甲基化检测是一种用于分析和检测DNA甲基化状态的技术手段,它在生物学和医学研究中具有广泛的应用。DNA甲基化是最早发现的基因表观修饰方式之一,它发生在DNA分子的胞嘧啶碱基上,通过添加甲基基团来调控基因的表达。甲基化通常发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶5’碳位,形成5’-甲基胞嘧啶。这种修饰方式可以在不改变DNA序列的前提下,实现对基因表达的调控。甲基化检测就是通过各种技术手段来检测和分析DNA分子上的甲基化状态。
1、甲基化特异性的PCR
原理:用亚硫酸氢盐处理基因组DNA,使所有未发生甲基化的胞嘧啶被转化为尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变。随后设计针对甲基化和非甲基化序列的特异性引物进行PCR扩增。
检测:通过电泳检测PCR扩增产物,如果能用针对处理后甲基化DNA链的引物得到扩增片段,则说明该位点存在甲基化;反之,则说明被检测的位点不存在甲基化。
2、亚硫酸氢盐测序法
原理:同样使用亚硫酸氢盐处理基因组DNA,未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶,甲基化的胞嘧啶保持不变。随后进行PCR扩增,在扩增过程中尿嘧啶全部转化为胸腺嘧啶。最后对PCR产物进行测序,以判断CpG位点是否发生甲基化。
方法:分为BSP-直接测序法和BSP-克隆测序法。后者将PCR产物克隆至载体后进行测序,以提高测序成功率。
3、高分辨率熔解曲线法
原理:在非CpG岛位置设计一对针对亚硫酸氢盐修饰后的DNA双链的引物,这对引物中间的片段包含感兴趣的CpG岛。若CpG岛发生甲基化,则经亚硫酸氢盐处理和PCR扩增后,样品中的GC含量发生改变,从而导致熔解温度的变化。
检测:通过监测熔解温度的变化来判断CpG位点的甲基化状态。