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氧化-重亚硫酸盐测序 (oxBS-Seq)

项目介绍

DNA羟甲基化(5hmC)是新发现的一种的修饰碱基,被称为第六碱基。技术上Bisulfite测序并不能区分甲基化(5mC)和羟甲基化(5hmC),实际上是5mC 5hmC 两种修饰的混合信号,而通过氧化重亚硫酸盐测序(oxidative bisulfite sequencing, oxBS-Seq),先将5hmC 氧化为甲酰基修饰(5fC),进而被重亚硫酸盐转换为碱基U,从而排除了5hmC 的干扰,实现DNA 甲基化的精准检测。而同时对样本进行BS-SeqoxBS-Seq测序则可实现对5hmC全基因组范围检测,oxBS-Seq是精准甲基化和羟甲基化检测的金标准方法。



技术优势

精准甲基化检测的金标准,单碱基分辨率

WGBS联合可以检测羟甲基化水平

与RRBS联合可以简化基因组羟甲基化检测

技术方法适合所有物种(一般推荐哺乳动物)



科学方案设计

从项目背景了解、协助方案设计、实验材料选取、建库测序,到数据分析

每个项目有特定的科学问题;需要专业、有价值的建议;科学、缜密的设计

及时高效的沟通;以保障高质量研究成果
oxBS.png

样本要求:基因组DNA: >= 3ug;样品浓度>50 ng/ul;无RNA和蛋白污染

建库测序:测序策略:Illumina HiSeq, PE150;测序深度:>=30X, oxBS文库; >=30X, BS文库

信息分析


基于全基因组范围的甲基化分析,数据质控,

单碱基5mC/5hmC Calling,

5mC/5hmC在基因组、染色体、功能元件上的分布,

多样本5mC/5hmC差异聚类,

差异DMR/DhMR鉴定及相关基因的功能分析,

结合项目背景和科学问题的数据亮点挖掘






分析内容

OXBS.png








用心服务每一个项目

较早开发羟甲基化测序检测技术方法的团队之一
已完成多种肿瘤及哺乳动物羟甲基化测序及oxBS测序分析
助力客户在Genome biology, Epigenetics等杂志发表多篇论文

专业的技术支持,严格的实验把关,丰富的项目经验,高效的沟通机制,用心服务好每一个项目。


图片 2.png


氧化-重亚硫酸盐测序 (oxBS-Seq)案例展示

案例分析

肺癌和肝癌的全基因组甲基化和羟甲基化研究

Whole-genome analysis of the methylome and hydroxymethylome in normal and malignant lung and liver. Genome Research. 2017; 26:1730–1741. (IF=10.101)

一、研究背景

DNA甲基化(5mC)是一种表观遗传修饰,在发育和疾病中调节基因表达和细胞可塑性。TET基因家族将5mC氧化为5-羟基甲基胞嘧啶(5hmC),提供了一种主动去甲基化机制,并具有自身的调控功能。本课题应用氧化亚硫酸氢盐测序技术,绘制肝癌和肺癌全基因组范围的单碱基分辨率的甲基化和羟甲基化图谱。

二、方法流程

1、取材:癌及癌旁组织(4对肝癌+3对肺癌)

2、测序:氧化-重亚硫酸盐测序(oxBS-Seq)

         全基因组甲基化测序 (BS-Seq)

         转录组测序(RNA-Seq)

3、验证:

4、功能:

三、研究结果

1) 应用氧化亚硫酸盐测序(oxBS-seq)技术得到了正常肝脏和肺以及成对的肿瘤组织中全基因组DNA甲基化和羟甲基化图谱;

2) 研究发现, 在活跃的基因中5hmCCpG Island shore中呈显著富集状态,而在CpG Island中则呈稀缺状态;

3) 启动子、基因体和转录终止区域的羟甲基化分析显示,5hmC与基因表达有很强的正相关,这表明5hmC是活跃基因的标记;

4) 甲基化和羟甲基化的比较分析表明,在组织特异性DMR和癌症特异性的DMR中,5hmC显著地富集,而且5hmC与甲基化的变化呈负相关,特别是在非CpG Island相关的DMR中。

四、  研究结论

在组织分化和肿瘤发生过程中,通过甲基化、羟甲基化和组蛋白修饰的相互作用,存在复杂的基因表达调控。

 

                                          

            

              图1. 癌症和正常组织的羟甲基化图谱                         图2. 5hmC基因分布与基因表达呈正相关图            3. 5hmC在CGI周围呈双峰分布与H3K4me1有关

 



 



                                

4. 差异甲基化区域中5mC变化趋势与5hmCH3K4me1修饰相反                                                      图5. 位于基因启动子附近CpG岛shore的低甲基化C-DMR

 



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