甲基化芯片在表觀遺傳學中的應(yīng)用

　　表觀遺傳學改變可以定義為基因遺傳性或獲得性的改變，但這種改變與DNA序列的改變無關(guān)。組蛋白的化學修飾也可以作為表觀遺傳變化，組蛋白乙?；兓幕蛲ǔ１淮蜷_，甲基化芯片是常見的表觀遺傳學改變; 啟動子或外顯子CpG島甲基化變化導(dǎo)致基因表達失活; 那么，下面一起了解下甲基化芯片在表觀遺傳學中的應(yīng)用吧!

　　甲基化芯片是導(dǎo)致基因沉默和過度表達的主要變化，常規(guī)方法不能在全基因組水平檢測甲基化。表觀遺傳學分析與基因芯片技術(shù)相結(jié)合，可以高通量進行甲基化定性和定量分析。

　　目前已建立了兩種基于芯片的甲基化分析方法，一種是甲基化特異寡核苷酸引物法，另一種是差分甲基化雜交法的首要方法是利用直接雜交原理，但在標記前用亞硫酸氫鈉處理DNA，使所有未甲基化的胞嘧啶該方法一般對已知單個基因的調(diào)控區(qū)進行研究，不能對大量基因，特別是未知基因進行甲基化分析。

　　DMH法是一種新的方法，但靶基因和探針的制備方法比cDNA表達譜芯片更復(fù)雜DMH法是根據(jù)CpG島文庫制作的。為大規(guī)模研究CpG島甲基化譜提供了高通量的技術(shù)平臺。DMH方法與表達譜基因芯片相似，Cross等人構(gòu)建了含有甲基化CpG結(jié)合結(jié)構(gòu)域的親和基質(zhì)，并從人類基因組DNA中分離出CpG島序列。用親和柱分離富含GC的MseI處理片段，并在克隆載體中構(gòu)建文庫。預(yù)先篩選CpG島的克隆，核酸內(nèi)切酶MseI將DNA消化成小片段，但對大部分CpG島序列不起作用，用MseI處理。酶切后探針可與CGI文庫Mse處理靶基因結(jié)合。用酶切的富GC片段拼接甲基化敏感核酸內(nèi)切酶BstUI處理，使其具有多個BstUI酶切位點，擴增后的片段用于芯片的制備。 從實驗樣品中提取基因組DNA，BstUI處理和未經(jīng)處理的對照DNA進行l(wèi)inker—PCR和熒光標記。 今后的雜交、圖譜和數(shù)據(jù)處理過程與表達譜芯片完全相同。

　　甲基化芯片對人乳腺癌細胞系中的CpG島進行分析，然后應(yīng)用于玻璃芯片，提高檢測通量。通常，低分化的腫瘤組織表現(xiàn)出比中等分化或分化良好的正常組織高的甲基化程度。乳腺癌表觀遺傳學改變分析顯示，CpG島過甲基化導(dǎo)致抑癌基因沉默，部分細胞下調(diào)。Ottaviano等人通過評價人ERa基因外顯子上CpG島的甲基化芯片狀態(tài)，MSO芯片的實驗結(jié)果與傳統(tǒng)的DNA模板和亞硫酸鹽序列甲基化分析方法的結(jié)果一致。 DMH成功檢測到卵巢癌甲基化譜。卵巢癌組織樣品中甲基化CpG島多于卵巢癌細胞系。Rober等人利用該技術(shù)研究了腫瘤抑制基因p16的啟動子區(qū)，該基因在許多腫瘤中被高甲基化。該啟動子高甲基化可抑制p16的轉(zhuǎn)錄，并與一些腫瘤相關(guān);他們發(fā)現(xiàn)p16的啟動子區(qū)在H1299細胞株的CpG位點均勻甲基化。

　　不同的甲基化芯片譜反映了腫瘤的不同階段或不同類型。因此，如基因表達譜，CpG島高甲基化部位參與腫瘤的發(fā)生，可作為特定腫瘤亞型獨特的后天標志物，應(yīng)用研究的方向包括開發(fā)基于腫瘤相關(guān)DNA甲基化模型的輔助診斷方法， 基于甲基化譜的聚類分析也可用于腫瘤亞型的分析。 這些基礎(chǔ)研究具有潛在的應(yīng)用價值，以及抑制腫瘤細胞DNA甲基化或組蛋白脫乙?；姆椒ê退幬镏委熌[瘤。