技术简介

近年来，在肿瘤早筛和发育生物学研究领域，科学工作者对于 DNA 甲基化研究的关注度持续高涨。目前 DNA 甲基化的研究，大多数情况下依然是借助于亚硫酸氢盐修饰，而该过程会引起 DNA 的大量损失。所以需要对该过程加以优化以满足 DNA 甲基化超微量研究的需求。伯豪生物通过大量的实验测试，优化了该过程， 现在已经具备为客户提供单细胞甲基化研究服务的能力。 结合单细胞的 RNA 测序（Smart-seq），可以从多个维度深入了解生物体发育和分化过程中基因表达的动态变化。

scWGBS 的技术优势

DNA 起始量要求低：超微量检测，仅需个位数的细胞量

生信分析：获取信息量大、可精细化分析

数据质量：mapping ratio，冗余度等接近正常 WGBS 数据。

scWGBS 实验流程

样本要求

物种：人，大小鼠，其他物种需评估

类型：细胞系、原代细胞、新鲜组织、冻存细胞

数据量：PE 150bp, 15G

保存运输：单细胞样本 0.2ml 低吸附管收集，液氮保存，干冰寄送（或联系当地销售寄送保护液）。

应用方向

肿瘤异质性：揭示癌细胞的甲基化图谱

细胞分化：绘制细胞分化调控表观图谱

免疫微环境：免疫细胞激化、分化等过程的表观调控机制

神经科学：神经细胞亚型分类、探究神经相关疾病的分子机制

数据分析展示

▲所有基因不同功能区域的甲基化程度走势分析

▲DNA 甲基化与 mRNA 表达的联合分析

▲圈图展示差异甲基化位点在不同染色体上的分布

案例解析

题目：人原始生殖细胞的转录组和 DNA 甲基化谱

发表杂志：Cell

影响因子：31.398

发表单位：北京大学第三医院

文章摘要：生殖细胞对于将遗传信息从一代传递到下一代以及维持物种的延续至关重要。在这里，作者在单细胞和单碱基分辨率下分析了人类原始生殖细胞（PGCs）从迁移阶段到性腺阶段的转录组。人 PGC 显示独特的转录模式，涉及多能性基因和种系特异性基因的同时表达，其中一部分显示发育阶段特异性特征。此外，还同时分析了人类 PGCs 的 DNA 甲基化组，并发现其基因组的整体去甲基化。妊娠后大约 10 至 11 周，PGC 几乎没有任何 DNA 甲基化发生，男性和女性 PGC 中平均甲基化水平仅分别为 7.8% 和 6.0%。该工作为破译生殖系复杂的表观遗传重编程奠定了基础，旨在揭示受精卵母细胞的全能性。

▲人类 PGCs 显示出整体的低甲基化模式

▲PGC 的甲基化程度有明显的降低，同时 gene body 区的甲基化程度会轻微高于两侧的基因区间。

▲不同功能区域在不同时期的甲基化程度变化很大

原文出处：Guo F, Yan L, Guo H, et al. The transcriptome and DNA methylome landscapes of human primordial germ cells[J]. Cell, 2015, 161(6): 1437-1452.

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