CD Genomics propose des plateformes pour l'analyse épigénomique à l'échelle du génome, chacune conçue pour s'adapter à une large gamme de types d'échantillons et répondre à vos besoins de recherche spécifiques, permettant aux chercheurs d'examiner facilement les altérations épigénétiques. Ces informations nous aideront non seulement à comprendre le rôle de la méthylation de l'ADN, mais aussi à identifier des cibles pour un traitement thérapeutique.
Qu'est-ce que les modifications épigénétiques ?
Les modifications épigénétiques sont des modifications réversibles qui affectent l'expression des gènes sans altérer la séquence de l'ADN et peuvent être héritées lors de la division cellulaire. Deux des modifications épigénétiques les plus caractérisées sont la méthylation de l'ADN et la modification de la chromatine. Les modifications épigénétiques jouent des rôles importants dans l'expression et la régulation des gènes, et sont impliquées dans de nombreux processus cellulaires tels que la différenciation, le développement et la tumorigenèse. La méthylation de l'ADN est le plus souvent observée au niveau de la position C5 de la cytosine suivie de la guanine (site CpG) chez les vertébrés, ou sur des sites non-CpG tels que CHG et CHH chez les plantes ou les cellules souches embryonnaires des mammifères. La méthylation de l'ADN est établie et maintenue par des ADN méthyltransférases (DNMT1, DNMT3a et DNMT3b).
L'épigénomique peut être divisée en deux catégories principales :
1. ÉpigénomeL'épigénome englobe une vaste gamme de modifications chimiques se produisant sur l'ADN et les histones au sein de la chromatine, en plus des changements structurels dans la chromatine elle-même. Ces modifications, indépendantes de la séquence génomique sous-jacente, fournissent des informations régulatrices essentielles. Les éléments suivants sont des composants clés de l'épigénome :
(1) Modifications de l'ADN: Comprend la 5-méthylcytosine (5mC) et la 5-hydroxyméthylcytosine (5hmC).
(2) Modifications des histonesComprend des modifications telles que H3K27me3, H3K4me3 et H3K27ac.
(3) Changements au niveau de la chromatineImpliquent des modifications médiées par des protéines liant l'ADN, telles que les facteurs de transcription.
2. ÉpitranscriptomeCe terme fait largement référence à toutes les modifications post-transcriptionnelles qui n'altèrent pas la séquence d'ARN elle-même. Actuellement, plus de 100 modifications chimiques différentes ont été identifiées sur l'ARN, y compris l'N6-méthyladénosine (m6A), l'N1-méthyladénosine (m1A) et la pseudouridine (Ψ).
Technologies de séquençage de la méthylation de l'ADN
Les informations sur la méthylation de l'ADN peuvent être perdues lors de manipulations standard en biologie moléculaire, telles que le clonage moléculaire dans des bactéries et la PCR, en raison du manque de maintien des ADN méthyltransférases. Plusieurs techniques incluent immunoprécipitation de l'ADN méthylé (MeDIP), séquençage au bisulfite (BS-seq)et séquençage bisulfite à représentation réduite (RRBS) ont proposé de préserver les informations de méthylation de l'ADN et de les transformer simultanément en signaux quantitatifs et mesurables. En combinant avec séquençage à haut débitCes techniques ont fourni des informations complètes et fiables sur l'ensemble du génome concernant la méthylation de l'ADN. Un bref aperçu et un flux de travail des différentes technologies de séquençage de la méthylation de l'ADN basées sur le séquençage de nouvelle génération (NGS) sont présentés dans la Figure 1 ci-dessous.
Figure 1. Différentes méthodes d'analyse de la méthylation de l'ADN basées sur le séquençage de nouvelle génération (Jeong) et al.., 2016).
En termes de mérite et de biais de ces méthodes, BS-seq et RRBS peut générer un méthylome ADN à résolution de base, tandis que MeDIP-seq ne peut générer que l'enrichissement relatif de régions spécifiques à travers le génome. La chromatine immunoprécipitation (ChIP) offre un outil avantageux pour étudier les niveaux de méthylation des histones associés à une région de promoteur génique spécifique entre des tissus normaux et malades. Identifier les cibles génétiques des protéines liant l'ADN et révéler le mécanisme de l'interaction protéine-ADN est crucial pour comprendre les processus cellulaires. Le séquençage par chromatine immunoprécipitation (ChIP-seq) vous permet de tirer le meilleur parti de vos études sur la chromatine avec un biais de séquençage minimal.
Comment détecter la méthylation de l'ARN
La méthylation de l'ADN et de l'ARN implique l'ajout enzymatique d'un groupe méthyle (CH3) à un atome spécifique de la molécule d'ADN ou d'ARN, catalysé par des méthyltransférases. Dans l'ARN cellulaire, plus de 100 types de modifications chimiques ont déjà été identifiés. Parmi celles-ci, il existe divers types de méthylation de l'ARN, y compris la méthylation de l'ARN m6A, la méthylation de l'ARN m5C, la méthylation de l'ARN m1A et la méthylation de l'ARN m7G. Actuellement, le type le plus proéminent et le plus enrichi est la méthylation de l'ARN m6A, qui fait référence à la méthylation de l'atome d'azote à la 6e position de l'adénine dans les molécules d'ARN (N6-méthyladénosine, m6A). Cette modification est la modification post-transcriptionnelle la plus courante dans l'ARNm eucaryote, représentant 80 % des modifications de méthylation de l'ARN.
Les méthodes actuelles de détection de la méthylation de l'ARN comprennent principalement les suivantes :
- Séquençage MeRIP Séquençage par immunoprécipitation de l'ARN méthyléCette méthode est basée sur le principe de la liaison spécifique des anticorps aux bases méthylées. Elle utilise des anticorps spécifiques de m6A pour immunoprécipiter et enrichir les fragments d'ARN méthylés, qui sont ensuite soumis à un séquençage à haut débit pour identifier les modifications m6A. Cependant, cette méthode ne peut identifier que les régions avec des niveaux élevés de méthylation et ne peut pas atteindre une résolution à base unique pour la méthylation de l'ARN.
- miCLIP (Immunoprécipitation et croisement de liaison à résolution de nucléotides individuels de méthylation)Dans cette technique, l'ARN méthylé est spécifiquement lié à des anticorps, puis réticulé par la lumière ultraviolette. La transcription inverse de l'ARN réticulé entraîne des mutations ou des truncations de l'ADNc, indiquant la présence de m6A. Bien que miCLIP puisse identifier la méthylation de l'ARN avec une résolution à base unique, les coûts élevés associés à l'utilisation d'étiquettes isotopiques telles que le P32 rendent son utilisation moins faisable pour un usage routinier en laboratoire.
- Séquençage par nanopores TechnologieCette technologie de séquençage de troisième génération identifie les séquences de bases en fonction des signaux électriques. Différentes bases modifiées sur l'ARN provoquent des degrés d'obstruction variés lorsqu'elles passent à travers le canal nanopore, générant des signaux électriques caractéristiques. En surveillant ces signaux en temps réel, les types de bases correspondants et leurs modifications peuvent être déterminés. Ainsi, le séquençage par nanopore peut détecter la méthylation de l'ARN avec une résolution d'une seule base sans avoir besoin d'une liaison spécifique d'anticorps.
Nos services de séquençage en épigénomique
Nos solutions de méthylation de l'ADN comprennent :
Nos solutions de méthylation de l'ARN inclure :
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Le séquençage MeRIP se concentre sur les modifications de l'ARN, en particulier la N6-méthyladénosine (m6A), et aide à comprendre la régulation post-transcriptionnelle et la dynamique des modifications de l'ARN.
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Le service de séquençage de méthylation de l'ARN 2'-O (RiboMeth-seq) offre une détection complète des modifications de méthylation de l'ARN 2'-O à travers une variété de molécules d'ARN, y compris les snoRNA, tRNA et rRNA. RiboMeth-seq utilise principalement un traitement alcalin ou des ions métalliques pour induire une clivage aléatoire de l'ARN. Les positions de méthylation 2'-O montrent une résistance au clivage, restant ainsi intactes ; en revanche, les sites non méthylés sont sujets au clivage ou à la dégradation. En identifiant les sites qui résistent au clivage, RiboMeth-seq cartographie efficacement les sites de méthylation 2'-O.
-
Le séquençage de l'ARN par méthylation à nanopore est une méthode qui utilise la technologie des nanopores pour séquencer directement les molécules d'ARN et détecter leurs modifications de méthylation. Cette technique permet une localisation et une identification précises des sites de méthylation grâce à l'analyse en temps réel des changements de signal électrique lorsque les molécules d'ARN passent à travers le nanopore. Avec les avantages du séquençage direct et des longueurs de lecture importantes, cette technologie constitue un outil puissant pour étudier les rôles de la méthylation de l'ARN dans l'expression génique et la fonction cellulaire.
Avantages du séquençage épigénomique
- Aperçus completsLa recherche en épigénomique offre un paysage complet des modifications épigénétiques à travers l'ensemble du génome, englobant la méthylation de l'ADN, les modifications des histones et les rôles régulateurs des ARN non codants. Cette approche holistique est essentielle pour élucider les réseaux complexes de régulation génique et leurs réponses dynamiques.
- Sensibilité et Spécificité: Les techniques épigénomiques modernes, telles que ChIP-seq, séquençage par bisulfite, et ATAC-seq, offrent une sensibilité et une spécificité exceptionnelles. Ces méthodologies permettent une détection et une quantification précises des changements subtils dans les marques épigénétiques, essentiels pour déchiffrer les processus cellulaires et les mécanismes de la maladie à un niveau moléculaire.
- Analyse à haut débitLes méthodologies épigénomiques facilitent l'analyse à haut débit de milliers de régions génomiques et de loci épigénétiques simultanément. Cette capacité améliore considérablement l'efficacité de la recherche, soutenant des enquêtes à grande échelle sur les systèmes biologiques et les interactions génétiques complexes.
- Résolution temporelle et spatialeDes outils épigénomiques avancés offrent une résolution temporelle et spatiale des modifications épigénétiques, capturant les changements dynamiques à travers divers stades de développement et types cellulaires. Cette compréhension détaillée des dynamiques épigénétiques contribue de manière cruciale à la compréhension de la biologie du développement et de la pathogénie des maladies.
Application du séquençage épigénomique
- Recherche sur le cancerL'épigénomique trouve une application étendue dans la recherche sur le cancer, où l'analyse des altérations épigénétiques dans les cellules tumorales identifie des biomarqueurs et des cibles thérapeutiques potentielles. Cela contribue de manière significative à l'avancement des stratégies de traitement personnalisé.
- Biologie du développementL'étude des mécanismes régulateurs épigénétiques pendant le développement embryonnaire améliore notre compréhension de la différenciation cellulaire et de l'organogenèse au niveau moléculaire.
- NeurosciencesExplorer le rôle des modifications épigénétiques dans le neurodéveloppement, la plasticité synaptique et les maladies neurodégénératives révèle les mécanismes sous-jacents aux troubles neurologiques.
- Sciences de l'environnementL'épigénomique est utilisée pour étudier les influences environnementales, telles que l'alimentation, les polluants et le mode de vie, sur l'expression des gènes et les modifications épigénétiques. Cela aide à évaluer la relation entre l'environnement et la santé.
- Science des plantesDans la recherche épigénétique sur les plantes, l'épigénomique dévoile les mécanismes moléculaires régissant la croissance des plantes, leur développement et leurs réponses aux stress environnementaux, facilitant ainsi l'amélioration des cultures et la productivité agricole.
Exigences d'échantillon
Voici les exigences d'échantillon pour certains de nos services de séquençage épigénomique. Pour des informations plus détaillées, veuillez consulter les pages de services spécifiques. De plus, si vous êtes intéressé par nos services, veuillez contactez-nous pour confirmer les exigences d'échantillonnage de séquençage.
Tableau 1. Séquençage épigénomique
|
Service |
Type d'échantillon |
Quantité recommandée |
Quantité minimale |
Concentration Minimale |
| MeDIP-Seq/hMeDIP-seq |
ADN génomique |
≥ 2 µg |
1 µg |
20 ng/μL |
WGBS (Bisulfite de tout le génome)
Séquençage |
ADN génomique
Cellule
Tissu |
≥ 1 μg
≥ 1 x106
≥ 50 mg |
200 ng
|
10 ng/µL |
RRBS (Bisulfite de représentation réduite)
séquençage) |
ADN génomique
Cellule
Tissu |
≥ 1 μg
≥ 5 x106
≥ 30 mg |
20 ng
3×103 |
20 ng/µL |
| Séquençage bisulfite ciblé |
ADN génomique
Cellule
Tissu |
≥ 500 ng
≥ 1 x106
≥ 20 mg |
50 ng |
10 ng/µL |
| oxWGBS-Seq |
ADN génomique |
≥ 3 µg |
1 µg |
30 ng/µL |
| oxRRBS-Seq |
ADN génomique |
≥ 2 µg |
|
50 ng/μL |
| oxTBS-Seq |
ADN génomique |
≥ 1 µg |
|
20 ng/μL |
| Epityper |
ADN génomique |
≥ 1 µg |
|
|
| Séquençage IP de l'ADN 6mA |
ADN génomique |
≥ 5 µg |
|
20 ng/μL |
| ChIP-seq |
ADN ChIPé
Cellule
Tissu |
≥ 10 ng
≥ 2 x 107
≥ 500 mg |
5 ng
1×105 |
1 ng/µL |
| DAP-seq |
TF
Cellule
Tissu |
≥ 5 µg
≥ 5 x106
≥ 500 mg |
1 µg
200 mg |
20 ng/µL |
| ATAC-seq |
Cellule
Tissu |
≥ 1 x106
≥ 500 mg |
5×104
200 mg |
1 ng/µL |
Tableau 2. Séquençage de l'épigénomique de l'ARN
|
Service |
Type d'échantillon |
Quantité recommandée |
Quantité Minimale |
Concentration minimale |
| RIP-seq |
ARN IPed
Cellule
Tissu |
≥ 100 ng
≥ 5×107
≥ 500 mg |
40 ng
200 mg |
5 ng/μL |
| eCLIP-Seq |
ARN IPed
Cellule
Tissu |
≥ 100 ng
≥ 3×107
≥ 500 mg |
40 ng
200 mg |
5 ng/μL |
MeRIP (ARN méthylé)
Immunoprécipitation |
ARN total
Cellule
Tissu |
≥ 10 μg
≥ 1×107
≥ 500 mg |
2 μg
200 ng |
1 ng/µL |
| Séquençage BS de l'ARN (Séquençage Bisulfite de l'ARN) |
ARN total
Cellule
Tissu |
≥ 10 μg
≥ 1×107
≥ 500 mg |
100 mg |
|
Pipeline d'analyse
Le flux de travail d'analyse des données de séquençage en épigénomique suit généralement le schéma décrit ci-dessous. Comme chaque méthode implique des étapes spécifiques, vous pouvez vous référer aux sections respectives pour des procédures d'analyse des données détaillées.
Affichage des résultats
Ci-dessous se trouve une présentation partielle des résultats de nos analyses de séquençage épigénomique. Pour des informations plus détaillées, veuillez consulter les pages de services spécifiques.
Références
- Jeong H.M., et al.Efficacité de l'immunoprécipitation de l'ADN méthylé par séquençage au bisulfite pour l'analyse de la méthylation de l'ADN à l'échelle du génome. Épigénomique2016, 8(8):1061-77.
- Roundtree I A, Evans M E, Pan T, et al. Modifications dynamiques de l'ARN dans la régulation de l'expression génique. Cellule, 2017, 169(7):1187-1200.
À des fins de recherche uniquement, non destiné à un diagnostic clinique, un traitement ou des évaluations de santé individuelles.
Directives de Soumission d'Échantillons
