全基因组甲基化测序
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案例解析
结果展示
送样须知
Q&A
①技术介绍
全基因组甲基化测序指采用Bisulfite处理，将物理打断的基因组DNA上非甲基化的C转化成T，而甲基化的C不变，结合高通量测序技术对文库进行测序，通过后续的基因组比对，从而得出甲基化的位点，即可根据单个C位点上未转化为C未转化为T的reads数目与所有覆盖的reads数目的比例，计算得到甲基化率。该技术对于全面研究胚胎发育、衰老机制、疾病发生发展的表观遗传机制，以及筛选疾病相关的表观遗传学标记位点具有重要的应用价值。
②技术路线
③测序策略：NovaSeq6000 PE150，推荐100G
④交付周期：20个工作日
⑤产品优势
1.周期快、稳定性高：行业先进测序与分析平台，服务高效推进，最快10个工作日交付数据；严格把控数据质量，交付数据 Q30≥85%，为后续分析提供高水准数据支撑；
2.检测质量优异：优化的建库方法在WGBS建库加入阴性对照λDNA，C/U转化效率可以达到99%的，具有检测单个碱基的甲基化水平的能力，保障高质量的分析结果；
3.丰富的项目经验：多个物种的全基因组甲基化测序分析经验，结合单个碱基的甲基化水平检出能力和差异位点分析，高效解析DMR及相关基因的功能、整体甲基化水平评估。
人类游离DNA中年龄和性别相关DNA甲基化特征的全基因组分析
研究背景：
在人类和其他哺乳动物中，DNA甲基化（DNAm）的表观遗传修饰主要发生在胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤（CpG）二核苷酸位点，这对调控基因表达、生长、发育和疾病至关重要。与性别相关的甲基化模式也会导致性别偏向疾病，如肝病、自身免疫性疾病、神经系统疾病。由于年龄和性别相关的DNA甲基化在衰老和疾病中起着重要调控作用，然而现有数据集通常只包含人类基因组中甲基化位点的子集，阻碍了我们对甲基化的深入理解。
研究方法：
本研究共纳入了98名参与者（52名女性和46名男性），年龄在22至77岁之间。每个10岁年龄组约有10名男性和10名女性，通过问卷收集了他们关于性别、年龄和既往病史的基本信息。还收集了他们的体格检查结果。每位参与者使用EDTA血液收集管采集外周血样。随后进行WGBS测序研究。
研究成果：
研究结果显示，常染色体上有3047个CpG和1587个基因与年龄有显著关联。此外还识别出1053个与性别相关的CpG位点和324个常染色体基因。与性别相关的基因与性别偏向的通路和疾病有关，包括神经功能和精神疾病以及糖尿病。研究证明了X染色体上的cfDNA甲基化模式也可能表明XCI状态，并通过甲基化模式分析，发现了参与调节免疫反应的XCI逃逸基因。
本研究采用游离细胞DNA（cfDNA）全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS，~30 X）全面探究与年龄和性别相关的甲基化表观遗传特征。研究发现了与年龄和性别相关的cfDNA起源组织特征，包括来自颗粒细胞、单核细胞/巨噬细胞和肝细胞的相对比例。尽管本分析需要更全面的健康数据调查和更大样本量以进一步验证，但研究结果展现了年龄和性别在影响cfDNA特征中的重要性，并展示了cfDNA甲基化作为临床生物标志物的巨大潜力。
参考文献：
Chen W, Xu J, Zeng G, et al. Whole-genome profiling of age- and sex-associated DNA methylation signatures in human plasma cell-free DNA. Commun Med (Lond). 2025 Nov 28;5(1):503. doi: 10.1038/s43856-025-01220-y.
全基因组甲基化测序送样标准
组织样本
1. 新鲜组织：取长宽高均0.5cm左右的小块（黄豆大小），组织量要求：>200mg。PBS缓冲液清洗干净并擦干表面水分，液氮速冻后用封口膜封口，-80℃保存或液氮中长期保存。
2. 血液：EDTA抗凝管（紫色盖子）或加EDTA/柠檬酸钠抗凝剂的管子接收新鲜血液，反复颠倒混匀，血液量要求：≥1mL。-80℃保存，避免反复冻融。
3. 细胞系：收集≥1*106
核酸样本
1. 样品类型：无降解且无蛋白和RNA污染的DNA溶液（针对核酸有杂质、污染、粘稠、颜色等情况，需要过柱纯化后送样或者酌情增加送样量） ；
2. 样品需求量：≥1 µg；
3. 样品浓度：≥20 ng/µl；
4. 样品纯度：OD260/280= 1.8~2.2
样本运输
1.组织与细胞样本建议根据送样量使用合适规格带螺纹帽的EP管、冻存管或者离心管装载组织样品，并用封口膜封口；大量样品建议将EP管放置在冻存盒中，并在冻存盒外面包裹气泡垫，干冰运输至实验室。
2.对于血液样品，建议采用5-10ml 塑料抗凝采血管装载，干冰运输至实验室。
3.核酸样品建议使用质量好的1.5ml低吸附EP管装载样品，并用封口膜封口。为了防止样品污染和混乱，请不要使用诸如PCR管、八联管、96孔板、深孔板等非标准管送样，冰袋运输至实验室。
Q1：哪些物种可以研究WGBS?
A1：要做全基因组甲基化分析，对物种有以下要求：物种为真核生物；物种具有参考基因组，至少拼接到scaffold水平；具有较为完整的注释。
Q2：全基因组甲基化测序有哪些优势？
A2：在全基因组水平，单碱基分辨率检出甲基化位点，不仅能够高精度发现CpG岛等常见区域的甲基化水平的变化，还能够分析genebody区，基因间区等区域的甲基化水平的差异，分析甲基化对染色体的状态以及基因结构变化的影响，从多维度分析解决生物学问题。
Q3：Bisulfite 处理后非甲基化 C 的 CT 转化率是多少？
A3：实验流程能保证Bisulfite处理后非甲基化C的CT转化率在99%以上，确Bisulfite对DNA的处理达到生物信息分析要求。
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