【交流】表观组学(epigenomics)的实验技术交流

“表观遗传学现在成为了肿瘤研究中的热点问题。我们现在已经很清楚肿瘤的形成都伴随着DNA甲基化和组蛋白的修饰异常。全基因组的低甲基化（hypomethylation），抑癌基因启动子CpG岛高度甲基化(hypermethylation)，众多关键基因的组蛋白密码被改变，以及组蛋白H4去已酰化和三甲基化，这些都是肿瘤细胞异常表观遗传谱的明显特征。、、、，我们有必要建立一个雄心勃勃的计划去认识肿瘤发生中DNA 甲基化和组蛋白变化的本质。人类表观组计划是对这一必要性的响应。“
－－－－－Manel Esteller
CpG岛的最新定义：
1、片断长度≥500 bp（最近略有改动，有文章指出大于200bp），G+C的含量≥50％，CpG二核甘酸的实际观察值与期望值之比≥65％；大约70％的哺乳动物基因组CpG被甲基化，并常发生在重复序列区域；
2、相比较而言，没有甲基化的的CpG往往出现在看家基因和抑癌基因的启动子区域，并在基因的表达调控和细胞分化中起着决定性的作用。
参考：MMASS: an optimized array-based method for assessing CpG island methylation DNA

甲基化通过两种机制参与转录调控：
一、DNA甲基化直接干扰了特异性结合蛋白与该识别序列的结合；
二、组蛋白去乙酰化酶（Histone deacetylases, HDAC）或组蛋白甲基化转移酶（Histone methyltransferases）与甲基化位点上的结合蛋白（methyl-CpG binding proteins）的形成牢固、紧缩的核小体结构，间接的抑制基因的表达。

写在开版前。
主要涉及的甲基化的定性检测和定量分析的实验技术：
1、甲基化PCR（Methylation-Specific PCR）；
2、甲基化芯片，如DMH(Differential methylation hybridization)和MeDIP－on－chip(类似CHIP-on-chip)；
3、high performance capillary electrophoresis (HPCE)；
4、Combined Bisulfite Restriction Analysis (COBRA)；
//////
推荐一篇review比较全面的介绍了表观组学研究的技术
http://www.springerlink.com/index/P246VJ7375M14453.pdf
*********************************************
在复杂疾病的研究中，特别是精神疾病中，单纯遗传学方面（DNA序列的多态性，包括SNP和去年的CNV）的研究和单纯表观遗传学方面(组蛋白修饰、基因组印记失常、甲基化、小RNA的转录后调控、蛋白的翻译后修饰)都不能给出完全满意的答案。这不禁使人想到了物理学上的光的本质：波粒二相性的问题。
然而，生命体比物理现象还要复杂很多，不能简单得二元化。表型和基因型的桥梁是基因的表达调控，但是这个桥上发生的故事我们了解的还不够完整。生命体是一个高度开放的系统，它的一个很重要的能力就是环境应答，并且作出适应性调整。表观遗传修饰在这方面功不可没。是否遗传学和表观遗传这2个独立的系统存在一个交集？这个交集中大部分是存在着遗传异质性的应答基因？在同样的环境因素下，多态性也可以影响基因的表观修饰从而影响基因调控？
在复杂疾病的模式中，遗传＋环境＋随机因素＝致病，然而，在精神疾病中和一般的躯体疾病如癌症、心脑血管疾病中，这三种因素的比例是否会不同？心理因素对人罹患某种疾病的影响又究竟有多大的影响？也许这需要更多根据临床资料和流行病学调查方面的资料来比较。 (引自一个知己的评论)
**********************************************
希望在表观遗传学领域匍匐前进的战友到此交流！
应用一篇综述上的图片