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分子分型案例展示

案例分析一(团队成员发表)

DNA甲基化与系统性红斑狼疮表型

DNA methylation and mRNA and microRNA expression of SLE CD4+ T cells correlate with disease phenotype. J Autoimmun. 2014;54:127-36. (IF=7.607)

一、研究背景

系统性红斑狼疮(SLE)是一种以临床异质性,遗传易感性和环境刺激相互作用引起的自身免疫性疾病。尽管基因组研究已经帮助我们理解SLE的遗传基础,但是越来越多的证据表明表观遗传学在SLE中的作用。为了在临床表型水平上解决这个问题,我们使用来自SLE患者的纯化CD4T细胞的高通量测序与年龄和性别匹配的对照进行DNA甲基化、mRNA和微RNA表达筛选。

二、研究方法

1、取材:SLE三种临床表现型CD4+T细胞

S: 无系统病理特征的皮肤病变

SK: 皮肤损伤,慢性肾脏病理

SKJ: 皮肤病变、慢性肾脏病理和多关节疾病

N: 健康对照

2、测序:甲基化DNA免疫沉淀测序 (MeDIP-Seq)

转录组测序(RNA-Seq)

Small RNA测序

3、验证:BSP+克隆测序: 差异甲基化  

RTq-PCR: 基因表达差异

4、功能:

三、研究结果

1) 测序分析显示SLE中的DNA甲基化发生了变化,与对照组相比,所有SLE组中发现共同的甲基化改变;

2) 不同SLE组之间存在与临床表型相关的特异性DNA甲基化改变,包括新发现的关键靶基因(NLRP2CD300LBS1PR3),以及关键途径的变化,包括粘附连接和白细胞跨内皮细胞迁移;

3) 发现很大比例的基因的甲基化变化与表达呈负相关性;

四、研究结论

总之,我们的研究结果揭示了SLE临床表型的表观遗传学机制。

         

1. 研究所用策略的方案                                                                      图2. 三组SLE患者与正常对照组DNA甲基化谱比较

  


        

 

3. 三组SLE患者和正常对照组基因表达谱比较                                                                 4. 三组SLE患者和正常对照组miRNA表达谱比较

 



 

案例分析二

Ph+慢粒白血病进展与甲基化

Next-generation sequencing identifies major DNA methylation changes during progression of Ph+ chronic myeloid leukemia. Leukemia. 2016;30(9):1861-8. (IF=11.702)

一、研究背景

DNA甲基化对Ph+慢粒白血病(CML)发生、发展的影响尚不清楚。本文通过简化基因组甲基化测序(RRBS)的方法研究慢性期(CP-CML)、加速期(AP-CML)和急变期(BC-CML)CML患者和对照组CML的甲基化变化,以探索CML发病机制。

二、研究方法

1、取材:CML 3个进展期的单核细胞

    CP-CML(n=17), AP-CML(n=5), BC-CML(n=9),

对照组Ctrl group (n=5)

2、测序:简化基因组甲基化测序(RRBS)

         转录组测序(RNA-Seq)

3、验证:MS-HRM:验证差异甲基化基因

qRT-PCR: 验证基因表达差异

4、功能:

三、研究结果

1) 与正常对照组相比,CP-CML患者仅检测到~600个差异甲基化的CpG位点,而BC-CML患者则检测到~6500个差异甲基化的CpG位点;

2) 在大多数受影响的CpG位点, 甲基化水平增加;

3) 在进展到AP-CML/BC-CMLCP-CML患者中, 鉴定了897个在进展期而不是在诊断时甲基化的基因;

4) 通过RNA测序和比较CP-CML样品,观察到BC-CML中许多甲基化基因的表达下调,其中一些是众所周知的肿瘤抑制基因或细胞增殖调控基因,并且通过表观药物(甲基化酶抑制剂)处理,观察到这些甲基化抑制基因重新表达。

四、研究结论

总之,研究结果显示CpG位点甲基化在慢性粒细胞白血病进展过程中明显增加,并可能为揭示晚期CML治疗的新靶点提供有用的基础。

        


                           图1. 基于RRBS检测的CML 样本甲基化CpG统计                                                            图2. 甲基化聚类及差异甲基化位点

  


                

 

图3. AP-CML和BC-CML中甲基化基因热图                                                                                                  图4. 甲基化抑制表达的基因


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