基因云馆新一代信息数据库

知识决定起点,智慧带来突破,欢迎使用新一代生物学、医学数据库。

云馆首页 > 资讯文章 > 信息资讯 > 文章详情

血液中的宝藏:甲基化图谱分析

来源/作者:alax   发表时间:2016-04-12 12:55:37  
分享到:   

辑推荐:

  产前基因筛查是血液检测的一个重要应用,不过其他循环生物学指标正在受到越来越多地关注,比如甲基化、RNA、微囊泡和胞外体。为了帮助大家更好的分析甲基化、分离囊泡、提取RNA、存储样本和分析数据,The Scientist杂志最近与多位专家学者探讨了检测不同血液生物学指标的策略,贡献出了相应的注意事项和实验技巧。

 

血液是唯一与所有器官都有接触的组织,携带着有关机体的大量宝贵信息。在理论上,检测血液携带的 DNA、RNA、囊泡和细胞残骸可以帮助人们诊断和监控各种疾病。产前基因筛查是血液检测的一个重要应用,不过其他循环生物学指标正在受到越来越多地关注,比如甲基化、RNA、微囊泡和胞外体。为了帮助大家更好的分析甲基化、分离囊泡、提取RNA、存储样本和分析数据,The Scientist杂志最近与多位专家学者探讨了检测不同血液生物学指标的策略,贡献出了相应的注意事项和实验技巧。

甲基化图谱分析

表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性,对于人类发育、人类疾病和环境影响有深远的意义,是近年来生命科学领域的一大研究热点。DNA甲基化是最常见的一种表观遗传学修饰,广泛参与了细胞对基因表达的控制,在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用。

研究者:香港中文大学的卢煜明(Dennis Yuk-ming Lo)教授

卢煜明教授是分子生物学临床应用专家,尤其致力于研究人体内血液的DNA和RNA。现为香港中文大学李嘉诚健康科学研究所所长、李嘉诚医学讲座教授兼化学病理学讲座教授。他屡获国际殊荣,包括2005年国家自然科学奖、2006年国际临床化学和实验室医学联合会─分子诊断学杰出贡献奖、2006年美国国家临床生物化学学院(NACB)杰出科学家奖、2006年裘槎基金会优秀医学科研者奖、2007年美国临床化学协会(AACC)SigiZiering奖、2012年AACC-NACB临床化学杰出贡献奖、2009年富布赖特香港杰出学者奖,以及2014年费萨尔国王国际医学奖。卢教授亦于2011年被选为英国皇家学会院士,在2013年被选为美国国家科学院外籍院士。2015年获美国临床化学协会(AACC)颁授年度Wallace H. Coulter讲学奖,是全世界首位获奖的华人学者。

研究项目:根据血液中的甲基化DNA分析机体器官的状态

背景:卢教授是无创产前诊断的奠基人,率先提出了在孕妇血液中检测胎儿DNA的理论。“血液DNA本质上是来源于不同器官的DNA混合物,我希望能够通过血液检测来判断机体不同部位的异常,”卢教授介绍道。

工作进展:为了解决多种组织在血液中的DNA贡献,卢教授的研究团队从十四种不同组织(包括肝脏,血細胞,胎盘等等)的甲基化组中挖掘出5,820个带有足够组织信息的甲基化生物标记。然后他们利用二次规划法分析多维的方程组,求出关于各个组织在血液中贡献的最优解。这就是生物信息学重迭解析处理(bioinformatics deconvolution process)方法。

研究人员发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上的研究显示,较低的测序覆盖度也能分辨与移植器官和肝癌有关的甲基化模式。这种方法能够给出可靠的信息,鉴定异常循环DNA的器官来源。举例来说,研究人员在血液中检测到了癌细胞基因组的拷贝数变异,并且根据相应的甲基化模式找到了这些变异的来源——肝脏肿瘤。

注意事项:研究血液甲基化组会面对许多未知因素,比如甲基化模式在个体间的变化,甲基化DNA片段在血液循环中的稳定性。卢教授团队检测的甲基化标记中大约15%在志愿者之间有显著差异。由于测序过程的重亚硫酸盐转化会破坏一些DNA并且产生偏好,单分子测序等更灵敏的方法对血液甲基化研究将更有帮助,卢教授指出。

前景展望:卢教授表示,分析血液中的组织特异性甲基化模式还会有更多的用途,比如追踪移植排斥或者鉴定循环肿瘤DNA的来源。“当你不知道哪个器官出现异常的时候,这是一个很好的突破口。”

实际上,卢教授已经领导团队在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表了这方面的研究成果。他们通过分析血液中的甲基化DNA,检测到了癌症患者的肝肿瘤和淋巴瘤,以及孕妇胎盘中的遗传异常。这项工作在分子诊断与基于器官的传统医疗之间搭起了一道桥梁。

 

 

联系方式

山东省济南市 高新区 崇华路359号 三庆世纪财富中心C1115室

电话: 0531-88819269

E-mail: product@genelibs.com

微信公众号

关注微信订阅号,实时查看信息,关注医学生物学动态。