在细胞正常发育过程中,DNA甲基化作为重要的“表观遗传学标记”,是存在DNA序列上的化学或蛋白标签。这种标签在不改变现有DNA序列的基础上,时刻记录细胞变化历程,参与决定生物学调控过程的开启或关闭,控制细胞的命运。
目前,单细胞全基因组甲基化测序(scWGBS)已成为研究热点,对高异质性细胞表观遗传信息的发掘有重大意义,为揭示胚胎发育,癌症的发生发展机制,细胞异质性,癌症的早期发现和预后效果评估及进行癌症的研究治疗提供了可能。
通过scBS-Seq获得的CpGs数量与对比基因组的测序reads的数量相关
以上结果中当比对上的reads数为500万条时,覆盖到的CpG二核苷酸位点平均为370万个,大约占小鼠全基因组CpGs位点的17.7%(8.5-36.2%范围),
但随着测序深度增加会得到更多的CpGs位点,而本实验中测序深度并未达到饱和。
平均甲基化水平
差异甲基化区(DMR)火山图
Smallwood S. A, et al. Single-cell genome-wide bisulfite sequencing for assessing epigenetic heterogeneity. Nature Methods. 2014 Aug;11(8):817-20.
单细胞限定性区域甲基化(scRRBS),这是种联合酶切的方法,会更多富集出CpG岛区域,主要是检测基因的promoter区域甲基化状态。
单细胞全基因组甲基化(scWGBS),是对细胞进行裂解消化包裹DNA的蛋白之后,将DNA用亚硫酸盐处理,之后用随机引物进行若干轮的线性扩增,这样得到的区域在基因组上就是随机的,然后再进行指数扩增,这样测序够深的话就可以得到全基因组的信息。
我们一般是测15G数据,一般分析发文章是够用的,但是再多测对单细胞而言不会增加太多的覆盖度。当然,测得多就覆盖度高,但并不经济划算
主要应用于癌症研究、胚胎发育研究、细胞异质性研究和胎植入前遗传诊断。为揭示胚胎的发育机制,进行癌症和不孕不育的研究治疗提供了可能。