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3月21日（周四） 20：15-21：15
直播大主題：甲基化研究技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用
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傳統(tǒng)5mC測(cè)序方法的優(yōu)缺點(diǎn)探討
5mC在DNA和RNA中的精確位置和化學(xué)計(jì)量對(duì)其生物功能和臨床應(yīng)用至關(guān)重要。因?yàn)?mC作為基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控因子，在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA穩(wěn)定性和蛋白質(zhì)互作中扮演重要角色。此外，5mC是表觀遺傳學(xué)的重要標(biāo)記，對(duì)研究生物體發(fā)育、疾病和進(jìn)化有深遠(yuǎn)意義。異常5mC修飾與多種疾病相關(guān)，其精確檢測(cè)有助于疾病的早期診斷、預(yù)后評(píng)估和治療策略制定。同時(shí)，5mC檢測(cè)對(duì)新藥研發(fā)也至關(guān)重要，有助于篩選特定作用機(jī)制的藥物候選物。因此，準(zhǔn)確快速地檢測(cè)5mC的位置和化學(xué)計(jì)量是深入了解其生物功能、推動(dòng)臨床應(yīng)用和促進(jìn)新藥研發(fā)的關(guān)鍵。
▲BS轉(zhuǎn)化流程示意圖
目前，針對(duì)5mC的測(cè)序，主要有全基因組重亞硫酸鹽甲基化測(cè)序（BS-seq）和精準(zhǔn)DNA甲基化與羥甲基化測(cè)序（oxBS-seq）。BS-seq被譽(yù)為DNA甲基化研究的金標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗茉谌蚪M范圍內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)每個(gè)胞嘧啶堿基的甲基化水平。這種方法不僅重復(fù)性好、價(jià)格適中，而且應(yīng)用廣泛，能夠獲取全基因組的完整甲基化信息，并精確分析每個(gè)C堿基的甲基化狀態(tài)。
然而，BS-seq的一個(gè)主要限制是它無(wú)法區(qū)分DNA甲基化和羥甲基化。該方法依賴于將單鏈DNA中未甲基化的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，因此雙鏈DNA（dsDNA）的變性至關(guān)重要，否則可能導(dǎo)致高背景或假陽(yáng)性結(jié)果。此外，轉(zhuǎn)化過(guò)程需要較長(zhǎng)時(shí)間和較高溫度，這在一定程度上限制了其在臨床快速檢測(cè)中的應(yīng)用，并可能導(dǎo)致DNA損傷和降解。
相比之下，精準(zhǔn)DNA甲基化和羥甲基化測(cè)序采用了化學(xué)氧化法與重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化相結(jié)合的技術(shù)，能夠精確檢測(cè)DNA甲基化并排除羥甲基化的干擾。這種方法甚至可以通過(guò)雙文庫(kù)結(jié)合同時(shí)分辨單個(gè)堿基的甲基化和羥甲基化狀態(tài)，從而解決了常規(guī)方法無(wú)法區(qū)分這兩種修飾的問(wèn)題。但這種方法也存在一些缺點(diǎn)，如技術(shù)復(fù)雜、成本高、對(duì)樣本質(zhì)量要求高以及數(shù)據(jù)解讀具有挑戰(zhàn)性等。此外，它可能無(wú)法覆蓋基因組的所有區(qū)域，并可能受到PCR偏倚的影響。
▲ oxBS-seq 5mC單堿基分辨率測(cè)序
除了DNA外，5mC還存在于多種RNA分子中，包括rRNA、tRNA、mRNA以及各種非編碼RNA。雖然商用試劑盒的BS-seq可以方便地應(yīng)用于檢測(cè)豐富RNA（如tRNA和rRNA）中的5mC，但某些RNA的結(jié)構(gòu)特性可能阻礙其準(zhǔn)確定量。當(dāng)將傳統(tǒng)BS-seq應(yīng)用于低豐度RNA（如mRNA）時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)較大的差異。
快速精準(zhǔn)5mC測(cè)序技術(shù)，助力研發(fā)
綜上所述，開發(fā)出低成本的快速精準(zhǔn)檢測(cè)微量DNA與RNA中的5-甲基胞嘧啶的新方法，對(duì)其基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用至關(guān)重要。基于此，2024年3月21日 20：15-21：15，醫(yī)麥客將攜手翌圣生物，以“甲基化研究技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用"為主題，分析現(xiàn)有5-甲基胞嘧啶的測(cè)序方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，探討下一代超快速精準(zhǔn)檢測(cè)微量DNA與RNA中5-甲基胞嘧啶的新方法，屆時(shí)歡迎各位在線交流學(xué)習(xí)！
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