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表觀遺傳測序解決方案
 
什么是表觀遺傳學?
表觀遺傳學(Epigenetics)指在基因的核苷酸序列不發生改變的情況下,基因表達的可遺傳的變化的研究。例如,DNA甲基化、組蛋白修飾、RNA甲基化、染色體重塑和非編碼RNA調控等等。表觀遺傳學涵蓋的現象很廣,比如同卵雙胞胎的環境影響、植物葉片顏色的多樣性、蜂王與工蜂的差異等。
 
備受矚目的表觀遺傳學測序!
因為有了表觀遺傳修飾的不同,生命體呈現了更加千姿百態的變化。而NGS技術的出現,很大程度上促進了表觀遺傳學的研究。以NGS為基礎的各種表觀遺傳學測序及研究方法的應用和推廣,為生命科學以及醫學的研究提供更多角度。
 
常見的表觀遺傳學測序方法
(一)DNA甲基化測序
DNA甲基化修飾現象廣泛存在于多種有機體中,是表觀遺傳學的重要組成部分。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,從而在基因的表達及其調控、DNA的復制、細胞的生長、X染色體失活、衰老以及許多人類疾病發生過程中發揮重要作用。
 
Takara甲基化測序文庫構建解決方案
EpiXplore Meth-Seq DNA Enrichment Kit(Code No. 635023)
★ 微量樣本友好,可以25 ng-1 μg的剪切基因組DNA起始。
★ 采用His-tagged MBD2蛋白質結合甲基化DNA部分,并通過Capturem Nanoprep Columns將甲基化DNA快速濃縮。
★ 采用DNA SMART技術,無需接頭連接即可構建測序文庫。
 
(二)m6A RNA甲基化測序
近年來的研究發現,m6A(N6-甲基腺嘌呤,N6-methyladenosine)是真核生物mRNA上非常普遍的化學修飾。m6A在調控mRNA的穩定性、剪切、翻譯等方面扮演重要角色。m6A RNA甲基化測序一般采用的方法通過m6A特異性抗體對具有m6A修飾的RNA片段進行免疫共沉淀,將富集下來的RNA片段進行文庫構建,然后再上機測序。
 
Takara MeRIP-Seq文庫構建解決方案
SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v2 - Pico Input Mammalian(Code No. 634411)
★ 支持250 pg-10 ng 人、大/小鼠total RNA,或5-50 ng FFPE RNA起始,即使珍貴的微量臨床樣本,也無需過于擔心樣本量不足。
★ 專為低質量樣本設計,兼容RIN2-10,或DV200≥25%的RNA起始,生成優質的文庫。
★ 引入了ZapR & R-probes核糖體去除技術,可實現在建庫過程中識別、切斷核糖體來源的cDNA,您無需前處理rRNA,最終可在6h內完成鏈特異性Illumina文庫的構建。
 
【文獻案例】
Liu, J., Xu, YP., Li, K. et al. The m6A methylome of SARS-CoV-2 in host cells. Cell Res 31, 404–414 (2021)
軍事科學院軍事醫學研究院秦成峰課題組與北京大學生命科學學院伊成器課題組合作,通過系統繪制了新冠病毒在不同宿主細胞中的m6A甲基化修飾圖譜,揭示了m6A甲基化在新冠病毒感染和傳播過程中的關鍵作用。其中,SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v2- Pico Input Mammalian用于構建RIP-Seq和m6A-miCLIP-seq測序文庫。
另外,Takara對產品進行了升級,推出了SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v3 - Pico Input Mammalian(Code No. 634485),在保留前一代可靠性能的基礎上,加入了UMI分子標簽,大家如果對結果準確度有更高要求,不妨關注一下TA。
 
(三)ChIP-Seq
ChIP(染色質免疫共沉淀,Chromatin Immunoprecipitation)是研究活細胞的蛋白質與DNA相互作用的一種技術。它利用抗原抗體反應的特異性,可以真實地反映體內蛋白因子與基因組DNA結合的狀況。ChIP-seq技術是將ChIP與NGS相結合,一次性獲得與目的蛋白質相結合的DNA序列、確定蛋白質的結合分布和準確的結合位點等信息的技術。
 
Takara ChIP-Seq文庫構建解決方案
ThruPLEX DNA-Seq Kit(Code No. R400674)
★ 兼容50 pg -50 ng的gDNA起始,即使是少量細胞起始的ChIP-Seq分析,也可以輕松獲得高質量的數據!
★ 采用特別的莖環形接頭,能夠有效抑制二聚體的形成,提高與目的片段的連接效率,制備低背景的文庫!
★ 整個實驗只需要兩個小時三步的操作流程,省去更多繁瑣的操作步驟,而且僅需在PCR反應后進行1次磁珠純化,實現對珍貴的ChIP樣本的有效分析!
 
【文獻案例】
Liu, Y. et al. Transcriptional landscape of the human cell cycle. PNAS 114, 3473-78(2017).
本研究通過多組學聯合分析,繪制了全面的細胞周期的轉錄和組蛋白修飾圖譜,并揭示了整個細胞周期中轉錄組的動態變化特征。其中使用ThurPLEX DNA-Seq Kit制備ChIP-seq和DNase-seq的文庫。
更多ChIP-Seq分析秘籍,推薦閱讀:做ChIP-Seq分析,發高分文章,還可以這樣!
 
(四)CUT & RUN-Seq
CUT & RUN(cleavage under targets and release using nuclease)是最近幾年興起的一種蛋白質-DNA互作研究方法。CUT&RUN-Seq的過程包括:在完整的細胞或細胞核內,利用抗體靶向定位目的蛋白,再通過pAG-MNase(Protein A-Protein G-微球菌核酸酶)對目標蛋白兩端的DNA進行切割,并將目標蛋白結合的序列釋放到細胞外,之后再對獲得的目的DNA片段進行文庫構建和上機測序。相較于傳統的ChIP-Seq技術,CUT & RUN-Seq因為無需免疫共沉淀操作、細胞起始量低等特點受到越來越多的研究人員的青睞。
 
Takara CUT & RUN測序文庫構建解決方案
同樣推薦ThruPLEX DNA-Seq Kit(Code No. R400674)
【文獻案例】
Ernst, C. et al. Staged developmental mapping and X chromosome transcriptional dynamics during mouse spermatogenesis. Nat. Commun. 10, 1251 (2019).
本研究采用CUT&RUN-Seq檢測X染色體的表觀遺傳調控。該研究聚焦X染色體在轉錄沉默后的失活和再激活,并為減數分裂后精子細胞X染色體再激活的表觀遺傳調控提供了見解。其中,實驗測序文庫制備使用ThurPLEX DNA-Seq Kit。
 
(五)smRNA-Seq
在細胞調節過程中,small RNA (小RNA,長度為15至200個核苷酸)通過多種機制調控基因表達。smRNA-Seq是基于NGS技術,既可以用于檢測特定組織在特定狀態下的已知small RNA,也可以發現新的或特有的small RNA并預測其靶基因。
 
Takara smRNA-Seq文庫構建解決方案
SMARTer smRNA-Seq Kit for Illumina(Code No. 635029)
 
采用PCR添加接頭,避免了常見的雙端接頭連接法產生較大的偏倚,更能對樣品進行真實反映!
★ 靈敏度高,可以1 ng- 2 μg Total RNA或純化后的small RNA進行文庫制備。
可分析多種small RNA(15-150 個堿基),比如miRNA/piRNA/siRNA/snRNA/snoRNA。
 
【文獻案例】
Dadonaite, B., et al. The structure of the influenza A virus genome. bioRxiv 236620 (2017). doi:10.1101/236620.
在這項研究中,作者利用SMARTer smRNA-Seq Kit構建測序文庫來研究流感病毒中的RNA-RNA相互作用。本研究提供了有關流感病毒如何調控其包裝和生長過程以及不同病毒株之間基因組可能重組的機制等細節。并討論了如何使用該數據來預測新大流行流感病毒株的出現。
 
在進行表觀遺傳學測序研究時,研發人員常面臨多種挑戰,需要更簡便好用的解決方案。Takara提供多種表觀遺傳學研究的測序解決方案,助您更好更正確地進行相關研究。
 
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