羟甲基化免疫共沉淀测序 (hMeDIP-seq)

项目介绍

参数

常见问题

应用案例

羟甲基化免疫共沉淀测序(hMeDIP-seq)

羟甲基化DNA免疫沉淀测序（Hydroxymethylated DNA Immunoprecipitation Sequencing，hMeDIP-Seq），

是通过5hmC特异性抗体富集羟甲基化的DNA片段，结合NGS测序技术在全基因组水平上以较小的数据量，快速、高效地寻找羟甲基化区域；

可广泛应用于羟甲基化与疾病关系研究以及羟甲基化在胚胎发育过程中的研究。

核心技术及质控，用心服务每一个项目

专注表观组学10年，提供专业有价值的DNA羟甲基化完整解决方案；

较早开发羟甲基化测序技术的团队，提供羟甲基化多种解决方案；

已完成人、小鼠、猕猴等多种物种的hMeDIP-seq项目经验；

助力客户在Clin Epigenetics等杂志发表多篇论文；

专业的生物信息分析团队, 提供更多个性化分析思路和方案。

科学方案设计

从项目方案、样本处理、建库测序，到数据分析；

每个项目需要专业、有价值的建议；及时高效的沟通，以保障高质量研究成果。

样本类型和要求

样本类型	样本要求
基因组DNA	总量≥ 3ug; 浓度≥ 30ng/ul; 基于Qubit定量
细胞、全血、动物组织等	按照送样要求准备
备注：用封口膜密封样品; 干冰运输

数据分析

hMeDIP-seq		分析内容	备注
标准分析	1、测序数据质量评估		过滤掉低质量数据，保证数据质量
	2、与参考基因组比对		测序Reads 在基因组上的分布
	3、5hmC Peak峰Calling		5hmC富集区域鉴定
	4、5hmCPeak图谱分析		5hmCPeak在基因组，染色体，功能元件上的分布
	6、组间差异5hmCPeak分析		寻找DhMR及注释
	7、差异5hmCPeak基因分析		相关基因GO，KEGG富集分析
高级分析	8、多组学整合关联分析		例如与转录组关联分析
	9、其它定制化分析		结合课题背景亮点挖掘

案例分析1: 结直肠癌甲基化与羟甲基化研究(团队成员发表)

Integrated analyses of multi-omics reveal global patterns of methylation and hydroxymethylation and screen the tumor suppressive roles of HADHB in colorectal cancer. Clin Epigenetics. 2018; 2;10:30.

一、研究背景

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，与基因表达相关。5-甲基胞嘧啶(5mC)和5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)是维持表观遗传重编程平衡的两个表观遗传标记。基因组甲基化的不平衡导致癌症发生, 本研究旨在阐明DNA甲基化和羟甲基化在大肠癌发生中的表观遗传机制。

二、方法流程

取材：6对结直肠癌及癌旁组织

测序：hMeDIP-Seq、、MeDIP-Seq、转录组测序(RNA-Seq)

验证：RTq-PCR: 差异表达基因

功能：siRNA干扰HADHB, 细胞功能(生长、侵袭及转移)

三、研究结果

1、鉴定了一个全基因组的明显羟甲基化模式，可以用作表观遗传生物标记物来清楚地区分大肠肿瘤组织和正常组织;

2、通过肿瘤和正常组织的比较，鉴定出59249个DMR、187172个DhMR和948个DEG;

3、DMR或DhMR的基因与DEG进行交叉配对后，筛选出7个在肿瘤中受到DNA甲基化异常调控的基因；

4、在结直肠癌(CRC)中证实HADHB基因的高甲基化与其转录下调有关;

5、功能分析表明HADHB可降低肿瘤细胞的迁移和侵袭性，提示其可能作为肿瘤抑制基因的作用。

四、研究结论

本研究揭示了CRC中甲基化和羟甲基化的整体模式。通过多组学分析筛选出多个CRC相关基因。甲基化和羟甲基化异常在CRC发生发展中起重要作用。

案例分析2：小鼠胚胎干细胞的羟甲基化研究

Genome-wide analysis of 5-hydroxymethylcytosine distribution reveals its dual function in transcriptional regulation in mouse embryonic stem cells. Genes Dev. 2011 Apr 1;25(7):679-84.

一、研究背景

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，与基因表达相关。5-甲基胞嘧啶(5mC)和5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)是维持表观遗传重编程平衡的两个表观遗传标记。基因组甲基化的不平衡导致癌症发生, 本研究旨在阐明DNA甲基化和羟甲基化在大肠癌发生中的表观遗传机制。

二、方法流程

取材：6对结直肠癌及癌旁组织

测序：hMeDIP-Seq、转录组测序(RNA-Seq)、染色质免疫共沉淀测序(ChIP-Seq)

验证：RTq-PCR: 差异表达基因

功能：Tet knockdown, 细胞功能(生长、侵袭及转移)

三、研究结果

1、5hmC在具有中等密度CpG二核苷酸的基因组区域富集;

2、Tet1是维持5hmC水平在确定的基因组区域所必需的;

3、5hmC富集分布在Tet1激活和Tet1抑制基因上；

4、5hmC在活性基因和抑制基因上具有不同的分布特征，5hmC在转录活性高的基因的gene bodies区域和受到Polycomb抑制的发育调节因子的启动子区域明显富集，预示着5hmC可能在基因表达调控中起着激活和抑制的双重功能。