4acC DIP-seq

DNA 4acC修饰

N4-胞嘧啶乙酰化（N4-acetyldeoxycytosine ，4acC）是近年在植物和哺乳动物中被关注的一种DNA修饰类型。类似于5mC等修饰，4acC修饰也是一种DNA碱基的氧化修饰形式，其生成通常涉及氧化酶的催化作用，但目前能够在DNA中产生4acC的酶却没有被报道。 DNA 4acC修饰是表观遗传学领域的一个新兴研究方向。与5mC等常见的DNA修饰相比，对于DNA 4acC修饰的详细机制和功能了解仍然相对有限。近年来受RNA和DNA的化学修饰直接类似物的启发，如m5C/5mC、hm5C/5hmC、m6A/6mA，以及RNA中广泛分布且高度保守的ac4C修饰，DNA的4acC修饰开始被关注并研究，近期在拟南芥中的研究表明4acC在蛋白编码基因的转录起始位点（TSS）周围高度富集。此外，研究发现含有4acC的基因往往表现出更高的表达水平，这与组蛋白乙酰化对基因表达的影响相似。4acC主要富集于常染色质区域，与5mC和4mC的显著分布模式不同，主要富集于着丝粒间异染色质或TE区域。 目前已经有研究表明，4acC修饰在基因表达调控、细胞分化和疾病发生中可能发挥着重要作用。例如，一些研究表明，4acC修饰在某些癌症类型中的水平可能会发生变化，并且与肿瘤的发生和进展有关。尽管如此，对于DNA 4acC修饰的详细机制和功能了解仍然相对有限，需要进一步的研究来揭示其在细胞生物学和疾病发生中的作用。随着技术的进步和研究的深入，我们可以期待对于DNA 4acC修饰的理解会不断增加，从而为未来疾病治疗和药物开发提供新的思路。

4acC DIP-seq是基于抗体富集原理进行测序的全基因组甲基化检测技术，采用免疫共沉淀测序技术，通过特异性抗体富集基因组上发生4acC的DNA片段，再利用高通量测序，可以在全基因组水平上进行高精度4acC区域研究。利用4acC DIP-seq技术，可以快速有效地寻找基因组DNA上的4acC区域，从而比较不同细胞、组织或是疾病样本间的DNA 4acC修饰模式的差异。

文库构建原理

项目流程图

服务流程

结果展示

A：Reads在基因上的覆盖情况：在peak区域，IP的reads呈现锐利的尖峰；非peak区域的背景很低（横轴为基因位置，左纵轴为覆盖度） B：Peak在基因上下游的分布

C：Peak在基因功能元件的分布

D：Peak的motif分析

技术优势

一站式服务：可完成从DNA提取，IP富集，文库制备，上机测序到数据分析的一站式服务 优化的实验流程：IP的富集效率是决定数据质量的关键，IP实验采用预验证的商业化抗体和精心优化的实验流程，具有极高的效率和特异性 严格的质控：实验的各个关键步骤进行严格的质控，全程监控实验质量，确保客户得到优质的数据 自动化IP工作站：可在1天时间内完成32个样品的平行IP实验，缩短项目周期、提高结果稳定性

人类基因组的组织特异性的5hmC图谱

先前研究发现，N4-acetylcytosine （ac4C）是RNA上广泛存在且较为保守的修饰碱基，然而该种修饰在DNA上是否存在仍是未知。本研究作者利用免疫杂交和质谱检测技术，首次在拟南芥基因组DNA上鉴定到4acC修饰，其含量约为0.1% 。此外，质谱检测发现水稻、玉米、人类和小鼠的DNA上也存在4acC修饰，暗示4acC可能是高等生物中普遍存在的表观遗传修饰。 为了进一步确定4acC修饰在染色体上的分布特征及其与基因转录的关系，该研究利用4acC DIP-seq绘制了拟南芥基因组DNA的4acC修饰图谱，共鉴定到13,643个peak，关联到11,196个基因，其中90%以上都是蛋白编码基因（图a）。同时发现4acC修饰主要富集在基因的TSS附近（图b），其修饰丰度与基因转录表达水平呈显著正相关（图c）。 由于4acC和5mC同为胞嘧啶的化学修饰，为揭示两者之间的相关性，该研究通过在全基因组尺度的分析发现4acC修饰主要分布在常染色质区，而5mC修饰主要分布在异染色质区，两者分布在染色体的不同区域（图d）。通过分析5mC修饰降低（met1）和升高（rdd）的突变体中4acC修饰的改变，发现差异4acC修饰区域（DARs）和差异5mC修饰区域（DMRs）之间没有相关性（图e,f）。先前研究表明基因区的5mC修饰同样参与调控基因转录表达，但4acC与5mC修饰对基因转录表达的协同影响尚不清楚。通过关联分析，发现4acC对中度和轻度5mC修饰的基因表达有显著地促进作用（图g）。 总的来说，该研究发现揭示了4acC作为迄今未知的DNA修饰。并鉴定了该修饰与其他表观遗传修饰在基因表达调控中的潜在相互作用。 参考文献：Wang, Shuai, et al. "N 4-acetyldeoxycytosine DNA modification marks euchromatin regions in Arabidopsis thaliana." Genome Biology 23 (2022): 1-21.