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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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    发布时间: 2018 - 12 - 10
    英文标题:Selection and Validation of Novel RT-qPCR Reference Genes under Hormonal Stimuli and in Diferent Tissues of Santalum album杂志:Scientific  Reports影响因子:IF=4.122摘要   逆转录实时定量聚合酶链式反应 (RT-qPCR)因其高通量、特异性和敏感性而被广泛应用于基因表达水平的研究。为了获得准确可靠的结果,RT-qPCR分析必须有一个合适的参考基因。到目前为止,经济热带树种檀香((Santalum album L.)还没有被验证的可靠参考基因。在本研究中,有13个候选参考基因(包括从大量的檀香转录组数据中筛选出的12个新的可能的参考基因,以及目前使用的β-actin基因)在不同的组织(茎、叶、根和愈伤组织)、以及水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯 (MeJA)、赤霉素(GA)处理作用下的愈伤组织中,用GeNorm,NormFinder,BestKeeper,Delta CT和 RefFinder算法综合验证。几种新的候选参考基因比目前使用的传统基因ACT要稳定得多。SA处理中ODD和Fbp1、MeJA处理中的CSA 和Fbp3、JA处理中的PP2C和Fbp2、以及3个激素处理中FBP 1和FBP 2,分别是最准确的参考基因。当FAB1A与PP2C结合后,被鉴定为四种组织最适宜的参考基因组合。而HLMt, PPR和FAB1A的组合则是所有实验样本中最理想的参考基因。此外,为了验证我们的结果,我们还通过参考基因及他们的组合在MeJA处理下的三种檀香组织中评估了SaSSy基因的相对表达水平。本研究中所鉴定的参考基因将提高RT-qPCR分析的准确性,并将有...
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    发布时间: 2018 - 12 - 03
    发表期刊:Microbiome影响因子:9.133(SCI一区)研究背景最近几年,对肠道微生物群(GM)的研究已经不仅仅是描述分类组成,通常是将16S rRNA基因测序应用于粪便样本,更广泛地研究GM的功能潜力,这是通过鸟枪法宏基因组学(MG)方法实现的。群体MG研究表明,尽管存在较大的个体间结构/组成变异,GMs仍有一组稳定的核心功能。然而,由于测序的基因不一定表达,MG不能提供可靠的信息,说明哪些微生物的功能特征实际上在响应宿主代谢、免疫、神经生物学、饮食或其他环境因素的刺激而发生变化。相反,这类信息可以由功能宏组学收集,如宏转录组学(MT)和宏蛋白质组学(MP),它们对微扰具有较高的敏感性,因此可能更好地反映宿主微生物相互作用。在这方面,特别令人感兴趣的是调查人类群体中潜在的和实际活跃的GM特征之间的关系,为了从已知的MG的潜能开始鉴定在健康肠中组成型表达的微生物功能。最近的一项研究已经针对MT实现了这一目标,在具有最高表达率(mRNA/DNA比率)和参与淀粉代谢,氨基酸生物合成,孢子形成和以及具有最低表达率的肽聚糖生物合成的基因中发现了核糖体蛋白和柠檬酸循环酶的转录物。人们对微生物蛋白的了解较少,尽管它们提供了有关GM代谢的主要信息,并且代表了宿主-GM相互作用中的关键分子。尽管有一些开创性的研究提出了对疾病有关的人类群体中的宏基因组和宏蛋白组的分析,到目前为止,还没有系统地、比较地调查健康人群的分类学和功能特征,这种特征可能和实际由GM表达。材料与方法01实验设计图1本研究的实验设计注:从临床监测的撒丁岛人群中选出15名健康成人(男性7名,女性8名)。从每个人身上采集粪便样本,同时进行Illumina鸟枪法DNA测序(宏基因组)和LTQ-Orbitrap鸟枪法质谱分析(宏蛋白组)。宏基因组学也被用作序列数据库,以便进行严格的宏蛋白质组/宏基因组比较,并进行分类和功...
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    发布时间: 2018 - 11 - 26
    摘要全转录组范围内鉴定能与蛋白结合的RNA(RBPs),是了解转录后基因调控网络的必要条件。然而RBPs蛋白组的研究主要局限于多聚腺苷酸的RNA与蛋白的结合,对于没有ploy-A尾的RNA(主要的是非编码RNA和RNA前体)几乎都没发现。本文介绍了一种点击化学(主旨是通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法,并借助这些反应(点击反应)来简单高效地获得分子多样性。)辅助的RNA互作捕获策略(CARIC),能够对RBPs进行无差别鉴定,不受RNA是否具有ploy-A尾的约束。CARIC主要是利用炔基尿苷类似物对RNA进行标记,并在活体内进行RNA-protein光照交联,然后与叠氮化物生物素进行点击化学反应,亲和富集后进行蛋白组分析。利用CARIC在人的宫颈癌细胞中鉴定到597个RBPs,包括130个之前未知的RBPs。这些新发现的RBPs可能是和非编码RNA结合的,因此发现了一些之前未知的非编码RNA参与的过程(例如蛋白酶体功能和中间代谢)。材料方法实验材料:人的宫颈癌细胞,胚肾细胞;质粒构建和细胞转染:克隆宫颈癌细胞cDNA(hnRNPC,MBNL1,VDAC1,NME2),克隆质粒:VigoFect;几种已知RPBs用来验证CARIC技术成功率CARIC分离出的RNA测序:Illumina HisEq 4000 PE150;蛋白质谱检测:LC-MS/MS,Easy nLC 1000 system +Velos Pro Orbitrap Elite mass spectrometer;质谱数据分析:MaxQuant version 1.5.5.1(原始数据分析),依靠人的蛋白数据(UniProt)Andromeda search engine进行蛋白查询;CARIC RBPs验证:CLIP...
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    发布时间: 2018 - 11 - 09
    前沿慢性阻塞性肺病(COPD)是一种炎性疾病,其特征在于进行性空气流量限制,并且被认为部分地由于响应于慢性空气污染物暴露(主要来自吸烟)而引起的夸大的肺部炎症。目前可用的治疗方法在很大程度上是无效的。因此,有效治疗COPD迫切需要新型的治疗药物。前期系统药理学鉴定了补肺益肾方(BYF)的195种潜在靶点,并被证实对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠有短期治疗作用。然而,对慢性阻塞性肺疾病(COPD)的长期疗效及机制尚不清楚。因此,本研究以慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠为研究对象,于第9~20周给药。然后通过转录组学-蛋白质组学-代谢组学分析第32周BYF对慢性阻塞性肺病大鼠的长期影响。材料与方法样本收集第0-8周构建COPD大鼠模型,将32只大鼠置于一个暴露于烟草和反复肺炎克雷伯菌感染的封闭的盒子里,第9-20周大鼠每日灌胃给予生理盐水(2mL)、BYF(4.44g/kg,0.5g/ml)和氨茶碱(2.3mg/kg)。检测方法转录组:Microarray(4×44K)大鼠全基因组表达谱芯片;蛋白组:8-plex iTRAQ,NanoLC-QTOF-MS;代谢组:Agilent-1200 LC-Agilent-6520 Q-TOF;数据分析Agilent GeneSpring GX software version 11.0Mascot:蛋白质鉴定Mass Hunter:代谢物鉴定SIMCA-P:PLS-DA基因、蛋白质和代谢物集富集、网络和通路分析Bingo(CytosCapev3.1.1插件)用于分析转录本和蛋白质的分子功能;DAVID和KEGG数据库对转录本和蛋白质进行途径富集分析。Metscape用于分析基因、蛋白质和代谢组学数据的整合途径;ClueGO(Cytoscape插件被用来探索基因和蛋白的分子功能。MetaboAnalyst 3.0被用来确定代谢物...
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全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

日期: 2016-12-22
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摘要:

炎症性肠病(IBD可能是基因与环境相互作用产生的。本文研究了240个初诊病例IBD190个对照的全基因组表观遗传范围内的DNA甲基化差异。通过全基因组重亚硫酸盐测序,鉴定到439个差异甲基化位点(DMP)和5个差异甲基化区域(DMR)。结合基因组数据和表观遗传数据,找出甲基化的数量性状位点。与VMP1甲基化相关的两个SNP位点,与已知的IBDSNP位点连锁不平衡TXK基因(DMR内的)与IBD相关的高甲基化,与全血和CD8+ T细胞的基因表达呈负相关,和其他的细胞不是这种关系。因此,IBD中位点特异性的DNA甲基化的变化,会引起潜在的基因型和细胞特异性的基因表达量的改变。

备注:先前的GWAS研究已经证明了200SNP位点与IBD相关。

 

材料与方法:

样品收集和细胞分离

在以下管中采集血液样品:9ml Z血清凝块激活空泡(GreinerFrickenhausenGermany),9ml K3 EDTA空泡(Greiner)和PAXgene血液RNA管(BDNJUSA)。将18-36mlEDTA缓冲血液用于初始FicollFicoll-PaqueGE healthcareBucksUK)密度梯度离心以获得外周血单核细胞。使用autoMACs Pro细胞分离器(MiltenyiGermany)对用抗体包被的微珠(人CD14 +CD8 +CD4 +微珠,20ml / 1×107个细胞)标记的细胞进行免疫磁性分离。在初始CD14 +耗尽步骤后进行CD4 +分离。使用荧光抗体染色和流式细胞仪(FACS Aria IIBDGermany)估计细胞纯度。在外周血单核细胞消耗后,将红细胞在冰上裂解(1,000ml dH2O8.3g NH4Cl1.0g KHO31.8ml 5EDTA),通过离心回收白细胞

 

全基因组甲基化分析。

使用Illumina Human Methylation450平台IlluminaSan DiegoCAUSA)对外周血白细胞DNA进行亚硫酸氢盐转化和分析。病例、对照的不同的细胞随机分布在芯片上。使用RR Foundation for Statistical ComputingVienna)中的lumimethylumiminfi处理数据。使用β混合分位数扩张(BMIQ)校正了阵列内和探针设计变异。使用ComBat校正阵列间批量效应。使用在minfi中实施的Houseman算法从甲基化数据估计细胞比例。使用limma对上述细胞比例连同年龄和性别作为协变量进行差异甲基化位置分析(DMP,单个CpG探针)。使用Holm校正对全血数据进行多重检验,使用Benjamini Hochberg FDR对分离的细胞数据进行多重检验。

差异甲基化区(DMR定义为在2kb距离内有三个或更多个连续探针,且甲基化变化方向相同。将Jostins等人描述的163个已知的与IBD相关的GWAS风险基因座附近的差异甲基化探针,和1,000个随机选择的相同大小的bin进行比较,使用Wilcoxon秩和检验。作为对照,还测试了IBD相关的DMP对于七种其它疾病(类风湿性关节炎,牛皮癣,强直性脊柱炎,TBI型糖尿病,阿尔茨海默病,IgG糖基化)的GWAS数据。

 

全基因组亚硫酸氢盐测序。

6IBD病例(3CD克罗恩病,3UC溃疡性结肠炎)和3个对照进行全基因组亚硫酸氢盐测序。DNA进行超声处理以产生大小为50-500bp的片段,使用AMPure XP珠(Agencourt Bioscience)对150-300bp的片段进行大小选择。使用Illumina TruSeq样品制备试剂盒按照Illuminas标准方案产生DNA文库。使用Agilent 2100生物分析仪对文库进行质量评估,并使用文库定量PCR试剂盒(Kapa Biosystems)估算浓度。使用Illumina HiSeq 2000平台进行PE 100bp DNA测序。

使用GEM比对器(v1.242reads比对到两个版本的人GRCh37参考基因组。同时考虑到观察到的碱基、碱基质量分数和每个读对的链来源来估计基因型和DNA甲基化状态。

 

基因分型。

使用Nucleon BACC 3 DNA提取试剂盒(GE healthcareBuckinghamshireUK)提取全血白细胞DNA。使用Illumina Human CoreExome BeadChip芯片对患者进行基因分型。使用plink进行性别检查以鉴定和去除性别错配。使用matrixEQTL估计MeQTLseQTLs

 

基因表达分析。

具有分离的细胞样品(n = 60)的个体,加上另外8名患者,用于基因表达分析中(总n = 68)。使用Allprep DNA / RNA miRNA通用试剂盒(Qiagen提取分离的细胞RNA。使用PAXgene血液miRNA试剂盒(PreAnalytixSwitzerland)从PAXgene试管提取全血RNA。使用Agilent BioAnalyzerRNA进行定量和评估质量,仅使用47个具有RNA完整性的样品用于下游分析。在使用MinElute RNA清除试剂盒(Qiagen)进行样品浓缩和清除后,使用GlobinClearAmbionLife Technologies USA)消除珠蛋白mRNA转录物。使用Illumina TotalPrep RNA扩增试剂盒(AmbionLife Technology)扩增并生物化RNA。使用Agilent BioAnalyzercRNA进行定量和评估质量,大多数cRNA1,0001500nt之间。58℃,Illumina HT12 humanv4表达芯片杂交18小时。使用lumilimma包装分析数据。

 

研究结果:

1、IBD相关的差异甲基化位点。

与对照相比,在IBD病例中有439DMPs

1是全血中,炎症性肠病(IBD)病例与对照之间的top差异甲基化位点(DMP

 全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

A、炎症性肠病(IBD)相对于对照的top差异甲基化位点(DMP)的曼哈顿图

全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险 

B、Top DMPs火山图和甲基化探针相对于基因的位置(IGR,基因间区;TSS,转录起始位点;UTR,非翻译区)。

 全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

 

 

2、IBD相关的差异甲基化区域

表二是全血中,炎症性肠病(IBD)病例与对照之间的5差异甲基化区(DMR列表。与对照相比,存在四个CD相关的DMRVMP1ITGB2WDR8CDC42BPB)和两个UC相关DMRVMP1WDR8)。

 全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

 

VMP1区域的详细表征。

A、在炎症性肠病(IBD,红色)和对照(蓝色)中的VMP1区域450K的芯片探针(三角形)。

B、使用全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)数据(红线IBD,蓝线对照)绘制的相同的VMP1区域。

C、VMP1基因示意图。只显示了VMP1的前两个外显子。

D、450k芯片探针和WGBS数据在同一地点的相关性,用Pearson检验。X轴表示Chr 17h19)坐标。

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3、DNA甲基化具有细胞类型特异性。

A、主成分分析,显示全血的(iDNA甲基化数据和(ii)基因表达数据。表明样品根据细胞类型聚类。

B、IBD病例与对照的特定细胞(CD4 +T细胞,CD8 + T细胞和CD14 +单核细胞)的差异甲基化位置(DMP)分析的火山图

C、D、细胞特异性的DNA甲基化。

C、在全血中最差异的甲基化位点(RPS6KA2在单核细胞中也低甲基化。与全血相比,单核细胞中病例和对照之间存在更大的差异,表明单核细胞可能负责全血中所见的DNA甲基化差异

D、组蛋白脱乙酰酶4HDAC4)中,单核细胞特异性的DNA甲基化HDAC4是组蛋白脱乙酰酶的亚类,可以指示表观遗传机制之间的相互作用。

 全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

 

 

4、差异甲基化可能由基因变异驱动。

IBD相关的DMP似乎与已知的IBD相关的GWAS基因座共定位。将439IBD相关的DMP用于局部遗传关联(顺式甲基化数量性状基因座(meQTL))。上述五个DMR中的两个(VMP1ITGB2)具有显著的遗传关联。

A、rs8078424基因型与VMP1DNA甲基化密切相关cg16936953)(FDR校正的P = 8.8010-5,线性模型)。

B、与对照相比,VMP1DNA甲基化与炎症性肠病(IBD病例状态强烈相关Holm校正P = 2.2±10-13,线性模型)。

C、rs8078424基因型与IBD状态相关(两者都保持Hardy-Weinberg平衡)。

D、VMP1基因座(红色倒三角形)的甲基化相关的两个SNP位点rs10853015rs8078424,蓝色菱形)与已知的IBD-易感性SNP位点rs1292053,绿色菱形)连锁不平衡。(rs1292053 -rs8078424,距离≈13072bpr2 = 0.43s1292053-rs10853015,距离= 185198r2 = 0.43。)

IBD特异性的甲基化差异可能由潜在的遗传变异驱动,并可能提供有助于疾病的遗传多态性。 

 全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

 

5、细胞特异性的DNA甲基化基因表达关。

全血、CD8 + T细胞、CD4 + T细胞和CD14 +单核细胞中的TXK(酪氨酸激酶)的DNA甲基化(a)和基因表达(c)。

b)显示了各样品中TXK基因表达和DNA甲基化之间的相关性

TXK基因的与IBD相关的高甲基化,与全血CD8 + T细胞中观察到的TXK基因表达的减少相关,而与其他细胞类型无关。

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亮点分析:

1、采用全面的方法研究全基因组DNA甲基化,使用全基因组亚硫酸氢盐测序,Illumina 450K芯片和焦磷酸测序结合相应个体中的基因组和转录组数据,整合分析。

2、DNA甲基化可能由潜在的遗传变异驱动,表明遗传多态性有助于疾病变异。疾病相关的免疫细胞的细胞分选已经表明DNA甲基化和基因表达之间的微妙的细胞特异性关系。

 

 

参考文献:

Integrative epigenome-wide analysis demonstrates that DNA methylation may mediate genetic risk in inflammatory bowel disease.

NATURE COMMUNICATIONS. 2016, IF= 11.329

 

全基因组表观遗传分析表明,DNA甲基化可能介导炎症性肠病的遗传风险

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