簡化甲基化測序(Reduced Representation Bisulfite Sequencing,RRBS)是利用限制性內(nèi)切酶對基因組進(jìn)行酶切，富集啟動(dòng)子及CpG島等重要的表觀調(diào)控區(qū)域并進(jìn)行重亞硫酸鹽測序。該技術(shù)顯著提高了高CpG區(qū)域的測序深度，在CpG島、啟動(dòng)子區(qū)域和增強(qiáng)子元件區(qū)域可以獲得高精度的分辨率，是一種準(zhǔn)確、高效、經(jīng)濟(jì)的DNA甲基化研究方法，在大規(guī)模臨床樣本的研究中具有廣泛的應(yīng)用前景。

為適應(yīng)科研技術(shù)的需要，易基因進(jìn)一步開發(fā)了可在更大區(qū)域內(nèi)捕獲CpG位點(diǎn)的雙酶切RRBS(dRRBS)，可研究更廣泛區(qū)域的甲基化，包括CGI shore等區(qū)域。

為助力適用低起始量DNA樣本（5ng）量多維度甲基化分析，易基因開發(fā)了富集覆蓋CpG島、啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、CTCF結(jié)合位點(diǎn)的甲基化靶向基因組測序方法：extended-representation bisulfite sequencing（XRBS），實(shí)現(xiàn)了高靈敏度和微量樣本復(fù)用檢測，使其具有高度可擴(kuò)展性，并適用于有限的樣本和單個(gè)細(xì)胞基因組CG位點(diǎn)覆蓋高達(dá)15M以上。

技術(shù)優(yōu)勢：

?  樣本需求量低：僅需<5ng的基因組DNA或單/微量細(xì)胞；

?  性價(jià)比高：測序區(qū)域針對高CpG區(qū)域，數(shù)據(jù)利用率更高。

實(shí)驗(yàn)策略

細(xì)胞裂解→酶切消化→文庫構(gòu)建→Bisulfite處理→Hexamer擴(kuò)增→PCR擴(kuò)增→文庫質(zhì)控→上機(jī)測序

分析內(nèi)容：

經(jīng)典案例

醫(yī)學(xué)方向項(xiàng)目文章：

基于多重樣品和單細(xì)胞中基因調(diào)控元件的擴(kuò)展重亞硫酸鹽測序

Shareef SJ, et al.Extended-representation bisulfite sequencing of gene regulatory elements in multiplexed samples and single cells. Nat Biotechnol. 2021 Sep;39(9):1086-1094.

①  背景

DNA甲基化的生物學(xué)作用已通過全基因組或簡化基因組甲基化測序分析方法闡明，但這些方法不能有效地研究哺乳動(dòng)物基因組中的大量非編碼調(diào)控元件。全基因組甲基化測序（WGBS）是覆蓋整個(gè)基因組范圍，費(fèi)用較高，效率相對較低。而簡化甲基化測序（RRBS）主要針對CpG富集區(qū)域進(jìn)行甲基化測序，缺乏CpG島以外的增強(qiáng)子區(qū)域和CTCF結(jié)合位點(diǎn)的覆蓋。

②  方法

比較 WGBS、RRBS、850K芯片與XRBS方法對DNA甲基化區(qū)域的研究結(jié)果。進(jìn)一步分析XRBS在不同細(xì)胞類型的低樣本量的基因組樣品中甲基化分布情況。利用XRBS方法進(jìn)行單細(xì)胞DNA甲基化測序分析。

③  結(jié)論

XRBS覆蓋更廣泛的基因調(diào)控元件，且具有更高的效率和更低的測序深度要求；可檢測不同細(xì)胞類型的DNA甲基化差異；XRBS可預(yù)測功能元件的狀態(tài)；XRBS 可應(yīng)用于單細(xì)胞DNA甲基化研究。

不同測序技術(shù)在CpG島、基因啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和CTCF結(jié)合位點(diǎn)等元件的覆蓋率和富集情況

參考文獻(xiàn)：

①     DOI:10.1038/s41587-021-00910-x