱基分辨率,与已发表的全基因组甲基化测序数据有高度一致性;

技术稳定:目标区域捕获效率、测序深度分布、基因组覆盖度的重复性高 。

灵活性好:可针对客户感兴趣的区域灵活定制,能够设计100K~210M的区域 。

研究内容

标准信息分析

1. 数据基本处理与质控

2. 甲基化C碱基中CG, CHG 与CHH的分布比例

3. C位点的平均甲基化水平分析

4. 甲基化CG、CHG和CHH的甲基化水平分布

5. 不同基因组区域的甲基化分布特征

6. 不同功能元件甲基化水平分析

7. 差异甲基化DMR的检测

8. DMR相关基因的GO和Pathway分析

定制化信息分析

可结合客户的需求,协商确定定制化信息分析内容(如甲基化与转录组关联分析等)。

 


案例一:DNA甲基化通过调控基因表达影响精子活力[1]

案例描述

        研究表明弱精症疾病与整体甲基化水平变化有关,但具体跟哪些基因有比较强的联系, BGI与广东省男性生殖与遗传重点实验室、北京大学深圳医院合作,利用针对Promoter区域设计的目标捕获甲基化测序技术,研究DNA甲基化与弱精症之间的关系。

部分研究结果

        此案例采用华大基因设计的Promoter捕获kit,对7个弱精症患者和8个正常对照的精子进行了目标区域捕获甲基化测序,鉴定出134个差异甲基化CpG、41个差异甲基化区域以及134个可变甲基化CpG位点。差异甲基化图谱显示低活力精子中基因的表达由DNA甲基化调控,经过基因功能分析,最终找到16个与精子形成、精子活力相关的基因。

 

图1 差异甲基化基因的功能分析

案例二:目标区域捕获甲基化测序揭示肝细胞癌的发生与机理[2]

案例描述

        在肝癌研究中,全基因组甲基化技术已有应用,为了更好的了解肝癌的发生,华大基因采用自主设计的Promoter捕获kit,对肝细胞癌组织及其癌旁组织进行了更高分辨率的目标区域捕获甲基化测序,联合RNA-seq对相关候选基因进行筛选鉴定。

部分研究结果

        此案例采用华大基因设计的Promoter捕获kit,对8个肝细胞癌组织及其癌旁组织进行了目标区域捕获甲基化测序,并找到2972个DMR区域。后续通过联合RNA-Seq结果进行分析,鉴定出12个DMR相关基因,并用BSP方法验证了这12个基因的甲基化状态,其中7个基因在大样本量的群体(78对HCC样品)中用BSP手段进行了验证。案例联合了RNA-Seq和Promoter甲基化测序的方法来发掘HCC的原癌基因和抑癌基因,并提供了一种性价比极高的表观遗传学研究方案。


图2 癌组织和癌旁组织DMR聚类分析

参考文献

1. Du Y, Li M, et al.Promoter targeted bisulfite sequencing reveals DNA methylation profiles associated with low sperm motility in asthenozoospermia. Hum Reprod. 2016 Jan.

2. Xiuqing Zhang, Liang H, et al. Global analysis of DNA methylation in hepatocellular carcinoma by a liquid hybridization capture-based bisulfite sequencing approach.Clin Epigenetics. 2015 Aug 21.


1、DMR的检测

       差异甲基化区域(DMRs)是指不同样品中基因组表现出不同的甲基化模式的某些DNA片段。 DMR与遗传印记相关,在个体中表现为与父本或母本的甲基化状态一致。甲基化的等位基因经常表现为沉默状态。亲本与子代甲基化模式的差异常常导致表观遗传缺陷,而人工繁殖技术可能会导致异常甲基化的比例升高,并导致疾病的发生。

图1 DMRs中的差异甲基化水平分析

2、差异性甲基化区域(DMR)相关基因GO分析

       基因本体论(Gene ontology,GO)是所有物种中最主要的了解基因和基因产物属性的生物信息学分析手段,GO分析能够用于鉴定基因产物的性能,它包含了三类基因功能信息:细胞组分(Cellular Component),分子功能(Molecular Function)和生物学过程(Biological Process)。为了探讨表观遗传变异在通路和生物学过程中起到的作用,我们对DMR相关的基因进行了GO分析。

7

图2 DMR相关基因的GO聚类分析

3、差异性甲基化区域(DMR)相关基因Pathway分析

       KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)是有关Pathway的主要公共数据库,该数据库整合了基因组、化学以及系统功能信息,特别是测序得到的基因集与细胞、生物体以及生态环境的系统性功能相关联。所有样品中的DMR相关基因均用KEGG数据库进行分析。

8

图3 DMR相关基因的Pathway功能显著性富集分析



样品要求

•样品类型:DNA样品

•样本起始量:Agilent芯片需3ug以上,Nimblegen芯片需1ug以上

•浓度需求:大于30ng/ul

 

推荐数据

•推荐数据量:≥50×


Q1:目标区域捕获甲基化在项目开始之前需要考虑哪些因素?

首先要考虑选用哪种捕获kit,目前成品Kit有三种,华大自主设计的Promoter捕获kit(BGI Promotor Kit),以及另外两种商业成品捕获kit(Nimblegen SeaCap CpGiant Enrichment Kit /Agilent SureSelectXT Human Methyl-seq)。

Q2:目标区域捕获甲基化适合什么类型的项目和区域大小?

目标区域捕获甲基化测序服务适合于大样本量的高深度测序项目,在已有全基因组研究基础上,对感兴趣的区域进行高深度验证或挖掘,定制捕获Kit理论上可对任意感兴趣的目标区域进行研究,但需设计捕获探针,所以建议客户至少有上百个样本量才采用该技术,可大大节约成本,区域大小可定制100K-200M,选择灵活,可满足客户多样的研究需求。

Q3:可以对无参考基因组的物种进行研究吗?

甲基化分析强烈依赖基因组的完整程度,基因质量的好坏直接影响后续的分析结果,因此更适合有完整基因组信息的物种。

Q4:推荐的数据量?

建议至少50×以上深度。

Q5:目标区域捕获kit订购需要多长时间?

一般成品kit订购大约需要2个月,全定制的捕获kit大约需要3个月,所以项目启动前建议客户先做好探针准备工作。

 


深圳华大科技(总部)

电话:400-706-6615
邮箱:info@genomics.cn

高通量测序 Sanger测序 合成业务 投诉与建议