甲基化芯片在遺傳學(xué)中的應(yīng)用

　　表觀遺傳學(xué)改變可以定義為基因遺傳性或獲得性的改變，但這種改變與DNA序列的改變無(wú)關(guān)，組蛋白的化學(xué)修飾也可以作為表觀遺傳變化，組蛋白乙?；兓幕蛲ǔ１淮蜷_，甲基化芯片是常見(jiàn)的表觀遺傳學(xué)改變; 啟動(dòng)子或外顯子CpG島甲基化變化導(dǎo)致基因表達(dá)失活;常規(guī)方法不能在全基因組水平檢測(cè)甲基化，表觀遺傳學(xué)分析與基因芯片技術(shù)相結(jié)合，CpG島異常甲基化是導(dǎo)致基因沉默和過(guò)度表達(dá)的的主要變化，可以高通量進(jìn)行甲基化定性和定量分析，那么，下面一起了解下甲基化芯片在遺傳學(xué)中的應(yīng)用吧!

　　目前已建立了兩種基于甲基化芯片分析方法，一種是甲基化特異性寡核苷酸引物法，另一種是差分甲基化雜交法。但甲基化胞嘧啶不受此處理的影響，仍然是胞嘧啶。利用直接雜交原理，標(biāo)記前用亞硫酸氫鈉處理DNA將所有未甲基化胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，該方法一般對(duì)已知單個(gè)基因的調(diào)控區(qū)進(jìn)行研究，不能對(duì)大量基因，特別是未知基因進(jìn)行甲基化分析。

　　DMH法是一種新的方法，為大規(guī)模研究CpG島甲基化譜提供了高通量的技術(shù)平臺(tái)。DMH法zui是根據(jù)CpG島文庫(kù)建立的。Cross等人構(gòu)建了含有甲基化CpG結(jié)合結(jié)構(gòu)域的親和基質(zhì)， DMH方法與表達(dá)譜基因芯片相似，但靶基因和探針的制備方法比cDNA表達(dá)譜芯片更復(fù)雜。并從人類基因組DNA中分離出CpG島序列。并在克隆載體中構(gòu)建文庫(kù)。預(yù)先篩選CpG島的克隆，使其具有多個(gè)BstUI酶切位點(diǎn)，擴(kuò)增后的片段用于芯片的制備。從實(shí)驗(yàn)樣品中提取基因組DNA，用MseI處理。核酸內(nèi)切酶MseI將DNA消化成小片段，但對(duì)大部分CpG島序列不起作用。用酶切的富GC片段拼接甲基化敏感核酸內(nèi)切酶BstUI處理，用親和柱分離富含GC的MseI處理片段，酶切后探針可與CGI文庫(kù)Mse處理靶基因結(jié)合。BstUI處理和未經(jīng)處理的對(duì)照DNA進(jìn)行l(wèi)inker—PCR和熒光標(biāo)記。

　　甲基化芯片分析人乳腺癌細(xì)胞系的CpG島，然后應(yīng)用于玻璃芯片，提高檢測(cè)通量。乳腺癌表觀遺傳學(xué)改變分析顯示，CpG島過(guò)甲基化導(dǎo)致抑癌基因沉默，部分細(xì)胞下調(diào)。通常，DMH成功檢測(cè)到卵巢癌甲基化譜。卵巢癌組織樣品中甲基化CpG島多于卵巢癌細(xì)胞系。低分化的腫瘤組織表現(xiàn)出比中等分化或分化良好的正常組織高的甲基化程度。MSO芯片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與傳統(tǒng)的DNA模板和亞硫酸鹽序列甲基化分析方法的結(jié)果一致。Rober等人利用該技術(shù)研究了腫瘤抑制基因p16的啟動(dòng)子區(qū)，Ottaviano等人通過(guò)評(píng)價(jià)人ERa基因外顯子上CpG島的甲基化狀態(tài)，該啟動(dòng)子高甲基化可抑制p16的轉(zhuǎn)錄，并與一些腫瘤相關(guān); 鑒定了MS 戰(zhàn)略的可行性。該基因在許多腫瘤中被高甲基化。他們發(fā)現(xiàn)p16的啟動(dòng)子區(qū)在H1299細(xì)胞株的CpG位點(diǎn)均勻甲基化。

　　不同的甲基化芯片反映了腫瘤的不同階段或不同類型。因此，如基因表達(dá)譜，基于甲基化譜的聚類分析也可用于腫瘤亞型的分析，CpG島高甲基化部位參與腫瘤的發(fā)生，以及抑制腫瘤細(xì)胞DNA甲基化或組蛋白脫乙?；姆椒ê退幬镏委熌[瘤，可作為特定腫瘤亞型獨(dú)特的后天標(biāo)志物，這些基礎(chǔ)研究具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用研究的方向包括開發(fā)基于腫瘤相關(guān)DNA甲基化模型的輔助診斷方法。