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DNA羟甲基化是一种重要的表观遗传修饰,对基因的表达起调控作用,在神经分化和癌症中发挥重要的作用。然而,传统的基于重亚硫酸盐的方法无法区分5-hmC和5-mC。RRHP(Reduced Representation 5-Hydroxymethylcytosine Profiling)是在单碱基水平研究DNA羟基化修饰的利器,结合RRBS测序技术以及生物信息分析,可以获得甲基化和羟甲基化分布图,从而帮助我们从一个新的角度来解析胚胎发育,神经细胞分化以及癌症发生的分子机制。


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骨髓和淋巴细胞分化过程中CD34+细胞的羟甲基分布变化


Changes of 5‑hydroxymethylcytosine distribution during myeloid and lymphoid 

differentiation of CD34+ cells


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设计思路


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研究结果

5hmC在基因各功能元件上的分布

78–82% 的 5hmC位点位于基因的内含子和基因间区上,且在启动子和外显子上个的相对密度较高。

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图1 5hmC在基因组功能元件上的分布

TSS附近5hmC的富集程度与基因表达的关系

TSS附近5hmc的富集程度与基因表达水平呈正相关。


TSS下游5kb内5hmC富集程度与基因表达关系.png

图2 TSS下游5kb内5hmC富集程度与基因表达关系


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研究结论


本研究通过RRHP技术绘制了人类造血干细胞羟甲基化分布图谱,并为人类造血干细胞基因表达的表观调控提供了新见解。


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参考文献


Tekpli X, Urbanucci A, Hashim A, et al. Changes of 5-hydroxymethylcytosine distribution during myeloid and lymphoid differentiation of CD34+ cells[J]. Epigenetics & chromatin, 2016, 9(1): 1.

Q羟甲基化测序的方法主要有哪些?


A羟甲基化测序的方法比较多,比如oxBS-Seq、TAB-Seq、RRHP-Seq、hMeDIP、HMST-Seq等。其中oxBS-Seq、TAB-Seq是全基因组水平检测羟甲基化测序的方法。


Q为什么同一个样本既做RRHP又做RRBS,两种数据联合分析?


A

RRHP数据和RRBS的数据联合分析不仅可以同时得到5mC和5hmC的信息,还可以提供RRHP中5hmC鉴定的准确率。



QC、5mC、5hmC三者的区别是什么?

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