CN113699222A - 一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 - Google Patents
一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113699222A CN113699222A CN202111123272.7A CN202111123272A CN113699222A CN 113699222 A CN113699222 A CN 113699222A CN 202111123272 A CN202111123272 A CN 202111123272A CN 113699222 A CN113699222 A CN 113699222A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dna
- methylation
- genome
- genotype
- wide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007067 DNA methylation Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000011987 methylation Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 208000037848 Metastatic bone disease Diseases 0.000 claims abstract description 12
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 claims abstract description 4
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 claims description 4
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 25
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091029430 CpG site Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 102000004357 Transferases Human genes 0.000 description 1
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
- C12Q1/6858—Allele-specific amplification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，包括以下步骤：步骤一，采集样品；步骤二，建立DNA文库；步骤三，文库测序；步骤四，鉴定位点；步骤五，基因型分型；所述步骤二中，联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD处理是指，用非待测区的内切酶和甲基化敏感的限制性内切酶同时消化DNA片段，随后通过MBD柱捕捉，保留了含有甲基化区的片段，所述步骤一中，针对一个群体中不同的时段，如白天和黑夜，本发明相较于现有的基因型分型方法，能够判断不同时段的环境对DNA甲基化状态的影响；本发明能够判断不同生长状态下的DNA甲基化状态的变化；本发明采用两种不同的处理DNA的方法，提高了基因型分型的精准性。
Description
技术领域
本发明涉及DNA甲基化技术领域，具体为一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法。
背景技术
DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现，表现为在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5’碳位共价键结合一个甲基基团，现有的基于全基因组重亚硫酸盐测序方法，在对基因型分类时，无法判断环境效应对DNA甲基化状态的影响；现有的测序方法无法判断不同生长状态下DNA甲基化位点基因型的变化；现有的测序方法仅使用重亚硫酸盐测序，不够准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，包括以下步骤：步骤一，采集样品；步骤二，建立DNA文库；步骤三，文库测序；步骤四，鉴定位点；步骤五，基因型分型；
其中在上述步骤一中，先在相同时间一个群体中相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同时段的相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同生长状态的个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存；
其中在上述步骤二中，根据步骤一中提取保存的三种基因组DNA，各取一分建立重亚硝酸盐处理的第一DNA文库，再将剩余的一份使用联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD的方式处理建立第二DNA文库；
其中在上述步骤三中，分别对步骤二中得到的每个样品，所建立的第一文库和第二文库进行测序，得到每个样品的测序结果；
其中在上述步骤四中，根据步骤三中每个样品的测序结果，依次鉴定DNA甲基化位点；
其中在上述步骤五中，计算步骤四中得到的DNA甲基化位点的甲基化支持率，根据DNA甲基化位点的甲基化支持率来进行基因型分析，当DNA甲基化支持率大于0.7时，基因型为M：M，当DNA甲基化支持率处于0.3-0.7之间时，基因型为U：M或M：U，当DNA甲基化支持率小于0.3时，基因型为U：U。
优选的，所述步骤一中，针对一个群体中不同的时段，如白天和黑夜。
优选的，所述步骤二中，将基因组DNA随即打断为200-400的片段，将得到的片段进行处理，再将处理后的片段进行PCR扩增，得到DNA文库。
优选的，所述步骤二中，联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD处理是指，用非待测区的内切酶和甲基化敏感的限制性内切酶同时消化DNA片段，随后通过MBD柱捕捉，保留了含有甲基化区的片段。
优选的，所述步骤三中，将测序接头的胞嘧啶经甲基化修饰，测序的深度为30×。
优选的，所述步骤四中，鉴定的方法是指，将测序得到的序列和测序read分别把C转化为T，把G转化为A，再将转化后的序列和转化后的测序read进行对比，根据对比的结果鉴定出DNA甲基化位点。
优选的，所述步骤五中，计算DNA甲基化支持率是指，对DNA甲基化位点进行检测，以获得支持甲基化的read数目和支持非甲基化的read数目，再将支持甲基化的read数目/(支持甲基化的read数目+支持非甲基化的read数目)，来得到DNA甲基化支持率进行基因型分型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相较于现有的基因型分型方法，能够判断不同时段的环境对DNA甲基化状态的影响；本发明能够判断不同生长状态下的DNA甲基化状态的变化；本发明采用两种不同的处理DNA的方法，提高了基因型分型的精准性。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，包括以下步骤：步骤一，采集样品；步骤二，建立DNA文库；步骤三，文库测序；步骤四，鉴定位点；步骤五，基因型分型；
其中在上述步骤一中，先在相同时间一个群体中相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同时段(如白天和黑夜)的相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同生长状态的个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存；
其中在上述步骤二中，根据步骤一中提取保存的三种基因组DNA，各取一分，将基因组DNA随即打断为200-400的片段，将得到的片段进行处理，再将处理后的片段进行PCR扩增，建立重亚硝酸盐处理的第一DNA文库，再将剩余的一份用相同方法，使用联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD处理建立第二DNA文库，其中联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD处理是指，用非待测区的内切酶和甲基化敏感的限制性内切酶同时消化DNA片段，随后通过MBD柱捕捉，保留了含有甲基化区的片段；
其中在上述步骤三中，对步骤二中得到的每个样品建立的第一文库和第二文库，分别将测序接头的胞嘧啶经甲基化修饰，进行测序，其中测序的深度为30×，得到每个样品的测序结果；
其中在上述步骤四中，根据步骤三中每个样品的测序结果，将测序得到的序列和测序read分别把C转化为T、把G转化为A，再将转化后的序列和转化后的测序read进行对比，根据对比的结果鉴定出DNA甲基化位点；
其中在上述步骤五中，根据步骤四中得到的DNA甲基化位点，对DNA甲基化位点进行检测，以获得支持甲基化的read数目和支持非甲基化的read数目，再将支持甲基化的read数目/(支持甲基化的read数目+支持非甲基化的read数目)，根据DNA甲基化位点的甲基化支持率来进行基因型分析，当DNA甲基化支持率大于0.7时，基因型为M：M，当DNA甲基化支持率处于0.3-0.7之间时，基因型为U：M或M：U，当DNA甲基化支持率小于0.3时，基因型为U：U。
基于上述，本发明的优点在于，使用该发明进行基因型分型时，能够判断不同时段的环境所带来的影响，本发明能够判断生长状态不同时所带来的变化，本发明通过重亚硝酸盐和联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD两种处理方式，提高了结果的准确性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，包括以下步骤：步骤一，采集样品；步骤二，建立DNA文库；步骤三，文库测序；步骤四，鉴定位点；步骤五，基因型分型；其特征在于：
其中在上述步骤一中，先在相同时间一个群体中相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同时段的相同个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存，再针对一个群体中不同生长状态的个体，提取出两份相同组织样品的基因组DNA，并进行保存；
其中在上述步骤二中，根据步骤一中提取保存的三种基因组DNA，各取一分建立重亚硝酸盐处理的第一DNA文库，再将剩余的一份使用联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD的方式处理建立第二DNA文库；
其中在上述步骤三中，分别对步骤二中得到的每个样品，所建立的第一文库和第二文库进行测序，得到每个样品的测序结果；
其中在上述步骤四中，根据步骤三中每个样品的测序结果，依次鉴定DNA甲基化位点；
其中在上述步骤五中，计算步骤四中得到的DNA甲基化位点的甲基化支持率，根据DNA甲基化位点的甲基化支持率来进行基因型分析，当DNA甲基化支持率大于0.7时，基因型为M：M，当DNA甲基化支持率处于0.3-0.7之间时，基因型为U：M或M：U，当DNA甲基化支持率小于0.3时，基因型为U：U。
2.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤一中，针对一个群体中不同的时段，如白天和黑夜。
3.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤二中，将基因组DNA随即打断为200-400的片段，将得到的片段进行处理，再将处理后的片段进行PCR扩增，得到DNA文库。
4.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤二中，联合甲基化敏感性限制性内切酶的MBD处理是指，用非待测区的内切酶和甲基化敏感的限制性内切酶同时消化DNA片段，随后通过MBD柱捕捉，保留了含有甲基化区的片段。
5.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤三中，将测序接头的胞嘧啶经甲基化修饰，测序的深度为30×。
6.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤四中，鉴定的方法是指，将测序得到的序列和测序read分别把C转化为T，把G转化为A，再将转化后的序列和转化后的测序read进行对比，根据对比的结果鉴定出DNA甲基化位点。
7.根据权利要求1所述的一种基于DNA甲基化位点基因型的全基因组分型方法，其特征在于：所述步骤五中，计算DNA甲基化支持率是指，对DNA甲基化位点进行检测，以获得支持甲基化的read数目和支持非甲基化的read数目，再将支持甲基化的read数目/(支持甲基化的read数目+支持非甲基化的read数目)，来得到DNA甲基化支持率进行基因型分型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111123272.7A CN113699222A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111123272.7A CN113699222A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113699222A true CN113699222A (zh) | 2021-11-26 |
Family
ID=78661791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111123272.7A Pending CN113699222A (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113699222A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130244885A1 (en) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | Yan Wang | High-throughput sequencing method for methylated dna and use thereof |
| CN104328183A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-04 | 东南大学 | 基于高通量测序的基因组单倍型甲基化检测方法 |
| CN105256379A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-20 | 武汉大学 | 一种新的基因组简化甲基化测序文库的制备方法 |
| WO2018107294A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | The Hospital For Sick Children | Dna methylation markers for neuropsychiatric disorders and methods, uses and kits thereof |
| CN109402285A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-01 | 北京林业大学 | 一种基于全基因组dna甲基化位点基因型的分型方法 |
| US20200032330A1 (en) * | 2017-03-08 | 2020-01-30 | The University Of Chicago | Method for highly sensitive dna methylation analysis |
| CN111235238A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-06-05 | 深圳市晋百慧生物有限公司 | Dna甲基化检测方法及相关应用 |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111123272.7A patent/CN113699222A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130244885A1 (en) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | Yan Wang | High-throughput sequencing method for methylated dna and use thereof |
| CN104328183A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-04 | 东南大学 | 基于高通量测序的基因组单倍型甲基化检测方法 |
| CN105256379A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-20 | 武汉大学 | 一种新的基因组简化甲基化测序文库的制备方法 |
| WO2018107294A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | The Hospital For Sick Children | Dna methylation markers for neuropsychiatric disorders and methods, uses and kits thereof |
| US20200032330A1 (en) * | 2017-03-08 | 2020-01-30 | The University Of Chicago | Method for highly sensitive dna methylation analysis |
| CN111235238A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-06-05 | 深圳市晋百慧生物有限公司 | Dna甲基化检测方法及相关应用 |
| CN109402285A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-01 | 北京林业大学 | 一种基于全基因组dna甲基化位点基因型的分型方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| YEGNASUBRAMANIAN S 等: "Combination of methylated-DNA precipitation and methylation-sensitive restriction enzymes (COMPARE-MS) for the rapid, sensitive and quantitative detection of DNA methylation", 《NUCLEIC ACIDS RES》, vol. 34, no. 3, pages 1 - 10 * |
| YONG, WS 等: "Profiling genome-wide DNA methylation", 《EPIGENETICS AND CHROMATIN 9》, vol. 26, pages 1 - 16 * |
| 曹晓宇 等: "DNA甲基化结合蛋白MBD家族的生物信息学分析", 《基因组学与应用生物学》, vol. 39, no. 8, pages 3710 - 3715 * |
| 肖正中 等: "DNA甲基化分析方法", 《生命的化学》, vol. 28, no. 4, pages 489 - 491 * |
| 贾琳娜 等: "H19差异甲基化位点MSRE-qPCR分析识别精子DNA新方法的可行性探究", 《中国性科学》, vol. 27, no. 6, pages 154 - 157 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wolf et al. | The evolution of chloroplast genes and genomes in ferns | |
| US10538806B2 (en) | High throughput screening of populations carrying naturally occurring mutations | |
| CN107180166B (zh) | 一种基于三代测序的全基因组结构变异分析方法和系统 | |
| US8728733B1 (en) | Methyl-CpG island-associated genome signature tags | |
| CN101680872B (zh) | 序列比较分析方法和系统 | |
| WO2013064066A1 (zh) | 全基因组甲基化高通量测序文库的构建方法及其应用 | |
| CN111755072B (zh) | 一种同时检测甲基化水平、基因组变异和插入片段的方法及装置 | |
| CN105950707A (zh) | 一种确定核酸序列的方法及系统 | |
| CN112634984B (zh) | 一种同时检测dna甲基化和基因组变异的方法、装置和存储介质 | |
| CN114196761A (zh) | 一种主选父系品种猪饲料报酬的液相芯片的制作方法 | |
| CN116083605B (zh) | 一种包含67个高效能常染色体微单倍型的遗传标记体系及其检测引物和应用 | |
| CN113699222A (zh) | 一种基于dna甲基化位点基因型的全基因组分型方法 | |
| EP3209801B1 (en) | Genome methylation analysis | |
| CN110305945A (zh) | 一种基于二代测序技术的游离线粒体dna突变检测技术 | |
| EP3409788B1 (en) | Method and system for nucleic acid sequencing | |
| CN113667714A (zh) | 一种目标区域捕获方法、试剂盒及测序方法 | |
| CN113652476B (zh) | 羟甲基化分析中dna整体转化效率的评估方法 | |
| CN109371166B (zh) | 一种高通量检测植物circRNA等位位点差异表达的方法 | |
| CN112159838B (zh) | 一种检测脱靶效应方法及其应用 | |
| CN110853709B (zh) | 一种可以有效降低错误的umi设计方法 | |
| CN101434987A (zh) | 基因的检测方法 | |
| Eng et al. | Data mining using hidden markov models (HMM2) to detect heterogeneities into bacteria genomes | |
| CN109355365A (zh) | 一种小rna高通量测序检测微生物的方法 | |
| CN113969311A (zh) | 一种检测基因编辑后的突变的方法 | |
| Lohmueller et al. | Natural Selection Affects Multiple Aspects of Genetic Variation at Putatively |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |