WGBS高通量DNA甲基化測序技術(shù)

　　DNA甲基化是在不改變堿基序列的情況下參與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成的表觀調(diào)節(jié)修飾。對人類來說，DNA甲基化是一種非常奇妙的化學(xué)修飾。親人的關(guān)懷、機(jī)體的老化、吸煙、酒精中毒，甚至肥胖都被甲基化，真實地記錄在基因組中。基因組就像日記本一樣，甲基化用文字記錄人體的經(jīng)驗。事實上，WGBS(痛苦測量順序技術(shù))可以滿足以下要求。

　　與眾不同的癌細(xì)胞也有一系列特殊的甲基化標(biāo)記，形成癌細(xì)胞獨(dú)有的甲基化ID。在CfDNA中搜索這個ID，可以檢測癌 癥的存在，甚至可以提前發(fā)現(xiàn)癌 癥，這就是利用ctDNA甲基化進(jìn)行癌 癥早診體質(zhì)的原理。

　　與點突變信號相比，CtDNA甲基化標(biāo)志物具有信號特異性、定位腫瘤等優(yōu)點。近年來，ctDNA甲基化在癌 癥診斷、預(yù)后評估等研究方面取得了很大進(jìn)展。

　　但是我們似乎忽略了目前研究手段的局限性。首先，我們沒有強(qiáng)大的腫瘤甲基化標(biāo)志物篩選方法。常用的甲基化芯片只覆蓋人類~3%的甲基化部位，僅限于相對甲基化水平。二，像檢測ctDNA點突變一樣，還沒有高靈敏度的ctDNA甲基化檢測技術(shù)。

　　全球轉(zhuǎn)基因生物序列(WGBS)是全基因組亞硫酸氫測序，它可以覆蓋所有甲基化部位，并配合靶向技術(shù)檢測低頻甲基化信號，但現(xiàn)有WGBS數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重問題。一旦特定地區(qū)CpG位數(shù)增加，一方面銀行至少需要g級DNA，再加上偏愛高甲基化DNA 片段的現(xiàn)象，測序成本昂貴，基本屬于NGS的奢侈品。

　　令人高興的是，“花瓶”技術(shù)WGBS在多年的積累后再次復(fù)蘇。WGBS是高通量單分子甲基化研究的基礎(chǔ)，它的突破翻開了甲基化研究的新篇章。接下來，我將簡要介紹WGBS技術(shù)發(fā)展的心情。

　　有趣的是，進(jìn)化人類學(xué)研究給WGBS技術(shù)創(chuàng)新帶來了新的啟示。每天，古代人類的牙齒、頭骨和同伙勇士也經(jīng)歷了類似的困難。他們的研究需要對舊DNA進(jìn)行測序，這些舊DNA被BS處理的狀態(tài)一樣嚴(yán)重分解，大多數(shù)以單鏈形式存在，重點包含U堿基(圖4左)。當(dāng)時沒有能夠處理這種狀態(tài)DNA的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)，所以他們自己開發(fā)了一種新的單鏈數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方法，雖然效率不是特別高，但已經(jīng)可以滿足分析需求了。