表观组学

酶学转化法DNA甲基化测序EM-seq
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产品简介

DNA 甲基化是表观遗传调控基因表达的重要方式,解析全基因组甲基化修饰模式与功能机制是表观遗传学的核心研究方向。EM-seq(酶学转化法 DNA 甲基化测序)是新一代甲基化测序技术,旨在弥补传统全基因组重亚硫酸盐测序(WGBS)DNA 损伤大、GC 偏好性强等缺陷,依托温和的酶促反应实现单碱基分辨率甲基化检测,目前已广泛应用于人类、动植物、微生物以及临床微量样本等各类研究体系中。

该技术通过酶学修饰保护甲基化胞嘧啶、脱氨基转化未修饰胞嘧啶、文库构建、高通量测序及生物信息学分析,在单碱基水平精准识别全基因组范围内的 5mC 与 5hmC 修饰位点,完整绘制甲基化组图谱,高效揭示 DNA 甲基化参与基因转录调控的分子机制,其测序数据可兼容传统重亚硫酸盐测序的生物信息学分析流程。

EM-seq 技术的核心应用方向包括:

1)解析全基因组甲基化分布特征,描绘启动子、增强子等功能元件的甲基化状态,阐明甲基化修饰调控基因转录的分子机制;

2)结合 RNA-seq、ATAC-seq、Hi-C 等多组学技术,深度挖掘肿瘤、遗传性疾病等发生发展的甲基化调控基础,筛选疾病相关甲基化标志物;

3)对比不同发育阶段、外界胁迫或不同细胞类型的甲基化组差异,解析生命活动中 DNA 甲基化的动态调控规律,同时可适配 ctDNA、珍稀样本、古 DNA 等微量样本的甲基化研究。

 

样本要求

样本类型

样本量及保存条件

动物细胞系

1×10⁶~5×10⁶个 / 管,建议备 1 管备份;确保细胞生长良好无支原体污染;本技术无需甲醛交联。细胞沉淀经 PBS 清洗去除培养基后液氮速冻,-80℃保存;冻存复苏细胞需彻底去除 DMSO 冻存液再收集沉淀,严禁反复冻融

动物血液

哺乳动物≥2mL,非哺乳动物≥0.8mL,EDTA 抗凝管采集(禁用肝素,肝素会抑制酶促转化反应);全血或分离白细胞分装后液氮速冻或 - 80℃保存;同城可冰袋运输当天送达

动物组织

≥30mg,建议备 1 管备份;新鲜组织剔除筋膜、脂肪等杂质,PBS / 生理盐水冲洗吸干水分后,立即液氮速冻,-80℃保存;优先推荐心、肝、脾、肺、肾、脑等组织;脂肪、纤维化、坏死组织 DNA 提取得率低,建议增加取样量

植物组织

≥50mg,建议备 1 管备份;取新鲜幼嫩、生长旺盛组织,无菌水冲洗吸干表面水分后,立即液氮速冻,-80℃保存;木质化严重、衰老老叶易发生 DNA 降解,不建议送检

微生物单菌

≥5×10⁸个 / 管,建议备 1 管备份;仅收集对数生长期菌体(勿用平台期 / 衰老期菌体),PBS 清洗离心去除培养基,菌体沉淀立即液氮速冻,-80℃保存

 

技术路线

 



分析内容

 

 

技术优势

1.单碱基分辨率全基因组无偏甲基化检测实现全基因组胞嘧啶修饰位点无偏检测,一次性精准定量 5mC、5hmC 修饰水平,酶促转化体系无强酸降解损伤,GC 偏好性极低,甲基化位点检出与定量准确度优于传统重亚硫酸盐测序,是全基因组甲基化图谱构建的新一代优选技术。

2.广泛的物种与样本兼容性支持人类、动物、植物、微生物等真核、原核各类物种,适配细胞系、外周血、实体组织等常规样本,还兼容微量 ctDNA、珍稀临床样本、存档冻存样本及古 DNA,无需甲醛交联,极大拓展了表观研究可用样本范围。

3.精准的甲基化调控机制解析可单碱基水平定位全基因组甲基化位点,定量启动子、增强子、基因体等功能元件甲基化丰度,系统筛选差异甲基化位点(DMC)与差异甲基化区域(DMR),直接揭示 DNA 甲基化调控基因转录的表观分子机制。

4.强大的多组学整合能力可与 WGS、RNA-seq、ATAC-seq、Hi-C、CUT&Tag 等多组学技术无缝联合,深度解析细胞分化、肿瘤病变、环境胁迫、物种表观进化等生物学过程,支持多分组、多发育阶段动态差异比较分析。


应用方向

1. 肿瘤学(癌基因表观激活;肿瘤克隆进化表观轨迹追踪)

2. 免疫学(免疫应答、免疫检查点表达的表观调控机制)

3. 发育生物学(胚胎发育全过程甲基化动态重塑)

4. 神经系统发育(神经退行性病变表观诱因挖掘)

5. 遗传学(基因组功能元件甲基化注释)

6. 进化生物学(跨物种甲基化模式保守性比较分析)

7. 复杂疾病(遗传性疾病、慢性疾病致病差异甲基化位点筛选)