导论

  • 表观遗传：非DNA决定的基因表达，或表型改变中可遗传因素的研究
  • DNA水平：甲基化（胞嘧啶（二代测序为主）5mC，腺嘌呤（三代为主）6mA，羟甲基化
  • RNA水平：甲基化，ncRNA
  • 染色质水平：组蛋白修饰（甲基化/乙酰化/磷酸化/泛素化），核小体定位，染色质重塑和构象
  • DNA甲基化被广泛的应用与表观遗传生物的标志

DNA甲基化基本概论

  • DNA甲基化广泛存在：胚胎发育时期去甲基化——>重新甲基化，年轻——到年老，正常——肿瘤。受环境饮食等各种因素影响
  • 胞嘧啶甲基化5mC

  • 目前已知的DNA共价修饰



    DNA甲基化是可逆的（临床应用要点）
  • 不同物种的甲基化pattern

  • 不同物种甲基化水平

检测DNA甲基化的方法

  • 三种方法

    ①BS方法：Bisulfite-conversion（WGBS/RRBS/Beadchip）

    ②限制酶的方法

    ③富集的方法：MeDIP

DNA甲基化数据分析流程及方法

DNA甲基化分析流程和软件集锦



BS方法可以得到单碱基的甲基化信息

  • BS-seq分析流程



比对步骤：

常规软件需要进行转换C-T，G-A；特异性软件如BSMAP，已经转换

  • 区域甲基化水平：相对，绝对

  • methylation profiling

  • DMR检测（差异区域甲基化）：

    基于基因区域的方法，基于滑动窗口的方法（用得多，准确性和灵敏性高），基于差异mCG位点，基于甲基化水平（PMD/LMR/UMR）

  • 功能分析：找到甲基化差异的基因，做功能注释及富集。

  • 做和基因表达关系：比如做RNA表达与甲基化的关系（抑制/促进）

  • 实验验证

  • DMR分析工具及方法汇总

DNA甲基化在肿瘤研究中的应用

  • 基因组与表观基因组的关系：阴与阳
  • 环境因素对表观遗传的影响：如孕妇吃叶酸
  • DNA甲基化与癌症发生：如基因重复序列高甲基化重组变为低甲基化，使之基因组不稳定；又如CpG岛低甲基化抑制基因表达，引起致癌。

  • DNA甲基化异常是驱动癌症发生发展的重要机制，可作为液体活检和早期诊断的理想标志物

  • 应用案例：

    ①通过找甲基化差异位点来研究预测疾病机制

    ②找敏感性甲基化位点——甲基化marker——验证

肿瘤基因组临床应用专题：

【1】 肿瘤医学研究前言进展

【2】肿瘤基因检测相关技术原理

【3】肿瘤基因组数据分析方法概述

【4】肿瘤转录组测序分析流程及相关软件

【5】肿瘤DNA甲基化数据分析原理及流程

【6】肿瘤胚系突变遗传分析及数据库使用

【7】基于NGS检测体系变异解读和数据库介绍

【8】肿瘤临床遗传咨询及案例分析

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