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DNA甲基化
DNA甲基化是最早发现的基因表观修饰方式之一， 真核生物中的甲基化仅发生于胞嘧啶，即在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下使CpG二核苷酸5’-端的胞嘧啶转变为5’- 甲基胞嘧啶。DNA甲基化通常抑制基因表达，去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA的甲基化状态与生长发育调控密切相关，比如在肿瘤发生时， 抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，CpG岛中的CpG则呈高度甲基化状态，导致抑癌基因表达的下降。
RNA 甲基化
除了DNA的甲基化修饰，真核生物的mRNA水平也可发生甲基化修饰，主要包括m6A RNA甲基化修饰，m5C RNA甲基化修饰以及m1A RNA甲基化修饰。m6A甲基化即RNA分子腺嘌呤第6位氮原子上发生甲基化修饰，其是mRNA上最常见的一种转录后修饰，m6A在细胞加速mRNA的代谢和翻译，以及在细胞分化、胚胎发育和压力应答等过程中起重要作用。m5C以及m1A甲基化修饰是一类新发现的RNA甲基化，主要存在于真核生物的tRNA以及rRNA中，其功能和机制都有待挖掘。
甲基化的研究思路
DNA甲基化检测的实验流程
我司可提供的DNA甲基化的检测技术手段
| 技术手段 | 适用范围 | 优点 | 缺点 |
| 甲基化敏感性限制性内切酶-PCR法 | 候选基因的甲基化检测 | 可以检测目的片段中每一个CpG位点的甲基化状态 | 不能区分5mC和5hmC |
| 重亚硫酸测序法 | 候选基因的甲基化检测 | 可以检测目的的片段中每一个CpG位点的甲基化状态 | 不能区分5mC和5hmC；需要构建大量的克隆载体用于测序 |
| 甲基化特异性的PCR | 候选基因的甲基化检测 | 特异性较高 | 可能存在引物错配扩增；不能区分5mC以及5hmC |
| 焦磷酸测序法（BSP） | 候选基因的甲基化检测 | 可以检测目的的片段中每一个CpG位点的甲基化状态 | 不能区分5mC以及5hmC;单次测序仅检测70bp左右 |
| 甲基化DNA免疫沉淀法 | 全基因组DNA甲基化/羟甲基化检测 | 应用特异性抗体，可以区分5mC以及5hmC;覆盖范围广 | 非单碱基分辨率 |
| 全基因组甲基化测序 | 全基因组DNA甲基化 | 单碱基分辨率；覆盖范围广 | 不能区分5mC以及5hmC; 测序需要一定的深度 |
RNA甲基化修饰的检测以及研究内容
m6A修饰图谱构建及作用机制研究：通过m6A甲基化测序（MeRIP-Seq, miCLIP）构建疾病细胞模型或者发病组织的 m6A 修饰谱，分析m6A的motif, peaks数量及分布，Peak 关联基因的特征，联合RNA-seq研究m6A甲基化与表达的关系。
主要研究内容：通过研究 m6A修饰相关的甲基化、去甲基化酶和识别蛋白的功能，进而研究m6A修饰的生物学功能和作用机制：一般通过敲除m6A酶分子，研究下游功能基因分子的表达和m6A甲基化情况，通过介导相关基因异常（可变剪切、稳定性、翻译、miRNA 调控）影响细胞表型和功能特征。
参考文献：
[1] Kim SH, Park KH, Shin SJ, Lee KY, Kim TI, Kim NK, Rha SY, Ahn JB. CpG Island Methylator Phenotype and Methylation of Wnt Pathway Genes Together Predict Survival in Patients with Colorectal Cancer，Yonsei Med J. 2018 Jul;59(5):588-594.
[2] Beniaminov AD, Puzanov GA, Krasnov GS, Kaluzhny DN, Kazubskaya TP, Braga EA, Kudryavtseva AV, Melnikova NV, Dmitriev AA. Deep Sequencing Revealed a CpG Methylation Pattern Associated With ALDH1L1 Suppression in Breast Cancer，Front Genet. 2018 May 15;9:169.
[3] Liu J, Zhang W, Wu Z, Dai L, Koji T. Changes in DNA Methylation of Oocytes and Granulosa Cells Assessed by HELMET during Folliculogenesis in Mouse Ovary，Acta Histochem Cytochem. 2018 Apr 27;51(2):93-100.
[4] Hesser CR, Karijolich J, Dominissini D, He C, Glaunsinger BA, N6-methyladenosine modification and the YTHDF2 reader protein play cell type specific roles in lytic viral gene expression during Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus infection, PLoS Pathog. 2018 Apr 16;14(4)
[5] Min KW, Zealy RW, Davila S, Fomin M, Cummings JC, Makowsky D, Mcdowell CH, Thigpen H, Hafner M, Kwon SH, Georgescu C, Wren JD, Yoon JH, Profiling of m6A RNA modifications identified an age-associated regulation of AGO2 mRNA stability, Aging Cell. 2018 Jun;17(3).
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文献和实验2021 年 8 月 25 日，北京医疗保障局公布，将基因甲基化检测纳入甲类医保服务项目及甲类工伤保险项目；同样在 9 月 24日，多款基因甲基化检测产品被纳入海南医保价格目录。 图 1 .北京市和海南省医保局发布新增医疗项目表（部分） 许多研究表明，肿瘤与一系列基因和表观遗传的异常改变有关。细胞生长和分裂过程中涉及到的关键通路发生了基因突变或表观遗传改变，就可能会诱导肿瘤的发生。在肿瘤细胞 DNA
一、 什么是DNA甲基化在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶，这常见于基因的5'-CG-3'序列。大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，主要集中在基因5'端的非编码区，并成簇存在。甲基化位点可随DNA的复制而遗传，?因为DNA复制后，甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。DNA 甲基化是表观遗传学的重要部分，同组蛋白修饰相互作用，通过改变染色质结构，调控基因表达。在哺乳类细胞或人体细胞中，DNA 甲基化与细胞的增殖、衰老
2.2.10 DNA微阵列法 Yan等2001年[40]将以分子杂交为基础的微阵列技术应用于DNA甲基化检测中，这种方法是基于杂交的寡核苷酸微阵列，是一种在基因组中寻找新位点的方法。包括用于整个基因组范围内扫描的差异甲基化（DMH）杂交（Huang等1999年[41]）和用于检测某个位点的甲基化特异性微阵列MSO（Gitan等2002年[42]）。前者类似于mRNA表达谱或cDNA微阵列，是CpG岛微阵列，后者类似于寡核苷酸微阵列，是针对CpG二核苷酸位点的甲基化特异性寡核苷酸微阵列[26
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