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關聯研究組蛋白修飾和甲基化的新技術

日期:2012-06-11 08:32:25

DNA甲基化、染色質修飾和DNA序列之間的復雜關系似乎很難用現有的技術來闡明。于是,兩個獨立的研究小組將亞硫酸氫鹽測序與染色質免疫沉淀(ChIP)結合起來,直接拷問遺傳學和表觀遺傳學過程。這兩項研究成果均發表于《Genome Research6月刊上。

 

在這兩項研究中,澳大利亞悉尼嘉萬研究所(Garvan Institute)的Sue Clark及其同事以及荷蘭內梅亨大學(Radboud University)的Hendrik Stunnenberg及其同事對染色質免疫沉淀且經過亞硫酸氫鹽處理的DNA進行測序。利用相同的DNA來評估胞嘧啶和組蛋白標記,從而克服了不同批次細胞之間的異質性問題,并能對標記之間的相互作用作出更直接的評估。通過ChIP來靶定基因組的特定區域,也能避免全基因組亞硫酸氫鹽測序帶來的高額費用。

 

為了讓這種方法行之有效,研究小組需要優化他們的亞硫酸氫鹽處理步驟,以便接受免疫沉淀所產生的少量DNA。Clark談道:“主要的改進是讓亞硫酸氫鹽處理沒那么劇烈,并能處理75100 ng DNA?!彼麄兊姆椒ê芟嗨疲⑹沟脦缀?/SPAN>100%的未修飾胞嘧啶發生轉化。

 

兩個小組都利用這種技術研究了組蛋白H327位賴氨酸上三甲基化(H3K27me3)與DNA甲基化之間的串擾(cross-talk)。過去的研究表明,這兩種標記在CpG島上是互相排斥的。一種理論假設,DNA甲基化是一種更為永久的標記,它取代了干細胞分化期間的H3K27me3Stunnenberg小組的研究結果證實了這種對抗,而Clark小組則認為DNA甲基化和H3K27me3并不總是相互排斥,可以基因組區域依賴的方式共存。他們采用了不同的細胞系,這可能解釋了他們的不同結果。

 

Clark 介紹,BisChiP-seq方法可與富集目標DNA的任何方法共同使用,且結果是鏈特異的,提供了等位基因的分辨率。Clark下一步考慮研究其他組蛋白標記及基因組結合因子,以便了解它們與DNA甲基化組的直接關系。

 

Stunnenberg小組則利用ChIP-BS-seq方法來進行甲基化研究的體內驗證。他認為這種技術將在等位基因特異作用和表觀遺傳學印跡中發揮作用。

 


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