甲基化芯片检测

产品简介

DNA 甲基化在人类基因组中主要发生在 CpG 的胞嘧啶位置,这种表观遗传修饰对基因的转录有调控作用,同时还会影响染色质均衡态的维持,与细胞发育、胚胎分化、衰老、药物成瘾都有关系。目前已知其对抑癌基因的抑制会导致癌症的发生,在自身免疫疾病(如多发性硬化症)和糖尿病等疾病发生中均发挥着重要作用。

体龙基因检测可为客户提供针对全基因组甲基化水平检测的Illumina 850K 甲基化芯片检测服务,为研究者提供了一个更经济可靠的甲基化研究平台。

 

850K芯片可检测人全基因组约853,307个CpG位点的甲基化状态,其中包含了原450K芯片91%的位点,并增加了413,745个位点。850K芯片不但保持了对CpG岛,基因启动子区的全面覆盖,还特别加强了增强子区(来源于ENCODE及FANTOM5的最新研究进展)及基因编码区的探针覆盖,数据质量高、可重复性好、模板需量少(最低 250ng),还适用于 FFPE 样本,可广泛应用于干细胞研究、肿瘤和其他复杂疾病研究,是更适合于表观基因组全关联分析研究(EWAS)的一款芯片。

 

850K 芯片沿承了 Illumina 应用在 450K 芯片中经典的 BeadArray 技术,通过Infinium I及II 探针设计,对目标区域全面覆盖的同时也保证数据的稳定和可靠。Infinium I 设计是通过两种不同的探针信号值来区分甲基化的 CpG 位点(C)和非甲基化的 CpG 位点(T)的比例;而在 Infinium II 的设计中,每个检测位点只设计一个探针,通过比较该探针掺入的两种荧光信号值来计算目的位点的甲基化比例。

在 Infinium I 设计中,每个甲基化位点都对应设计两种探针(M 型磁珠、U 型磁珠),分别检测甲基化位点(C)和非甲基化位点(T)。根据单碱基延伸的原理,仅当探针最后一个碱基与模板配对时,荧光标记的 ddNTP 才能掺入并被检测到荧光信号,并根据 M 和 U 的荧光信号的结果计算甲基化值。而 Infinium Ⅱ 探针只使用一种磁珠,通过延伸的 A 或 G 碱基(分别对应非甲基化与甲基化位点)的信号值计算目的位点的甲基化程度。

技术路线

数据分析

案例展示

DNA methylation-based classification of central nervous system tumours.

基于DNA甲基化的中枢神经系统分型

肿瘤的精确诊断对后续治疗至关重要。在诸多肿瘤中,中枢神经系统肿瘤可以说是最难搞的。目前科学家已经确定的中枢神经系统肿瘤足有100多种,它们的临床表现和生物学特性有高度特异性,很难确诊。2016年版世界卫生组织(WHO)中枢神经系统肿瘤分类相对于2007版,首次在组织学的基础上使用分子学的特征来进行肿瘤分类,从而为分子时代CNS肿瘤诊断构建了一个新的概念。然而在已知的100多种中枢神经系统肿瘤(central nervous system tumor,CNS tumor,简称“CNS肿瘤”)中,相关标准化的诊断面临很大的挑战。

来自全世界的多名科学家通过研发发现,基于DNA甲基化数据可对中枢神经系统肿瘤进行分型。研究者开发了一个机器学习程序,训练参照数据采用德国肿瘤国家中心(NCT)的2801名癌症患者的DNA甲基化实验数据(DNA甲基化芯片结果)。这些患者涵盖了各种脑肿瘤类型和各年龄阶段。经过训练后通过DNA甲基化指纹可以鉴定82种脑肿瘤和9种对照组织。测试1104例前瞻病例,发现88%(977例)病例与已建立的DNA甲基化分类标准匹配,76%(838例)病例的病理学和DNA甲基化分析结果一致。应用机器学习程序获得的DNA甲基化分类,为提高脑肿瘤诊断的准确率提供了新的参考,对其它肿瘤的诊断起到借鉴作用,具有重要的应用前景。

Capper D, Jones D T W, Sill M, et al. DNA methylation-based classification of central nervous system tumours[J]. Nature, 2018, 555(7697): 469.