芯片速递| Illumina人850K甲基化芯片

DNA甲基化对基因表达调控起着重要作用，而且这种调控作用可以随着细胞分裂在世代间稳定遗传。甲基化多发生于胞嘧啶位置，在细胞和组织分化、发育、衰老、疾病发生以及适应环境等过程中，甲基化状态可能随时发生变化。非正常的DNA甲基化及其导致的基因表达往往与疾病相关联，例如肿瘤、精神性疾病、X-染色体沉默、自身免疫疾病等。

DNA甲基化已成为当前分子生物学的研究热点之一。研究者对通量更高、覆盖更全、性价比更高的甲基化芯片服务的需求更为迫切，今天博奥晶典就向您推荐这样一款全新升级的甲基化芯片服务：Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip（850K）。

Figure 1: Infinium MethylationEPIC BeadChip-The Infinium MethylationEPIC BeadChip features＞850,000CpGs in enhancer regions,gene bodies,promoters,and CpG islands.

产品优势

该款芯片全面覆盖表观基因组的关联研究，可以基于单核苷酸分辨率定量检测基因组中的甲基化位点，主要优势如下：

• 高通量的定量检测：可同时检测>850,000个位点
• 全面的全基因组覆盖范围：覆盖>95%的CpG岛，99%的RefSeq基因，保留了>90%的450K甲基化位点
• 覆盖了增强子区域：在增强子区域新增了350,000个甲基化位点（包括ENCODE enhancers，ENCODE open chromatin，>80% of FANTOM5 Enhancers，GENCODE genes，promoters，UTRs）
• 分辨率高：单碱基分辨率，可以直接检测到发生甲基化的准确位点
• 可重复性高：技术重复的重现性>98%，与450K芯片的重复性>98%

   

A.MethylationEPIC Replicate Correlation (R2＞0.98)
B.HumanMethylation450vs.MethylationEPIC Correlation (R2＞0.98)

• DNA起始量低：仅需250ng，相比于450K芯片的1ug DNA，大大节约了样品量
• 高质量的实验数据：使用Infinium技术，无其它甲基化DNA捕获方法常有的偏向性，同时采用Infinium I和Infinium II探针设计，进一步保证高质量的实验数据
• 兼容FFPE样本，支持LIMS及自动化系统

数据分析结果展示

1. 甲基化位点分布与聚类分析：

   
   
病例-对照差异甲基化位点分布图                   病例-对照差异甲基化位点热图聚类

2. 差异甲基化分析：

   
               
差异甲基化位点数目                             差异甲基化位点GO富集分析 

差异甲基化位点KEGG富集分析

应用案例

《柳叶刀》文章：DNA甲基化与体质指数的全基因组关联分析

研究背景：
肥胖是一类重要的健康疾病，与生活方式、环境因素和遗传因素密切相关。体质指数（body mass index, BMI）是国际通用的衡量是否肥胖的数值。与BMI相关的遗传变异已有报道，但与BMI相关的表观遗传变化仍知之甚少。

Lancet. 2014 Mar 12. pii: S0140-6736(13)62674-4.   影响因子：39.06

研究内容：
本文首先采集了459例欧洲人的全血样本，利用Illumina公司的Human Methylation 450 array芯片进行了初步筛选，发现3个基因中的5个甲基化位点与BMI显著相关，其中的三个位点cg22891070, cg27146050h和cg16672562均位于缺氧诱导因子HIF3A的第一内含子内。在其他两组欧洲白人群体中（n=339，n=1789）对这三个位点进行了验证，确定了其与BMI的相关性。其中最显著位点cg22891070的甲基化程度每增加10%，BMI就会最多增加3.6%。另外两组群体（n=635，n=395）的验证也表明，在脂肪组织DNA中cg22891070位点与BMI显著相关，皮肤组织中的无相关性。芯片数据显示在脂肪组织中cg22891070的甲基化与HIF3A其中一条转录本的表达呈负相关。遗传变异位点分析发现，两个多态性位点rs8102595和rs3826795与cg22891070位点的甲基化程度密切相关。本研究表明：血细胞和脂肪组织中HIF3A甲基化程度的升高与BMI的增加密切相关，HIF3A信号途径在体重的增加方面可能具有重要作用。

研究路线