表观基因组是目前多组学研究的热点,而DNA的甲基化修饰又是表观遗传研究中最重要的领域。DNA甲基化修饰是基因表达调控的重要方式,在分化、发育、基因印迹、X染色体失活与维持组织特异性等众多方面起着重要作用。许多复杂疾病,如癌症、神经系统紊乱、糖尿病等,也与DNA甲基化有着千丝万缕的关系。
在当前的科研需求下,Illumina的甲基化芯片Infinium Methylation EPIC BeadChip(简称850k芯片),提供了性能优越且经济可靠的甲基化解决方案。850K芯片是在原450K芯片巨大成功的基础上,推出的新一代产品。该芯片在数据上既包含了原450K芯片91%的位点,以充分利用原有450K珍贵数据,又增加了413,745个位点(总共853,307个CpG位点)。850K芯片全面覆盖基因启动子区、基因编码区、CpG岛以及ENCODE及FANTOM5计划中发现的增强子区。
1. 全面的基因组覆盖范围:检测>853,000个CpG位点,全面覆盖CpG岛、启动子、编码区、开放染色质和增强子。此外还包括CpG岛外的CpG位点,已知DMR位点,脱氧核糖核酸酶超敏位点以及miRNA启动子区域。
2. 高质量的数据:同时采用Infinium I及II探针设计,使检测范围最大化。
3. 分辨率高:单碱基分辨率,可以直接检测到发生甲基化的确切位点。
4. 可重复性高: 自身技术重复相关性R2 > 0.98;与450K交集探针间相关性R2 > 0.98。
5. 起始模板量低:仅需 250ng,大大节约了样品量。
6. 适用于FFPE样本。
芯片数据的稳定与可靠可以通过芯片的技术重复直观的体现,对于850K芯片,其本身的技术重复相关性R2>0.98,而且850K芯片与450K芯片有交集的探针的结果的相关R2>0.98。此外,相同样本在Illumina甲基化芯片与WGBS两种技术平台中产出的数据相关性R2>0.95。
图 1 EPIC芯片自身技术重复间的相关性以及与450K有交集的探针间的相关性R方都在0.98以上。此外450K芯片与WGBS的交集位点的相关性R2>0.95
850K芯片和WGBS作为两种最常用的全基因组甲基化检测平台,从原理到样本及数据分析,都展现出了各自的优势,详细对比见下表:
由上表可见,虽然从整体检测范围来说,测序在物种到检测位点上,具有明显优势。但是,从实验成本,起始量,特殊样本(FFPE),数据分析等角度,850K芯片显示出了巨大的优势。因此,综合考虑,DNA甲基化研究,850K芯片是优先选择。
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