甲基化檢測是一種用于分析和檢測DNA甲基化狀態的技術手段,它在生物學和醫學研究中具有廣泛的應用。DNA甲基化是最早發現的基因表觀修飾方式之一,它發生在DNA分子的胞嘧啶堿基上,通過添加甲基基團來調控基因的表達。甲基化通常發生在CpG二核苷酸的胞嘧啶5’碳位,形成5’-甲基胞嘧啶。這種修飾方式可以在不改變DNA序列的前提下,實現對基因表達的調控。甲基化檢測就是通過各種技術手段來檢測和分析DNA分子上的甲基化狀態。
1、甲基化特異性的PCR
原理:用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,使所有未發生甲基化的胞嘧啶被轉化為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變。隨后設計針對甲基化和非甲基化序列的特異性引物進行PCR擴增。
檢測:通過電泳檢測PCR擴增產物,如果能用針對處理后甲基化DNA鏈的引物得到擴增片段,則說明該位點存在甲基化;反之,則說明被檢測的位點不存在甲基化。
2、亞硫酸氫鹽測序法
原理:同樣使用亞硫酸氫鹽處理基因組DNA,未甲基化的胞嘧啶轉化為尿嘧啶,甲基化的胞嘧啶保持不變。隨后進行PCR擴增,在擴增過程中尿嘧啶全部轉化為胸腺嘧啶。最后對PCR產物進行測序,以判斷CpG位點是否發生甲基化。
方法:分為BSP-直接測序法和BSP-克隆測序法。后者將PCR產物克隆至載體后進行測序,以提高測序成功率。
3、高分辨率熔解曲線法
原理:在非CpG島位置設計一對針對亞硫酸氫鹽修飾后的DNA雙鏈的引物,這對引物中間的片段包含感興趣的CpG島。若CpG島發生甲基化,則經亞硫酸氫鹽處理和PCR擴增后,樣品中的GC含量發生改變,從而導致熔解溫度的變化。
檢測:通過監測熔解溫度的變化來判斷CpG位點的甲基化狀態。