DNA甲基化新应用速递

DNA 甲基化是一种表观遗传修饰，DNA 甲基转移酶（DNA methyl-transferase, Dnmt）催化 S- 腺 苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为 5- 甲基胞嘧啶（mC）。CG 二核苷酸是最主要的甲基化位点，它在基因组中呈不均匀分布，存在高甲基化、低甲基化和非甲基化三种状态。DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。DNA 甲基化对人类表观遗传、胚胎发育、基因印记、等位基因失活及肿瘤发生发展都起着重要作用。

图1：DNA甲基化研究流程

PS：基因组 DNA 的纯度和产量都会对亚硫酸氢盐转化效率以及后续的CpG位点分析结果有着重要影响，且转化时在高盐，高温以及低 pH 等极端条件下进行，这些苛刻的条件会导致 DNA 高度片段化，建议使用QIAGEN的gDNA纯化试剂盒。如 PAXgene Blood DNA Kit、 QIAamp Kit、DNeasy Kit 等。
fllow me来看看DNA甲基化的新应用吧！
1. DNA甲基化在蝙蝠多功能干细胞揭示宿主与疾病纠葛中的应用
2023年，Cell期刊上发表了题为“Bat pluripotent stem cells reveal unusual entanglement between host and viruses ”的研究论文，文中主要研究了蝙蝠多能干细胞在重编程过程中内源性病毒序列的重新激活，特别是内源性逆转录病毒。通过比较成纤维细胞和多能干细胞中的DNA甲基化模式，作者发现在重编程为多能状态时，许多不同的逆转录病毒家族被转录激活。这提供了研究蝙蝠基因组中丰富且多样化的内源化病毒序列以及它们与宿主细胞程序交互的独特窗口。即蝙蝠多能干细胞提供了一个独特的视角来探索宿主和病毒之间的复杂相互作用。
 

2. DNA甲基化在肺鳞状细胞癌（LUSC）中作为biomarker的应用
2023年发表在iScience上的题为“Whole-genome DNA methylation and DNA
methylation-based biomarkers in lung squamous cell carcinoma”的研究论文来自中南大学湘雅医院，文章中表明DNA甲基化可以作为生物标记物，用于LUSC的诊断和预后评估。使用10对LUSC组织和正常肺脏样本进行焦磷酸测序，4个CpG位点（cg14823851、cg02772121、cg10424681和cg12910906）均显示甲基化水平趋势，具有极显著差异。

3. DNA甲基化在调控转录因子与DNA结合及谱系规范中的作用
2023年发表在Nature Communicationas期刊上名为“DNMT3B supports meso-endoderm differentiation from mouse embryonic stem cells”的研究论文，文中使用全基因组甲基化测序、bulk RNA-seq和单细胞RNA-seq等技术，发现了上胚层类细胞（EpiLCs）关键保育调控区的依赖DNMT3B的DNA甲基化。

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