表观遗传学

通过不改变DNA序列的化学修饰影响基因表达。

表观遗传变化，如DNA甲基化和组蛋白修饰，代表了调节DNA转录的遗传信息层。在许多生物体中，这些变化对于理解基因调控和表达至关重要。表观遗传失调，如DNA的甲基化(CpG)，组蛋白的修饰，microRNAs的结合以阻止翻译，短干扰RNA (siRNA)的转录后沉默，非编码RNA (ncRNAs)的染色质结构的修饰，与多种疾病相关，包括癌症。表观遗传学研究可以揭示表达表型的变异、x染色体失活和转录错误。

基于阵列和基于下一代测序(NGS)的方法都用于研究表观遗传修饰。有三种常见的基于ngs的方法可用于表观遗传分析:甲基-seq，芯片-seq和ATAC-seq。

Methyl-seq用单核苷酸分辨率研究基因组的甲基化状态。这种方法使用亚硫酸氢盐处理，将胞嘧啶残基转化为尿嘧啶，而甲基化残基则未被修饰。目前已经开发了几种甲基测序策略，包括全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)和还原亚硫酸氢盐测序(RRBS)，后者丰富了CpG岛的基因序列。

ChIP-seq结合染色质免疫沉淀(ChIP)和NGS来识别整个基因组中dna相关蛋白的结合位点，并被常规用于绘制组蛋白修饰和转录因子。这种方法依赖于靶向抗体选择，以丰富与特定蛋白质结合的DNA片段。

ATAC-seq，一种转座酶可达染色质测序的测定方法，确定染色质可达区域，并绘制DNA结合蛋白，以识别活性启动子、增强子和其他独联体监管元素。这种方法改变了基因调控的分析，允许生成只需5万个细胞的测序文库。

由于表观遗传分析通常涉及超低输入DNA，从有限的材料构建高质量的文库至关重要。罗氏测序解决方案有许多解决方案设计的目标富集，文库制备和优化文库质量的表观遗传工作流程。SeqCap®Epi目标富集试剂盒能够富集目标，以单碱基分辨率进行DNA甲基化评估。的KAPA HyperPrep工具包非常适合ChIP-seq和methyl-seq应用，因为它能够实现更高的适配器连接文库产量和更低的放大偏置。这转化为更高的库多样性、更低的复制率和更统一的覆盖率，特别是对于低输入的样本。对于甲基seq的研究KAPA HiFi尿嘧啶+HotStart DNA聚合酶对亚硫酸酯转化文库的扩增是必不可少的，因为它对尿嘧啶残基的耐受性。KAPA HiFi HotStart ReadyMix可用于ATAC-seq和ChIP-seq库的放大，以提供改进的序列覆盖率和减少偏置。