WGBS：全基因组甲基化测序技术

全基因组甲基化测序Whole Genome Bisulfite SequencingWGBS作为DNA甲基化研究的金标准[1-2]通过重亚硫酸盐Bisulfite处理描绘全基因组单碱基分辨率的DNA甲基化图谱。技术原理图1. WGBS技术流程[3]步骤①从目标样本中提DNA②将提取的DNA用亚硫酸盐进行处理。在这个过程中未甲基化的胞嘧啶C会被转化为尿嘧啶U而甲基化的胞嘧啶mC则保持不变③将亚硫酸盐转化后的DNA片段化并在片段两端连接测序接头构建DNA文库④构建好且质检合格的DNA文库进行高通量测序⑤序列比对和数据分析将测序得到的reads与参考基因组进行比对并根据C和T的比例来确定每个胞嘧啶的甲基化水平技术应用1. 绘制全基因组单碱基分辨率甲基化图谱2. 研究胚胎发育、衰老等生理活动发展的表观遗传机制3. 研究疾病相关甲基化分子标志物技术优势1. 精准鉴定CpG富集位点 达到单碱基分辨率2. 覆盖全基因组获得的甲基化信息更完整是DNA甲基化研究的金标准送样要求样本类型1. DNA≥ 3 ug/样本浓度≥ 30 ng/uL2. 血浆/血清1~4 mL/样本3. cfDNA≥15 ng4. 细胞、全血、动物组织等详询样本物种仅限人、大小鼠其他物种需评估分析内容1.基因组比对统计2. 整体甲基化水平评估2.1平均甲基化水平2.2甲基化分布图3. 甲基化位点统计及样本间比较3.1 甲基化水平相关性分析3.2 甲基化水平主成分分析(PCA)3.3 甲基化水平聚类分析4. 差异甲基化分析4.1 差异甲基化区域注释4.2 差异甲基化区域长度分布4.3 差异甲基化区域甲基化水平分布4.4 差异甲基化区域甲基化水平聚类热图4.5 差异甲基化区域可视化4.6 差异甲基化区域相关基因GO、KEGG富集分析实测数据图1. 甲基化位点水平分布图图2. 基因元件甲基化图图3. TSS平均甲基化图图4. DMR类型分布图图5. KEGG分析条形图客户文章Cell Death Dis幽门螺杆菌通过HNF4A基因超甲基化沉默促进胃癌发生发展10.1038/s41419-025-08029-6研究方法WGBS表观生物提供、IHC、RNA-seq、qRT-PCR、Western blot、CCK8增殖实验、克隆形成实验、Transwell侵袭实验、ChIP-qPCR、双荧光素酶报告基因实验、ELISA、裸鼠皮下成瘤实验、尾静脉转移实验、单细胞测序分析研究内容研究揭示了幽门螺杆菌(Hp)感染通过诱导HNF4A基因启动子DNA超甲基化导致其表达沉默进而破坏胃上皮细胞极性并激活TGFβ介导的EMT信号通路最终驱动胃癌发生和转移的分子机制。研究发现HNF4A在胃癌中显著下调且与不良预后相关其作为抑癌基因通过转录调控下游靶基因维持上皮极性并抑制TGFB1表达。Hp感染特异性引起HNF4A启动子超甲基化修饰而HNF4A沉默是Hp激活EMT信号的必要条件过表达HNF4A可逆转Hp诱导的EMT效应。参考文献[1]Guo H, Zhu P, Yan L, et al. The DNA methylation landscape of human early embryos. Nature.2014.[2] Ehsan Habibi, et al. Whole-Genome Bisulfite Sequencing of Two Distinct Interconvertible DNA Methylomes of Mouse Embryonic Stem Cells. Cell Stem Cell (2013), 13(3), 360-369.[3] Masser DR, Hadad N, Porter H, et al. Analysis of DNA modifications in aging research. Geroscience. 2018;40(1):11-29.