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表观遗传学(Epigenetics)是指DNA 序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑和非编码RNA调控等。DNA甲基化在维持正常细胞功能、遗传印记、X染色体失活、胚胎发育过程以、衰老以及疾病发生中起着极其重要的作用。 DNA甲基化存在于各类生物体个体、组织和细胞中，但不同的个体、组织和细胞间的DNA甲基化水平存在着很大的差异。在不同个体、组织或细胞之间，存在甲基化水平差异的位点 (Differential Methylation Position, DMP)以及差异甲基化区域 (Differentially Methylated Region, DMR)。 在疾病研究中，表观基因组的差异改变与人类复杂疾病某些性状的关系，可以通过全基因组甲基化关联分析(epigenome-wide association studies, EWAS)筛选得到，作为一项热门的研究手段，越来越多的文章运用EWAS研究的方法在许多复杂疾病中比如糖尿病、高血压、阿兹海默症、类风湿性关节炎等，找到了与疾病相关联的DNA甲基化位点，以及在表观遗传层面识别了与衰老、肥胖及吸烟环境暴露等因素相关的变异位点。这些位点可以指向与疾病相关的信号通路，对疾病机制研究、预防、诊断和靶向治疗等方面有重要的意义。 在当前的科研需求下，Illumina的甲基化芯片Infinium MethylationEPIC BeadChip（简称850K芯片），该芯片既包含原450K芯片91%的位点，又增加了413,745个位点（总共853,307个CpG位点）。850K芯片全面覆盖基因启动子区、基因编码区、CpG岛以及ENCODE及FANTOM5计划中发现的增强子区。850K甲基化芯片既是肿瘤和其他复杂疾病研究的有力工具，为研究者提供了性能优越且经济可靠的甲基化解决方案。 为了助力您的DNA甲基化研究，小编整理了《DNA甲基化研究思路解析》系列技术文章，为您的甲基化研究提供思路和案例解析。 3分以下文章套路 3分以下文章研究思路图 案例一：慢性血栓栓塞肺动脉高压研究 案例一文章研究思路图 研究结果 本研究通过对慢性血栓栓塞肺动脉高压（CTEPH）的肺动脉平滑肌细胞5例与对照细胞系3例的DNA甲基化进行450K甲基化芯片筛选，报道了大量的DMPs。 Figure 1 实验组样本临床信息 Figure 2 差异甲基化位点DMP热图/DMP功能分布图 通过对相应的DMP基因和蛋白的功能富集分析发现，DNA高甲基化和低甲基化可能通过调控不同通路过程参与肺动脉平滑肌细胞的重塑，其中许多参与了CTEPH的经典病理机制。 Figure 3 差异甲基化基因的GO/KEGG富集分析 此外，一些基因，如PIK3CA、PIK3R和STAT3，被发现起着关键作用。亚硫酸氢盐测序和qPCR结果证实了PIK3CA、HIC1和SSH1甲基化差异对改变基因表达的影响。这些结果将提供一个更好的了解CTEPH中肺动脉平滑肌细胞的重塑的机制。 Figure 4 差异甲基化基因焦磷酸验证与基因表达量验证 案例二：慢妊娠期糖尿病妇女胎儿甲基化研究
案例二文章研究思路图 研究结果 妊娠期糖尿病(GDM)孕妇的后代患代谢性疾病的风险很高。子代在子宫内暴露于GDM与日后健康风险增加之间的关联机制尚不清楚。本研究的目的是澄清GDM妇女胎儿甲基化水平的变化，并探讨母亲GDM与后代日后患代谢性疾病的高风险之间可能的联系机制。 利用450K甲基化芯片做了基础的差异甲基化分析,（发现了2150 高甲基化位点和2335 低甲基化位点）。
Figure 5显著差异甲基化位点聚类热图/GO和KEGG富集分析 MassARRAY验证数据与450K芯片吻合较好(R2 > 0.99；P <>
Figure 6 芯片和验证实验相关性 中科普瑞，旗下拥有上海鲸舟医学检验实验室有限公司和上海鲸舟基因科技有限公司，立足新一代测序及其衍生技术，以医学生物信息学为核心，提供覆盖肿瘤等重大疾病风险评估，早期筛查，分子病理诊断，肿瘤精准用药指导和预后预测等符合临床需求的解决方案，为精准医疗打造全方位服务平台。公司的中长期发展策略为医学大数据挖掘和人工智能的临床应用。
公司是十万人甲基化组计划（表观星图计划）项目实施方，拥有专业的多组学技术服务团队，成熟的团队和技术平台提供基因组、转录组、表观基因组、代谢组等多组学的实验分析和生信分析，以及多维度因果关联分析，为广大医学和生物学研究人员提供专业的一站式服务。 |
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