专家经验：如何分析DNA甲基化
表观遗传修饰是一种不改变DNA序列的重要调控机制，包括组蛋白修饰和DNA修饰。近年来，表观基因组已成为生物医学领域的研究热点。通过分析表观基因组图，研究人员可以识别潜在的功能序列，并注释“垃圾”基因组区域的功能。此外，DNA甲基化异常与癌症等发育性疾病密切相关。
胞嘧啶残基甲基化(5mC)是哺乳动物基因组中最常见的表观遗传修饰之一，主要位于CpG岛。这种甲基化修饰在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起着关键作用。启动子等调控区的DNA甲基化与基因沉默有关，基因组的高甲基化往往是转录活跃的标志。
本质上，亚硫酸氢盐测序是亚硫酸氢盐转化和第二代测序(NGS)的结合。哈佛医学院的张懿教授说，这项技术是分析整个基因组中脱氧核糖核酸甲基化的基本工具，也是甲基化研究中最受欢迎的技术。
甲基化分析
以前的研究比较了现有甲基化分析技术的29种组合，包括片段化、文库制备、处理、扩增和分析。“基本上每种组合都是可行的，”俄克拉荷马大学的威拉德弗里曼说。
例如，甲基化片段可以在测序前进行免疫沉淀，或者可以用甲基化敏感(或不敏感)的限制性内切酶切割DNA。酵母研究的表观遗传学服务项目经理基思布赫(Keith Booher)说，如果没有亚硫酸氢盐转化，这些技术只能用于检测甲基化的DNA区域，但不能给出确切的甲基化位点。他们无法区分甲基化胞嘧啶片段和甲基化胞嘧啶片段。"亚硫酸氢盐测序可以准确计算甲基化的比例."
亚硫酸氢盐处理可以将所有未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不变。测序时，这些尿嘧啶被解读为胸腺嘧啶。通过将它们与参考序列进行比较，我们可以确定哪些核苷酸最初是胞嘧啶。(延伸阅读：自然方法出版单细胞亚硫酸氢盐测序技术)
加州大学的任冰教授说，亚硫酸氢盐测序“完全改变了”DNA甲基化分析，“使这种不精确的模糊研究达到了单核苷酸的分辨率”
通过去掉多余的部分来简化某事
随着测序成本的降低，越来越多的人开始使用全基因组测序。任冰教授说：“全基因组测序的结果既有价值又有信息。“但是它的价格还是比较贵的。”
