nature

当前位置: Nature » 基因&基因组学 » 正文

Nat Methods:北大生科院伊成器研究组发表5-醛基胞嘧啶测序新技术研究论文

摘要 : 2015年9月7日,北京大学生命科学学院伊成器研究组在《Nature Methods》杂志在线发表题为“Bisulfite-free, base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale”的研究论文。

 2015年9月7日,北京大学生命科学学院伊成器研究组在《Nature Methods》杂志在线发表题为“Bisulfite-free, base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale”的研究论文。文章中,研究人员用一种通过化学标记和富集手段,首次实现了免亚硫酸氢盐处理(bisulfite-free)的5-醛基胞嘧啶(5fC)单碱基分辨率、全基因组水平测序。芝加哥大学化学系的何川教授共同指导了该项研究,伊成器研究员和何川教授是该论文的通讯作者。在这项研究中,伊成器实验室本科生夏波(现在纽约大学医学院攻读博士)发挥了关键作用,夏波与芝加哥大学博士韩大力、博士生陆星宇是这篇论文的共同第一作者。清华大学颉伟课题组为该项研究提供了建库方面的技术支持。研究得到国家自然科学基金、科技部973计划和北大清华生命科学联合中心的资助。

5-甲基胞嘧啶修饰(5mC)是真核细胞基因组中最为重要的表观遗传修饰之一。5mC可以在TET家族酶的作用下,逐步氧化生成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)、5-醛基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5caC);后两者也可以被TDG糖基化酶所识别并切除。对于上述几种新型DNA修饰的功能研究是目前核酸表观遗传学的一个研究热点。而其中一个主要的难题,就是如何实现5fC等核酸修饰在基因组中的精准定位。

科学家们之前已经发展了基于抗体和亚硫酸氢盐的5fC测序技术。依赖抗体的测序技术通常分别率较低;而依赖亚硫酸氢盐处理的5fC测序技术,虽然能够实现单碱基分别率的5fC检测,但亚硫酸氢盐处理产生严重的DNA降解、且测序成本昂贵。本项研究的团队通过化学生物学的手段,利用一种小分子化合物对5fC的特异性化学标记,发展了不依赖于亚硫酸氢盐处理的5fC单碱基分辨率测序技术:fC-CET (Cyclization-Enabled C-to-T Transition of 5fC)。利用这一技术,该研究成功实现了小鼠胚胎干细胞中5fC的谱图鉴定,同时发现5fC富集的区域比5hmC富集的区域更为活跃。由于这一技术不对基因组DNA造成明显降解,fC-CET也将适用于小量、珍贵核酸样本的分析与测序。

20150908151840_588282_40613

fC-CET检测全基因组5-醛基胞嘧啶修饰谱图  (a)化合物AI标记5-醛基胞嘧啶;(b)fC-CET流程图;(c,d)5-羟甲基胞嘧啶(c)及5-醛基胞嘧啶(d)标记位点胞嘧啶的表观遗传修饰情况,显示5fC标记的位点整体甲基化比例极低。

原文链接:

Bisulfite-free, base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale

原文摘要:

Active DNA demethylation in mammals involves oxidation of 5-methylcytosine (5mC) to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), 5-formylcytosine (5fC) and 5-carboxylcytosine (5caC). However, genome-wide detection of 5fC at single-base resolution remains challenging. Here we present fC-CET, a bisulfite-free method for whole-genome analysis of 5fC based on selective chemical labeling of 5fC and subsequent C-to-T transition during PCR. base-resolution 5fC maps showed limited overlap with 5hmC, with 5fC-marked regions more active than 5hmC-marked ones.

来源: Nature Methods 浏览次数:0

热门文章TOP

RSS订阅 - 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容: - 网站地图
网站联系电话:020-87540820 备案号:粤ICP备11050685号-8 增值电信业务经营许可证:粤B2-20120479
©2011-2015 生物帮 All rights reserved.