甲基化DNA免疫沉淀测序 (MeDIP-seq)

案例分析：同卵双胞胎2型糖尿病易感基因的表观基因组关联分析(团队成员发表)

An integrated epigenomic analysis for type 2 diabetes susceptibility loci in monozygotic twins. Nature communications. 2014; 5: 5719.

一、研究背景

2型糖尿病(T2D)是一种高度异质性疾病，通过遗传易感性和环境的结合引起。全基因组关联研究(GWAS)已经鉴定出至少65个T2D位点，但这仅解释了T2D疾病易感性的6％。T2D的变异也可能部分通过表观遗传效应来解释，比如DNA甲基化。

二、方法流程

取材：27对同卵双胞胎的全血：T2D-discordant (n=17), T2D-concordant (n=3), 对照组non-T2D group (n=7)

测序：甲基化DNA免疫沉淀测序(MeDIP-Seq)

验证：450K芯片：差异甲基化基因

三、研究结果

1、在这项研究中，对27对同卵双胞胎的全血DNA进行了MeDIP-Seq，发现了大量的与2型糖尿病相关基因的差异甲基化区域(DMR)，并在随后的另外一批大量样本(42个T2D和221正常对照)的研究中得到了进一步的验证;

2、其中MALT1基因启动子区的甲基化变化，与血液中牛磺胆酸水平的变化直接相关，并涉及到胰岛素和血糖代谢相关的信号通路;

3、DNA甲基化组与T2D相关临床数据的分析结果表明了差异DNA甲基化区域在T2D易感性基因上的相对富集。

四、研究结论

总之，综合基因组学和表观基因组学的方法，加上同卵双胎的病理模型，我们很好地解释T2D等其他复杂性状疾病的致病原因，并发现潜在的药物靶标和生物标记物。