Übersicht über die DNA-Methylierungs-Capture-Sequenzierung

DNA-Methylierung und CpG-Stellen

DNA-Methylierung stellt ein herausragendes Forschungsgebiet im Bereich der Epigenetik dar. Dieses Phänomen umfasst die Umwandlung von Cytosin am 5'-Ende von Dinukleotiden innerhalb von CpG-Inseln in genomischen DNA-Sequenzen in 5'-Methylcytosin (5mC), vermittelt durch die enzymatische Aktivität der DNA-Methyltransferase (DNMT). Diese Modifikation führt nicht zu Veränderungen in den Genfolgen; jedoch hat sie einen regulierenden Einfluss auf die Genexpression und gestaltet somit biologische Funktionen.

Die charakteristischen Merkmale der DNA-Methylierung umfassen die selektive Methylierung von Cytosin, ein Prozess, der reversibel ist. In den Genomen von Säugetieren, DNA-Methylierung ist bemerkenswert verbreitet an CpG-Stellen, wo Cytosin-Reste gezielt werden. Diese CpG-Stellen weisen eine doppelte Natur auf: Sie sind über die genomische Sequenz verstreut, wobei etwa 70-80 % einer Methylierung unterzogen werden, und sie können sich auch zu hochkonzentrierten Regionen zusammenschließen, die als CpG-Inseln bekannt sind. Dieses komplexe Zusammenspiel der Methylierungsdynamik an sowohl verstreuten als auch aggregierten CpG-Stellen spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Genexpression und beeinflusst verschiedene biologische Funktionen, ohne den zugrunde liegenden genetischen Code zu verändern.

DNA-Methylierungs-Capture-Sequenzierung

Fortschritt im Bereich der DNA-MethylierungssequenzierungWissenschaftler haben nahtlos die Technologie der Next-Generation-Sequenzierung integriert. Dieser innovative Ansatz stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber der Sanger-Sequenzierungsplattform dar und bietet den Kunden eine maßgeschneiderte Lösung, die durch eine verbesserte Durchsatzrate und Effizienz gekennzeichnet ist. Durch die Nutzung der Bisulfit-Konversion und NGS-Plattform, unsere proprietäre Amplicon- und Sondenfang-Sequenzierungstechnologie ermöglicht die Erkennung spezifischer Methylierungsstellen nach dem Fang. Diese gezielte Sequenzierungsmethode, die auf der Bisulfit-Konversion basiert, erweist sich als vielseitig für biologische Proben aus verschiedenen Arten. Darüber hinaus ist die NGS-basierter Sequenzierungsdienst sichert eine Einzelbasisauflösung, die die präzise Identifizierung von C-Methylierung in jedem DNA-Molekül ermöglicht. Dieses Maß an Auflösung ermöglicht eine genaue Mutationsanalyse und digitale Quantifizierung des Anteils an methylierter DNA-Molekülen und zeigt einen klaren Vorteil bei der Erreichung einer hohen Erkennungsgenauigkeit.

Arten der DNA-Methylierungs-Capture-Sequenzierung

• Multiplex-PCR-Strategie

Das Programm verwendet eine Multiplex-PCR-Strategie mit methylisierten bis-spezifischen Primern. Die gezielt amplifizierten Bibliotheken werden durch einen spezifischen Multiplex-PCR-Prozess mit methylisierten Primern sequenziert. Dieser Ansatz nutzt mehrere Paare von bisulfitierten, sequenzspezifischen Primern, um den Zielbereich der DNA zu amplifizieren, gefolgt von Next-Generation-Sequenzierung (NGS).

Vorteile: Diese Methode ermöglicht eine schnelle und präzise Analyse des Methylierungsstatus über mehrere oder Dutzende von Zielregionen hinweg und erreicht eine Auflösung auf Einzelbasenebene. Die genaue Berechnung des Anteils methylierter DNA-Moleküle trägt zu den Stärken des Programms bei.

• Semi-Bibliotheksstrategie

Dieser innovative Ansatz ermöglicht das gezielte Sequenzieren von methylierten Regionen durch mehrere spezifische Primerverlängerungen. Durch die Nutzung einer semi-Bibliothek und einer spezifischen Primerverlängerungsanreicherungstechnologie erhalten die Benutzer die Möglichkeit, spezifische Regionen zu sequenzieren, was die Effizienz erheblich steigert. Sequenzierung Tiefe und Proben-Durchsatz bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten.

Vorteile: Die Methode bietet eine hohe Durchsatzrate, die eine schnelle und präzise Analyse des Methylierungsstatus mit Einzelbasenauflösung über Dutzende und Hunderte von Zielregionen ermöglicht. Die Benutzer können auch genaue Berechnungen des Anteils an methylierter DNA-Molekülen durchführen, was die Vorteile der Technologie weiter untermauert.

• Sondenbasierte Hybridisierungsfang-Sequenzierung

Die gezielte Bibliothekssequenzierung erfolgt durch die Hybridisierungsfängung spezifischer Zielsequenzen unter Verwendung eines Pools von Sonden, die für methylierte Bisulfitsequenzen entworfen wurden. Dieses Verfahren umfasst die Vorverstärkung von bisulfit-transformierten Sequenzen, gefolgt von der Fängung der Ziel-DNA-Vorlage durch Hybridisierung mit einer Biotinsonde. Anschließend werden die biotinmarkierten Sequenzen auf magnetischen Perlen immobilisiert und einer Sequenzierung unterzogen. Next-Generation-Sequenzierung (NGS).

Vorteile: Dieser Ansatz bietet eine höhere Durchsatzrate, die eine schnelle Analyse des Methylierungsstatus über Hunderte oder Tausende von Zielregionen mit Einzelbasenauflösung ermöglicht. Die Methode zeichnet sich durch die genaue Berechnung des Anteils an methylierten DNA-Molekülen aus, was ihre Effizienz und Präzision unterstreicht.