DNA甲基化和去甲基化
DNA甲基化是将一个甲基基团添加到DNA分子的过程。DNA的四个碱基中的两个，胞嘧啶和腺嘌呤，可以被甲基化，最普遍也是研究最深入的胞嘧啶第5位的甲基化，5mC。
5mC在真核生物和原核生物中均很普遍，但甲基化程度在物种之间差异很大：拟南芥中约14％的胞嘧啶甲基化，小鼠中约7.6％，绒泡菌中4％至8％，大肠杆菌2.3％，在果蝇0.03％，果盘杆菌中为0.006％，而在秀丽隐杆线虫真菌中则几乎不发生甲基化。
5mC甲基化是依赖胞嘧啶的所在的环境序列的，主要有三种序列环境：CG（或CpG），CHG或CHH。在哺乳动物中，虽然非CpG甲基化在胚胎干细胞、造血祖细胞中被报道过，DNA甲基化几乎只存在于CpG二核苷酸中；但是在植物中，尤其是植物特异的rdDM（RNA介导的DNA甲基化）过程中，胞嘧啶的甲基化则不依赖该序列环境，CG、CHG和CHH都可能维持很高水平。
DNA的甲基化和去甲基化处在一个动态平衡中，都是由酶来催化的：
- DNA甲基化是由DNMT（DNA甲基化转移酶）家族成员催化和维持的，其中DNMT3负责催化新的甲基化产生，而DNMT1则维持已有胞嘧啶的甲基化；
- DNA去甲基化则是一个复杂的过程，TET家族蛋白首先氧化5mC产生5hmC，进而是5fC和5caC，最终被TDG糖苷酶识别并切割，形成无碱基AP位点，并通过碱基切除修复（BER）生成未甲基化的胞嘧啶；
RRBS
简化甲基化测序（RRBS, Reduced Representation Bisulfite Sequencing）是一种准确且具有高性价比的DNA甲基化研究方法，在大规模临床样本研究中被广泛应用。RRBS利用限制性内切酶对基因组进行酶切，富集启动子和CpG岛区域，然后进行Bisulfite转化，通过较小的数据量获取含有最多CpG位点甲基化信息的单碱基精度的甲基化图谱。 RRBS技术可以快速高效地寻找基因组上启动子和CpG岛区域的胞嘧啶甲基化修饰，进而比较不同细胞、组织或疾病样品间的胞嘧啶甲基化修饰模式的差异。RRBS在生物医学研究中广泛应用，特别是在研究癌症、发育生物学、复杂疾病和表观遗传学等领域。它可以帮助揭示DNA甲基化与这些过程和疾病之间的关系。
服务流程
技术优势
PBAL（post-bisulfite adapter ligation）技术建库：无模板DNA损失，支持更低的起始样本量。
覆盖无偏好性：检测覆盖度更均一。
高精确度：提供单碱基分辨率的甲基化数据，能够详细分析特定基因座或基因区域的甲基化状态。
高性价比：针对CpG区域建库测序，数据利用率高，节约测序量，同时降低了数据分析复杂性，并减少了计算资源需求。 自动化工作站提取建库：重复性好，适用于多样品差异分析。
个性化分析报告：多组学联合分析帮助解析DNA甲基化修饰调控机制。
结果展示
a.不同元件上的甲基化水平，b.样品聚类分析 c.DMR长度统计，d.DMR在不同元件上的分布
案例分析
TET2突变影响NK细胞功能和基因组甲基化
骨髓增生异常综合征（MDS）是一种克隆性造血系统疾病，具有发展为急性髓系白血病的高风险，该过程常伴随表观遗传调节因子TET2的突变，且患者的NK细胞表型和功能存在缺陷，但导致NK细胞缺陷的机制并不清楚。 作者利用RRBS对来自TET2WT和TET2MUT MDS患者的NK细胞鉴定它们的DNA甲基化模式（图f）。进一步对CRE序列中CpG岛和KIR2DL1基因分析发现TET2MUT KIRHIGH患者的甲基化程度显著增加（图g，h）。表明TET2对KIR位点具有靶向性，且TET2的缺失导致了NK细胞中KIR位点的高甲基化。 进一步分析发现，与对照（MUT14）相比，MUT22的NK细胞中基因组甲基化程度更高（图a）。与KIR高表达患者相比，KIR低表达的MDS患者的NK细胞存在显著的超甲基化（图b）。表明TET2缺失导致DNA高甲基化，从而降低NK细胞功能的关键基因表达。 综上所述，作者发现TET2突变的扰动依赖于全基因组DNA的高甲基化，导致NK细胞功能的关键分子的表达减少，证实了TET2调节NK细胞功能。
参考文献：Boy, Maxime, et al. "Myelodysplastic Syndrome associated TET2 mutations affect NK cell function and genome methylation." Nature Communications 14.1 (2023): 588.
RRBS·简化甲基化测序
