[发明专利]一种同时进行基因组DNA多态性和甲基化检测的方法在审

专利信息
申请号: 201811060413.3 申请日: 2018-09-12
公开(公告)号: CN109554451A 公开(公告)日: 2019-04-02
发明(设计)人: 李振艳;罗怀兵 申请(专利权)人: 上海奕谱生物科技有限公司
主分类号: C12Q1/6869 分类号: C12Q1/6869;C40B40/06
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 代芳
地址: 200000 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 甲基化检测 基因组DNA 多态性 高通量测序 基因组 脱氧核糖核苷酸 重亚硫酸氢盐 测序文库 同步检测 胞嘧啶 外切酶 羟甲基 并连 补齐 测序 构建 酶切 适配 双端 修饰 转化
【说明书】:

发明提供了一种同时进行基因组DNA多态性和甲基化检测的方法,包括DNA片段化,并使用DNA外切酶对所述DNA片段的3’末端进行酶切处理;加入含5‑羟甲基胞嘧啶脱氧核糖核苷酸的dNTP混合液,将所述DNA片段的3’末端进行补齐;将修饰后的DNA片段进行重亚硫酸氢盐转化处理并连上高通量测序平台适配的接头,最后通过PCR扩增完成测序文库的构建,通过结合高通量测序平台的双端测序模式,即可同时进行基因组DNA多态性和甲基化检测,实现了对基因组和表观基因组进行同步检测的目标。

技术领域

本发明属于分子生物学领域,具体涉及一种同时进行基因组DNA多态性和甲基化检测的方法。

背景技术

基因组是储存人类遗传信息的载体,大量的科学研究已经证实了诸如单碱基突变,DNA片段重排、插入、缺失以及拷贝数异常等基因组变异与各种人类疾病之间的紧密联系。人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的完成迅速增加了我们对各种形式的人类遗传变异及它们的进化史与各类疾病表型之间联系的认识,以基因组变异检测为主要内容的精准医疗计划正在让越来越多的患者受益,针对特定基因组异常类型开发的分子靶向药让人类在抗击疾病的道路上战果累累,可以说遗传信息的准确解读为疾病的诊断以及治疗提供了全新的视角。而随着研究技术的进步,人们越来越意识到,与遗传学结构异常同样重要的表观遗传学修饰在人类胚胎发育、衰老以及疾病发生等生理过程发挥着至关重要的作用。这其中最为重要的一种表观遗传学修饰就是DNA甲基化,它在调控基因表达、维持基因组稳定性、调节DNA空间构象、与蛋白相互作用乃至影响染色质高级结构等方面都发挥着关键的作用。可以说,生物性状的决定以及疾病的发生、发展等重要的生物学过程都是遗传学和表观遗传学共同作用的结果。以肿瘤为例,DNA甲基化的异常和基因突变都会造成肿瘤相关基因的异常表达,进而导致肿瘤的发生与转移等。基因突变介导的肿瘤发生主要是因为突变导致很多抑癌基因和致癌基因的异常表达与功能变化;而DNA甲基化异常介导的肿瘤发生则主要是因为基因表达调控的错误,比如肿瘤全基因组水平的甲基化水平降低,抑癌基因启动子区域的异常高甲基化等,都是造成基因调控异常的因素。可见,DNA甲基化和基因组变异并不是独立的基因表达调控机制,二者之间存在着紧密的联系。

大量的研究结果表明,DNA甲基化的异常会改变基因组突变图谱,而基因组突变也会对DNA甲基化模式产生影响。DNA甲基化对基因突变最为直接的影响来自于CpG位点的甲基化,甲基化的胞嘧啶相比未甲基化的胞嘧啶更容易发生水解脱氨基反应,从而变异为胸腺嘧啶(T),C-T突变得不到有效的修复,从而导致基因组在CpG位点累积大量的突变。例如,肿瘤组织中大量的p53点突变发生在CpG位点,这充分说明了DNA甲基化对基因突变的直接作用。大规模的基因组学和表观基因学组联合分析发现,很多表型相关的SNP位点与DNA甲基化模式之间存在显著的关联,这些位点被称为DNA甲基化数量性状位点(Methylationquantitative trait loci,mQTL)。有研究人员发现,当在干细胞中的一段CpG岛区域中插入一段非CpG序列的时候,这个区域的DNA即可被从头甲基化,虽然机制尚有待进一步研究,但这个结果说明序列组成与DNA甲基化水平之间有非常紧密的联系。此外,印迹基因以及等位基因特异性的甲基化模式同样被证实与基因组变异之间存在显著关联。

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