MeDIP-Seq

                       MeDIP-Seq服务介绍
       
       DNA甲基化是表观遗传学的热点研究领域，在调控基因转录、传递基因组印记、维持染色质结构、调控胚胎发育以及肿瘤等疾病发生中发挥关键作用。
甲基化DNA免疫共沉淀测序（Methylated DNA Immunoprecipitation Sequencing，MeDIP-Seq）通过5’-甲基胞嘧啶抗体富集高甲基化的DNA片段，然后将富集后的DNA进行高通量测序。该技术不受物种和基因组区域的限制，是全面且深入理解表观遗传调控的重要工具。通过MeDIP-Seq快速有效地寻找基因组上的甲基化区域，从而比较不同细胞、组织、甚至疾病样本间的DNA甲基化修饰模式的差异。

1、 实验方案
      测序策略：Illumina NextSeq 500  SE50
      数据量：20M clean data

2、技术优势
（1）精确度高：在其覆盖范围内可达到单碱基分辨率；
（2）重复性好：多样本的覆盖区域重复性好，适用于多样本间的差异分析；
（3）检测范围广：覆盖全基因组范围内超过百万级CpG位点个数；
（4）高性价比：相比于WGBS，采用MeDIP-Seq通过抗体富集高甲基化区域进行测序，有效降低测序费用。

3、数据分析
3.1 标准信息分析
（1）MeDIP-Seq序列与参考序列比对；
（2）统计reads在全基因组的分布情况；
（3）统计reads在CpG区域的分布情况；
（4）统计reads在不同功能元件区域（Promoter，UTR，Exon，Intron）的分布情况；
（5）统计reads在不同GC含量区域中的分布情况；
（6）统计序列富集区域（peak）；
（7）统计与peak相关的基因；
（8）统计peak在不同功能元件区域（Promoter，UTR，Exon，Intron）的分布情况；
（9）多样本peak差异分析及差异peak相关基因注释、GO分类和pathway显著性富集分析；
3.2 高级信息分析
（1）与表达谱进行关联分析，预测甲基化调控基因（需有表达谱数据）；
（2）MeDIP-Seq数据可视化分析：生成Genome Browser可以导入的文件。

4、技术流程
 

MeDIP-Seq 案例分析
       案例（1）可塑性基因的DNA甲基化变化伴随着记忆的塑造和维持
       形成记忆的能力是一个有机体的行为适应环境变化的先决条件。在分子水平上，记忆的获得和保持需要在染色质方面修饰。为了解开表观遗传网络下的短期和长期记忆，德国退行性神经疾病研究中心（DZNE）小组成员研究了在两个截然不同的老鼠大脑区域，两种细胞类型及三个时间点前后语境学习的染色质的修饰后改变。研究发现在记忆获得期间，组蛋白修饰明显地发生改变，并且出人意料地还伴随着少量基因方面的改变。尽管只有神经元能够长时间持续改变，但是学习相关组蛋白修饰和DNA甲基化变化会在非神经元细胞类型中发生，这说明非神经元细胞在表观遗传学习中的扮演一个功能性角色。至此，研究得到的数据为记忆的获得和保持在分子层面提供了证据，其中DNA甲基化能够改基因的表达和剪接，这个涉及到功能塑造和突触连接。

图1 高分辨率脑部和细胞种类特异性染色质修饰图
 

图2 记忆获取与维持中的短暂和稳定DNA甲基化作用

参考文献
[1] Halder et al. DNA methylation changes in plasticity genes accompany the formation and maintenance of memory. Nature Neuroscience, 2016.

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途