氫鹽預處理法檢測DNA片段甲基化
1. 基化特異性PCR。
甲基化特異性PCR(MSP)是Herman等首先提出的一種檢測基因組DNA甲基化水平的常用方法。該法是將DNA經亞硫酸氫鈉處理,非甲基化的胞嘧啶轉變為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變。
在PCR反應時,設計兩套不同的引物對:一對引物序列針對經亞硫酸氫鈉處理后的甲基化DNA鏈設計,若用該對引物能擴增出片段,說明該檢測位點發生了甲基化;另一引物針對經亞硫酸氫鈉處理后的非甲基化DNA鏈設計,若用該對引物能擴增出片段,說明該檢測位點沒有甲基化。
兩對引物都具有很高的特異性,與未經處理的DNA序列無互補配對。MSP引物覆蓋序列中必須含有一個或一個以上的CpG島,以保證引物的特異性,經克隆測序就檢測出引物所覆蓋序列的甲基化位點,引物覆蓋序列中CpG島所占比例越高,甲基化DNA檢出率越高。
該法不足之處在于:引物的選擇和設計非常關鍵,否則易導致假陽性;如果亞硫酸氫鈉對DNA處理不完全,也易導致假陽性。可通過限制性內切酶酶解法檢驗PCR產物作進一步判斷。
2. 性高效液相色譜法。
Oefner等提出變性高效液相層析(denaturing HPLC,DHPLC)用于單核苷酸和DNA分析。
鄧大君等將該法改進并與PCR聯用建立了一種檢測甲基化程度的分析方法,其原理是將經重亞硫酸氫鈉處理的DNA產物進行差異性擴增,由于原甲基化的胞嘧啶經亞硫酸氫鈉處理被保留,因此在隨后的PCR擴增時,其變性溫度也相應上升,使PCR產物在色譜柱中保留的時間明顯延長,從而判定出PCR產物的DNA序列甲基化狀況。
3. 合亞硫酸氫鈉限制性內切酶分析法。
聯合亞硫酸氫鈉限制性內切酶分析法原理=先對樣本DNA行亞硫酸氫鈉處理后,PCR擴增目的片段,隨后用限制性內切酶消化,此酶識別序列中需包含CG序列,如BstUI(CGCG)。
若其識別序列中的C發生完全甲基化(5mCG5mCG),則PCR擴增后保留為CGCG,BstU I能夠識別并進行切割;若待測序列中,C未發生甲基化,則PCR后轉變為TGTG,BstUI識別位點丟失,不能進行切割。
這樣酶切產物再經電泳分離、探針雜交、掃描定量后即可得出原樣本中甲基化的比例。Brena等聯用COBRA和Agilent 2100 Bioanalyzer對酶切產物進行直接分析,使COBRA的定量更快速,準確且無放射性污染。
該法的優點是:方法相對簡單,不需預先知道CpG位點及樣本序列;可進行甲基化水平的定量研究:需要樣本量少,可用于石蠟包埋樣本的分析。缺點是:只能獲得特殊酶切位點甲基化情況,因此檢測陰性不能排除樣品DNA中甲基化存在的可能;由于酶和PCR的使用,序列分析受到限制。
4. 基化敏感的單核苷酸引物延伸法。
甲基化敏感的單核苷酸引物延伸法(Ms-SNuPE)可用于快速判斷DNA片段中某些具體位點的甲基化狀況。其原理:樣本DNA經亞硫酸氫鈉修飾,PCR擴增目的片段,產物電泳分離后作為Ms-SNuPE模板。分別針對所檢測的CpG位點設計上游引物,使3’-端引物緊鄰C。
然后將模板、引物、Taq酶及32p標記的dNTP混合,進行單核苷酸延伸反應。若所檢測的CpG位點發生甲基化,則32p標記的C摻入到PCR產物中;反之,未甲基化摻入的則為T。再電泳分離產物,成像。根據某- CpG位點的C/T信號強度比,可定量其甲基化程度。
也可不經電泳,PCR產物直接轉移到尼龍膜上,成像后即可得到所測多個CpG位點的平均甲基化程度。Ms-SNuPE可快速定量多個CpG位點的甲基化程度,但它不能對較長的序列進行全面的考察,且檢測多個CpG位點時,需設計較多的引物。
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