BS-seq(重亚硫酸氢盐测序）技术服务

DNA甲基化是重要的表观遗传学标记信息，以往的研究表明，DNA甲基化在细胞发育和分化、调控基因表达、X染色体失活、基因沉默、疾病的发生等方面扮演着重要的角色。在真核生物中，最常见的是在胞嘧啶的5号碳位置，在酶和底物的作用下，引入一个甲基基团，变成了5甲基胞嘧啶（5mC），从而改变它的活性，胞嘧啶甲基化也可能会发生在CHG和CHH（H是除G外的任意一种核苷酸）上。

DNA的甲基化和去甲基化是一个动态平衡的过程，该过程是由酶来催化的。

DNA甲基化：

该过程是由DNMT（DNA甲基化转移酶）家族成员催化和维持的，其中DNMT3负责催化新的甲基化产生，而DNMT1则维持已有胞嘧啶的甲基化。

DNA去甲基化：

该过程是一个复杂的过程，TET家族蛋白首先氧化5mC产生5hmC，进而是5fC和5caC，最终被TDG糖苷酶识别并切割，形成无碱基AP位点，并通过碱基切除修复（BER）生成未甲基化的胞嘧啶。

图 DNA甲基化与去甲基化的过程。

DNA甲基化和去甲基化的动态平衡控制着生物体中基因表达的强度。甲基化可以改变DNA片段的活性，当位于基因启动子中时，DNA甲基化通常起到抑制基因转录的作用。

DNA甲基化可以直接或间接调控基因的表达：

直接的：

DNA甲基化可以直接阻止转录因子对启动子的识别，从而调控基因的转录；

间接的：

①DNA甲基化可以招募MBD蛋白（methyl-CpG-binding domain protein)，封闭转录因子的结合位点，从而调控基因的转录；

②DNA甲基化可以通过MBD蛋白介导与组蛋白修饰互作，产生抑制性的染色质结构，通过改变染色质结构来调节基因表达。

图 DNA甲基化调控基因的表达。

目前已经建立了至少三种DNA甲基化分析技术。包括甲基化DNA免疫共沉淀测序（Methylated DNA immunoprecipitation sequencing，MeDIP-Seq）、甲基结合蛋白测序（Methyl-binding protein sequencing，MBD-Seq）和重亚硫酸氢盐测序（也称为Bisulfite-Seq，BS-Seq或Methyl-Seq），其中MeDIP-Seq和MBD-Seq都是基于富集的原理，而BS-seq不经过富集可以直接进行测序。

重亚硫酸盐转换结合二代测序技术是目前最精准的DNA甲基化检测方法，能够检测单碱基水平的甲基化状态，被称为DNA甲基化检测的“金标准”。

BS-seq实验原理

用亚硫酸氢盐（Bisulfite）处理DNA可将胞嘧啶残基（C）转化为尿嘧啶（U），但5-甲基胞嘧啶残基（5mC）对其有抗性，并不会发生转变。因此，用亚硫酸氢盐处理过的DNA仅保留甲基化的胞嘧啶。通过上述原理，对基因组DNA进行亚硫酸盐转换，建库和高通量测序，通过对测序Reads中C-T转换进行分析，即可在单碱基分辨率上检测全基因组甲基化修饰的状态。

图 BS-seq实验原理

上图中，蓝色的核苷酸是被亚硫酸氢盐转化为尿嘧啶（U）的未甲基化的胞嘧啶（C），红色的核苷酸是对转化具有抗性的5-甲基胞嘧啶（5mC），总的来说，样本用Bisulfite处理，将基因组中未发生甲基化的C碱基转换成U，进行PCR扩增后变成T，与原本具有甲基化修饰的C碱基区分开来，再结合高通量测序技术，与参考序列比对。

未甲基化的C->T

甲基化的C->C

应用场景

DNA甲基化变化在几乎所有的生物学过程中都发生，因此BS-seq应用场景极其广泛，常见的应用如下：

①发育过程中DNA甲基化变化及其介导的基因表达变化；

②特定生物学变化（如癌变）前后DNA甲基化变化及其介导的基因表达变化；

③特定对照-处理前后DNA甲基化变化及其介导的基因表达变化；

④研究非编码RNA介导的DNA甲基化修饰及其功能。

DNA甲基化作为研究三大表观调控因素之一的手段，通常与组蛋白修饰、染色质构象以及基因表达一起联合使用。

实验周期

3个月

样品收样标准

客户下单及项目信息填写

在我司官网进行注册或登录，请客户按照页面提示填写项目名称、选择项目类型、填写个人信息，提交项目所需要的具体信息，包括：

1、组织、细胞、DNA等样品来源、状态及其他相关信息；

2、尽可能丰富的相关资料、文献。

实验信息

实验过程中客户可以随时登入管理系统查看项目实时进展情况。实验结题时系统会通过短信自动通知客户，并发送实验报告查看网址。实验结题后，实验报告，检测结果可在线查看或打印，并永久保留。

实验交付内容

1、所有实验的原始数据（包括实验过程、实验试剂与设备等）；

2、表观组学基础数据分析与差异数据分析（生物信息学分析）；

3、生物信息学分析内容包括：原始数据质控、参考基因组比对、全基因组甲基化图谱构建、差异甲基化区域分析、甲基化C序列特征分析、启动子分析、功能富集分析等。