人腦全基因組羥甲基化與甲基化研究

2015-12-17    編輯:諾禾致源
人腦全基因組:羥甲基化與甲基化研究

研究背景

5-甲基胞嘧啶(5mC)可以被 Tet 酶氧化為5-羥甲基胞嘧啶(5hmC),并通過轉化為5hmC 去甲基化,這種穩定的表觀修飾可以改變染色質結構。羥甲基化在動物大腦中較為常見,但是它的功能目前還未明確,本研究通過 TAB-seq 和 BS-seq 技術繪制人腦全基因組水平羥甲基化與甲基化圖譜,并發現了羥甲基化可以調節剪接和基因表達,及其在均衡態增強子與較為活躍的轉錄區域所具有的重要表觀調節作用。

方法流程

樣品取材

42歲成人大腦(女)
245棋牌 22周胎兒大腦(男)

 
文庫類型

1. 0.5~1 ug DNA 樣品,末端修復,加A
2. 加甲基化接頭,PCR 擴增
3. 磁珠純化

測序策略

Illumina HiSeq 2000

 
主要分析

甲基化分類統計
FDR 校正
t 檢驗鏈特異性
FPKM 表達水平

 

研究結果

245棋牌1、在動物的不同發育階段,甲基化和羥甲基化水平發生變化;他們在基因的不同功能區的表達具有明顯差異,在胎兒時期,羥甲基化在增強子富集(圖1) 。

甲基化和羥甲基化在不同基因元件的分布富集情況

圖1    甲基化和羥甲基化在不同基因元件的分布富集情況

245棋牌2、羥甲基化和甲基化在內含子和外顯子邊界顯著變化,該變化影響基因表達和可變剪切的發生(圖2) 。

羥甲基化和甲基化變化與可變剪切相關

圖2   羥甲基化和甲基化變化與可變剪切相關

3、羥甲基化和甲基化的分布具有鏈特異性,在穩定增強子上富集時,促進組蛋白修飾(圖3)。

羥甲基化和甲基化比率與組蛋白修飾正相關

圖3   羥甲基化和甲基化比率與組蛋白修飾正相關

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