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表觀遺傳測(cè)序解決方案

什么是表觀遺傳學(xué)？

表觀遺傳學(xué)（Epigenetics）指在基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)的可遺傳的變化的研究。例如，DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA甲基化、染色體重塑和非編碼RNA調(diào)控等等。表觀遺傳學(xué)涵蓋的現(xiàn)象很廣，比如同卵雙胞胎的環(huán)境影響、植物葉片顏色的多樣性、蜂王與工蜂的差異等。

備受矚目的表觀遺傳學(xué)測(cè)序！

因?yàn)橛辛吮碛^遺傳修飾的不同，生命體呈現(xiàn)了更加千姿百態(tài)的變化。而NGS技術(shù)的出現(xiàn)，很大程度上促進(jìn)了表觀遺傳學(xué)的研究。以NGS為基礎(chǔ)的各種表觀遺傳學(xué)測(cè)序及研究方法的應(yīng)用和推廣，為生命科學(xué)以及醫(yī)學(xué)的研究提供更多角度。

常見(jiàn)的表觀遺傳學(xué)測(cè)序方法

（一）DNA甲基化測(cè)序

DNA甲基化修飾現(xiàn)象廣泛存在于多種有機(jī)體中，是表觀遺傳學(xué)的重要組成部分。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而在基因的表達(dá)及其調(diào)控、DNA的復(fù)制、細(xì)胞的生長(zhǎng)、X染色體失活、衰老以及許多人類疾病發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

Takara甲基化測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建解決方案

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EpiXplore Meth-Seq DNA Enrichment Kit（Code No. 635023）

★ 微量樣本友好，可以25 ng-1 μg的剪切基因組DNA起始。
★ 采用His-tagged MBD2蛋白質(zhì)結(jié)合甲基化DNA部分，并通過(guò)Capturem Nanoprep Columns將甲基化DNA快速濃縮。
★ 采用DNA SMART技術(shù)，無(wú)需接頭連接即可構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)。

（二）m6A RNA甲基化測(cè)序

近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，m6A（N6-甲基腺嘌呤，N6-methyladenosine）是真核生物mRNA上非常普遍的化學(xué)修飾。m6A在調(diào)控mRNA的穩(wěn)定性、剪切、翻譯等方面扮演重要角色。m6A RNA甲基化測(cè)序一般采用的方法通過(guò)m6A特異性抗體對(duì)具有m6A修飾的RNA片段進(jìn)行免疫共沉淀，將富集下來(lái)的RNA片段進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，然后再上機(jī)測(cè)序。

Takara MeRIP-Seq文庫(kù)構(gòu)建解決方案

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SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v2 - Pico Input Mammalian（Code No. 634411）

★ 支持250 pg-10 ng 人、大/小鼠total RNA，或5-50 ng FFPE RNA起始，即使珍貴的微量臨床樣本，也無(wú)需過(guò)于擔(dān)心樣本量不足。
★ 專為低質(zhì)量樣本設(shè)計(jì)，兼容RIN2-10，或DV200≥25%的RNA起始，生成優(yōu)質(zhì)的文庫(kù)。
★ 引入了ZapR & R-probes核糖體去除技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在建庫(kù)過(guò)程中識(shí)別、切斷核糖體來(lái)源的cDNA，您無(wú)需前處理rRNA，最終可在6h內(nèi)完成鏈特異性Illumina文庫(kù)的構(gòu)建。

【文獻(xiàn)案例】
Liu, J., Xu, YP., Li, K. et al. The m6A methylome of SARS-CoV-2 in host cells. Cell Res 31, 404–414 (2021)
軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院秦成峰課題組與北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院伊成器課題組合作，通過(guò)系統(tǒng)繪制了新冠病毒在不同宿主細(xì)胞中的m6A甲基化修飾圖譜，揭示了m6A甲基化在新冠病毒感染和傳播過(guò)程中的關(guān)鍵作用。其中，SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v2- Pico Input Mammalian用于構(gòu)建RIP-Seq和m6A-miCLIP-seq測(cè)序文庫(kù)。
另外，Takara對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了升級(jí)，推出了SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v3 - Pico Input Mammalian（Code No. 634485），在保留前一代可靠性能的基礎(chǔ)上，加入了UMI分子標(biāo)簽，大家如果對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度有更高要求，不妨關(guān)注一下TA。

（三）ChIP-Seq

ChIP（染色質(zhì)免疫共沉淀，Chromatin Immunoprecipitation）是研究活細(xì)胞的蛋白質(zhì)與DNA相互作用的一種技術(shù)。它利用抗原抗體反應(yīng)的特異性，可以真實(shí)地反映體內(nèi)蛋白因子與基因組DNA結(jié)合的狀況。ChIP-seq技術(shù)是將ChIP與NGS相結(jié)合，一次性獲得與目的蛋白質(zhì)相結(jié)合的DNA序列、確定蛋白質(zhì)的結(jié)合分布和準(zhǔn)確的結(jié)合位點(diǎn)等信息的技術(shù)。

Takara ChIP-Seq文庫(kù)構(gòu)建解決方案

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ThruPLEX DNA-Seq Kit（Code No. R400674）

★ 兼容50 pg -50 ng的gDNA起始，即使是少量細(xì)胞起始的ChIP-Seq分析，也可以輕松獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)！
★ 采用特別的莖環(huán)形接頭，能夠有效抑制二聚體的形成，提高與目的片段的連接效率，制備低背景的文庫(kù)！
★ 整個(gè)實(shí)驗(yàn)只需要兩個(gè)小時(shí)三步的操作流程，省去更多繁瑣的操作步驟，而且僅需在PCR反應(yīng)后進(jìn)行1次磁珠純化，實(shí)現(xiàn)對(duì)珍貴的ChIP樣本的有效分析！

【文獻(xiàn)案例】
Liu, Y. et al. Transcriptional landscape of the human cell cycle. PNAS 114, 3473-78(2017).
本研究通過(guò)多組學(xué)聯(lián)合分析，繪制了全面的細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)錄和組蛋白修飾圖譜，并揭示了整個(gè)細(xì)胞周期中轉(zhuǎn)錄組的動(dòng)態(tài)變化特征。其中使用ThurPLEX DNA-Seq Kit制備ChIP-seq和DNase-seq的文庫(kù)。
更多ChIP-Seq分析秘籍，推薦閱讀：做ChIP-Seq分析，發(fā)高分文章，還可以這樣！

（四）CUT & RUN-Seq

CUT & RUN(cleavage under targets and release using nuclease)是最近幾年興起的一種蛋白質(zhì)-DNA互作研究方法。CUT&RUN-Seq的過(guò)程包括：在完整的細(xì)胞或細(xì)胞核內(nèi)，利用抗體靶向定位目的蛋白，再通過(guò)pAG-MNase（Protein A-Protein G-微球菌核酸酶）對(duì)目標(biāo)蛋白兩端的DNA進(jìn)行切割，并將目標(biāo)蛋白結(jié)合的序列釋放到細(xì)胞外，之后再對(duì)獲得的目的DNA片段進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建和上機(jī)測(cè)序。相較于傳統(tǒng)的ChIP-Seq技術(shù)，CUT & RUN-Seq因?yàn)闊o(wú)需免疫共沉淀操作、細(xì)胞起始量低等特點(diǎn)受到越來(lái)越多的研究人員的青睞。

Takara CUT & RUN測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建解決方案

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【文獻(xiàn)案例】
Ernst, C. et al. Staged developmental mapping and X chromosome transcriptional dynamics during mouse spermatogenesis. Nat. Commun. 10, 1251 (2019).
本研究采用CUT&RUN-Seq檢測(cè)X染色體的表觀遺傳調(diào)控。該研究聚焦X染色體在轉(zhuǎn)錄沉默后的失活和再激活，并為減數(shù)分裂后精子細(xì)胞X染色體再激活的表觀遺傳調(diào)控提供了見(jiàn)解。其中，實(shí)驗(yàn)測(cè)序文庫(kù)制備使用ThurPLEX DNA-Seq Kit。

（五）smRNA-Seq

在細(xì)胞調(diào)節(jié)過(guò)程中，small RNA (小RNA，長(zhǎng)度為15至200個(gè)核苷酸）通過(guò)多種機(jī)制調(diào)控基因表達(dá)。smRNA-Seq是基于NGS技術(shù)，既可以用于檢測(cè)特定組織在特定狀態(tài)下的已知small RNA，也可以發(fā)現(xiàn)新的或特有的small RNA并預(yù)測(cè)其靶基因。

Takara smRNA-Seq文庫(kù)構(gòu)建解決方案

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SMARTer smRNA-Seq Kit for Illumina（Code No. 635029）

★ 采用PCR添加接頭，避免了常見(jiàn)的雙端接頭連接法產(chǎn)生較大的偏倚，更能對(duì)樣品進(jìn)行真實(shí)反映！
★ 靈敏度高，可以1 ng- 2 μg Total RNA或純化后的small RNA進(jìn)行文庫(kù)制備。
★ 可分析多種small RNA(15-150 個(gè)堿基)，比如miRNA/piRNA/siRNA/snRNA/snoRNA。

【文獻(xiàn)案例】
Dadonaite, B., et al. The structure of the influenza A virus genome. bioRxiv 236620 (2017). doi:10.1101/236620.
在這項(xiàng)研究中，作者利用SMARTer smRNA-Seq Kit構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)來(lái)研究流感病毒中的RNA-RNA相互作用。本研究提供了有關(guān)流感病毒如何調(diào)控其包裝和生長(zhǎng)過(guò)程以及不同病毒株之間基因組可能重組的機(jī)制等細(xì)節(jié)。并討論了如何使用該數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)新大流行流感病毒株的出現(xiàn)。

在進(jìn)行表觀遺傳學(xué)測(cè)序研究時(shí)，研發(fā)人員常面臨多種挑戰(zhàn)，需要更簡(jiǎn)便好用的解決方案。Takara提供多種表觀遺傳學(xué)研究的測(cè)序解決方案，助您更好更正確地進(jìn)行相關(guān)研究。