DNA Methylation Detection

DNA甲基化检测

亚硫酸氢盐转化结合 MSP / BSP 双方案,检测基因启动子区 CpG 位点甲基化状态

MSP / BSP 双方案
亚硫酸氢盐转化
甲基化定量
表观遗传研究

DNA 甲基化是表观遗传学的重要修饰方式:在 DNA 甲基转移酶(DNMTs)催化作用下,以 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体,将甲基基团添加至胞嘧啶第 5 位碳原子,生成 5-甲基胞嘧啶(5-mC)。该修饰不改变 DNA 一级序列,却能够调控基因转录与表达,广泛应用于肿瘤机制研究、疾病标志物筛选、发育生物学、药物表观机制等科研方向。

DNA 甲基化检测是表观遗传研究的核心技术,可精准解析目标基因区域胞嘧啶位点的甲基化修饰状态。丰晖生物提供 MSP(甲基化特异性 PCR)与 BSP(亚硫酸氢盐克隆测序)两种主流检测方案,满足不同科研需求。

核心应用场景:

  • 抑癌基因研究 — 检测启动子区甲基化与基因沉默的关系
  • 肿瘤分子分型 — 比较不同样本间甲基化谱的差异
  • 药物与干预评价 — 评估去甲基化药物处理前后的甲基化变化
  • 表观遗传机制研究 — 结合基因表达数据解析调控机制

提示:DNA 甲基化检测对样本质量要求较高,请尽量提供新鲜冻存的组织、细胞或全血样本,避免反复冻融;样本类型与目标基因确认后,我们会先开展引物预实验以评估方案可行性。

亚硫酸氢盐转化是两种方法共同的基础反应:基因组 DNA 经亚硫酸氢盐处理后,未发生甲基化的胞嘧啶(C)脱氨转变为尿嘧啶(U),而发生甲基化修饰的 5-甲基胞嘧啶(5-mC)保持不变。转化后的序列差异再经不同策略区分,即形成 MSP 与 BSP 两种检测方案。

图1 亚硫酸氢盐转化与 DNA 甲基化检测原理示意图

MSP:甲基化特异性 PCR

针对亚硫酸氢盐转化后的甲基化模板与非甲基化模板分别设计特异性引物,开展 PCR 扩增:

  • 若甲基化引物可扩增出目的条带,代表该检测位点存在甲基化修饰
  • 若无扩增产物,则提示该位点无甲基化
  • PCR 产物经琼脂糖凝胶电泳,即可直观判断位点甲基化情况,适合位点的快速定性筛查

BSP:亚硫酸氢盐克隆测序

基因组 DNA 完成亚硫酸氢盐转化后,设计 BSP 通用引物进行 PCR 扩增,扩增过程中尿嘧啶转变为胸腺嘧啶;将 PCR 产物构建 TA 克隆,挑选多个单克隆进行 Sanger 测序,通过测序结果逐一比对,定量统计每个 CpG 位点的甲基化比例,可实现甲基化水平的定量分析。

🎯

MSP / BSP 双方案可选

两种主流检测方案按研究目的匹配,快速定性筛查与位点定量分析均可满足

👩‍🔬

资深技术团队

拥有 10 年以上表观遗传实验经验的技术专家,配套全套标准化实验设备

📋

严格 SOP 管控

全套标准化操作规程,保障实验数据客观、稳定

📦

完整资料交付

提供原始测序数据与电泳原图,实验剩余样品可返还,保障结果可溯源

🧪

多类型样本承接

支持组织、细胞、全血等多种样本类型的甲基化检测

1

样品接收

确认样本类型、数量与保存状态,完成接收登记

2

DNA 提取质控

提取基因组 DNA 并检测浓度与纯度,满足转化要求

3

亚硫酸盐转化

未甲基化胞嘧啶转变为尿嘧啶,甲基化位点保持不变

4

MSP 分支:扩增与电泳

甲基化 / 非甲基化特异性引物分别扩增,凝胶电泳定性判读

5

BSP 分支:克隆测序

通用引物扩增、产物回收后构建 TA 克隆并测序

6

CpG 定量与报告

统计各 CpG 位点甲基化比例,出具完整实验报告

下表为本项服务的常规工作环节与说明。样品状态、数量与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
样本接收与质检确认样本类型、数量与保存状态
基因组 DNA 提取与质检检测 DNA 浓度与纯度
亚硫酸氢盐转化与 PCR 扩增含引物设计与预实验优化
产物检测与判读MSP 凝胶电泳判读 / BSP 克隆测序判读
数据整理与报告出具甲基化状态与程度分析、图表输出

目标基因、样本类型与研究目的确认后,我们会评估 MSP 与 BSP 方案的适用性,并给出明确的时间安排。

交付内容说明
完整结题实验报告实验流程、条件参数与结果说明,可直接归档使用
实验结果解析文件检测结果的判读与解析说明,便于理解与应用
实验原始图片电泳原图 / 测序点状图等未经处理的原始图片
实验原始数据PCR 扩增与测序原始数据,结果可溯源
剩余物料返还实验剩余样品与试剂可按约定返还

以下为 BSP 亚硫酸氢盐克隆测序的典型结果示例。点状图是展示甲基化的经典方法:白色空心点表示未发生甲基化的 CG 位点,黑色实心点表示发生甲基化的 CG 位点。


结果判读说明:图中每组为三个样本,每个样本含 5 个克隆测序结果,共计 15 个测序结果;每个圆圈代表一个 CG 位点,黑圈代表甲基化、白圈代表未甲基化;每一行代表一个样本 TA 克隆的一条测序结果,被测序列中所有 CG 位点的情况可完整罗列(此例序列共含 23 个 CG 位点)。

以下要点直接影响甲基化检测结果的准确性,请重点关注:

1
BSP 产物需克隆测序 — 不建议直接对 PCR 产物测序:PCR 产物为多种模板的混合产物,直接测序容易出现套峰、测序前端序列质量差,无法精准判断甲基化程度;需构建 TA 克隆并挑取多个单克隆测序,保证甲基化定量结果准确。
2
避免反复冻融 — 反复冻融易造成 DNA 降解,影响亚硫酸氢盐转化效率,降低实验成功率。
3
样本标记与寄送 — 样本管标记清晰,避免样本混淆;寄送务必使用干冰,不可使用普通冰袋。

委托提示:请提供目标基因及关注的启动子区 / CpG 岛范围,便于我们设计 MSP / BSP 引物并评估方案可行性。

QMSP 和 BSP 有什么区别,该怎么选?

MSP 通过甲基化特异性引物扩增并用凝胶电泳判读,操作简便、灵敏度高,适合已知位点的快速筛查;BSP 通过克隆测序逐一判读 CpG 位点,可获得单碱基分辨率的甲基化图谱。若需明确具体位点的甲基化程度,建议选择 BSP。

Q为什么 BSP 产物要克隆测序?

BSP 扩增产物来自不同模板链的混合体,直接测序时甲基化与非甲基化模板的信号叠加,可能在原有 C 位点出现双峰,且片段起始处序列不可靠,无法准确定量甲基化程度,因此需要构建 TA 克隆后挑取单克隆测序。

Q需要提供多少样本?

组织样本建议约 1 cm×1 cm×1 cm,细胞与全血样本建议提供约 1×10⁷ 个细胞;样本量充足时预实验与复孔设置更灵活。样本量有限时请提前沟通,我们会评估可行方案。

Q样本应该怎么保存和运输?

组织与细胞样本取材后液氮速冻并转入 −80 ℃ 冰箱保存,全血样本建议 1 h 内完成白细胞提取后同样速冻冻存;运输时请使用干冰,并避免反复冻融。

Q可以只检测某个基因启动子区吗?

可以。委托时提供目标基因与关注的启动子区 / CpG 岛范围即可,我们会据此设计 MSP 或 BSP 引物并开展预实验,确认扩增特异性与方案可行性。

Q检测需要多长时间?

具体周期需结合样本数量、目标区域与所选方案评估;方案确认后我们会给出明确的时间安排。

Q检测结果会包含哪些内容?

报告包含原始电泳图或测序峰图、原始数据、目标 CpG 位点的甲基化判读结果,以及实验步骤与引物序列等信息。

需要 DNA 甲基化检测服务?

提供目标基因与样本信息,我们以 MSP / BSP 双方案完成甲基化检测,交付原始图片、原始数据与完整报告

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