 端午快到了 还没想好送什么礼物？ 那就先充充电吧~ 众所周知，DNA甲基化可以调控基因的表达，经过多年研究积累，科学家们得出了甲基化与表达之间的普遍规律，比如说启动子区的甲基化负调控基因表达，而body区的甲基化通常正调控基因的表达。但以上只是一个普遍规律，如果要落实到某个mRNA，某个lncRNA时，甲基化与表达谱的关联又该如何展开呢？找到了感兴趣的目标基因，下游验证又该怎么做才能发高分呢？下面小编为大家总结了2篇典型的甲基化和lncRNA的联合分析思路，以供各位老师参考。 1：基于TCGA数据发现目标lncRNA与甲基化的关系，再进行单基因的甲基化与lncRNA相关性验证，下游进行功能实验探索背后的分子机制。  研究背景 食道癌作为常见的癌症，主要分为食管腺癌（EAC）和食管鳞状细胞癌（ESCC）。本研究的主要目的是确定在ESCC中LINC01419和GSTP1的作用机制。 研究路线  研究结果 来自GEO和TCGA的数据显示ESCC组织和细胞中LINC01419水平升高和GSTP1水平下调。LINC01419的沉默导致ESCC细胞中增殖减少，细胞凋亡增加和对5-FU的敏感性增强。值得注意的是，LINC01419可以结合GSTP1基因的启动子区域， ESCC细胞通过DNA甲基转移酶的募集导致GSTP1甲基化升高，从而降低GSTP1表达水平，从而刺激ESCC进展，同时降低ESCC细胞对5-FU的敏感性。观察到GSTP1去甲基化逆转了LINC01419在ESCC细胞中的过表达，同时增加了ESCC细胞对5-FU的反应。   敲重点 在ESCC中高度表达的LINC01419促进GSTP1甲基化，其最终用于促进ESCC癌症进程并降低ESCC细胞对5-FU的敏感性，突出了改善ESCC中基于5-FU的化学疗法的新潜在策略。 2：临床收集少量发现组样本，基于450K芯片和RNA-seq分析结果进行联合分析。找到与疾病相关的基因，最好是甲基化与基因表达负相关，最后在各层面分别进行验证。  研究背景 由于溃疡性结肠炎结直肠癌（UC-CRC）和散发性结直肠癌（sporadic CRCs）在临床和分子特征上不同，作者试图评估不同类型结肠癌的DNA甲基化对基因表达影响的差异。 研究思路  研究结果 UC-CRC和癌旁样本之间存在33个差异甲基化基因，而散发性结肠癌癌旁之间存在4204个差异甲基化位点。在UC-CRC和癌旁之间有886个差异表达基因以及10个差异lncRNA。虽然UC-CRC和散发性CRC之间没有差异甲基化位点，但UC-CRC和散发性CRC之间有997个差异基因和38个差异lncRNA。在UC-CRC中，18个基因表现出DNA甲基化和基因表达之间负相关。   敲重点 通过DNA甲基化调节涉及结肠癌发生的关键基因表达，有助于解释UC-CRC和散发性CRC之间的临床差异。 相信基于以上两个典型案例给予了我们lncRNA和甲基化的联合分析的思路提示，总体思路是先从宏观的角度看整体的关联情况，再关注是否某一条lncRNA和研究疾病相关，以及DNA和lncRNA如何关联？前期整体展现通常有以下两种方式： 1：以散点图的形式分别对mRNA、lncRNA的基因表达与启动子区的甲基化进行联合分析。通常关注甲基化和表达显著负相关的基因（2、4象限）。 图 1 甲基化与表达的关联分析。横坐标为组间样本同一位点的均值△β。纵坐标代表基因FPKM的倍数差异（可以取log2）。1,3象限的点是随着甲基化差异程度的增加，基因表达量差异也随之增加；2、4象限的点是随着甲基化差异程度的增加，基因表达量差异却随之减少。彩色的点为满足￨log2FC￨,P值＜0.05，￨Δβ￨＞0.1，P值＜0.05（可根据实际情况进行调整）的点，百分比指该象限内高亮点占所有点的百分比。 2：以热图的形式分别对mRNA、lncRNA的表达与对应的基因不同功能区域的甲基化程度进行联合分析，以描述不同功能区域的甲基化对基因的调控方式，更适用于植物。 图2 结合各样本的基因表达数据和CG/CHG/CHH层面的甲基化数据，进行关联展示，可以直接看出甲基化与基因表达之间的关系。左侧为基因表达由高至低的热图，右侧为每个样本对应基因的甲基化程度展示。由上图可明显看出，高表达的基因对应各样本中gene body区的高甲基化。 后期以散点图的形式来看某个lncRNA在不同组中的表达差异。通过上述整体联合分析结果筛选到目标基因，再通过下图来展示同一基因在不同组中甲基化和表达的相关性。例如下图g2为癌旁，g1、g3为原发和转移，明显该基因在癌旁相对低甲基化高表达，而原发和转移则表现为相对高甲基化低表达。 图 3 不同组的各样本特定基因的启动子区甲基化与RNA表达的关联分析。横坐标为各样本的基因启动子区的甲基化程度均值。纵坐标代表以FPKM代表基因的表达量。 以上的联合分析结果都是伯豪官方出品哦，有需要的老师赶快联系我们吧。 |
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