高-GC区域(例如RASSF1A启动子)的扩增通常效率低下,即使在未甲基化的区域中也是如此(请参阅下图中图中的第一组数据;测试的GC的GC含量为72%GC)。这可能会使不论甲基化状态如何准确量化模板的数量。然而,在使用DigitalLightCycler®DPCR系统时,将高GC增强子添加到扩增反应中可以显着提高放大效率和定量准确性(请参见下文);这增加了基于DPCR的DNA甲基化分析的灵敏度和准确性。
通过对已发表的数据,科学文献和无甲基化阵列的分析来鉴定出无数甲基化筛选阵列上的50%的基因座,以查找CpG甲基化与各种性状或疾病的关联(图2和表2)。根据样本量,统计鲁棒性和科学影响,对超过1000个EWAS研究进行了策划和过滤。探针具有最高的统计显着性和效果大小的优先级,并且选择了选择,以最大程度地表示特征和疾病的表示。选定的含量与广泛的生物类别相关联,包括心血管,代谢,神经退行性/精神病学,自身免疫性,呼吸,生殖,肾脏,肾脏,衰老,遗传,环境暴露,环境暴露,以及感染相关的特征和疾病。还包括了来自以前和现有的Infinium Beadchip平台的表观遗传钟和细胞反卷积面板,以提供与EWAS研究中细胞类型估计值和表型预测的既定预测指标的向后兼容性(表3和图3)。
在针对入侵病原体的免疫反应中的中心作用[2]。虽然DNA甲基化(DNAM)是最广泛研究的表观遗传修饰,但以前被认为是相当稳定的,但越来越清楚的是,DNAM变化可以响应不断变化的环境而相对较快。的确,积累的证据表明,暴露于病原体可以改变宿主免疫细胞中的DNAN模式[3-6],这可以促进宿主免疫或帮助病原体逃避免疫系统。此外,感染后表观遗传变化可以持续存在,并导致基因组上的表观遗传记忆或“印记”,并可能对长期疾病产生后果[7]。了解DNAM,免疫反应和细菌感染之间的复杂相互作用对于鉴定新的诊断工具和治疗策略至关重要,这对于LNB急需,尤其是在抗生素治疗后缓慢康复的患者中。
摘要:帕金森病 (PD) 是一种常见的运动障碍,估计到 80 岁为止,有 4% 的人会患有此病。葡萄糖脑苷脂酶 1 (GBA1) 基因突变是 PD 最常见的遗传风险因素,至少 7-10% 的非德系 PD 个体携带 GBA1 突变 (PD-GBA1)。尽管与特发性 PD 相似,但 PD-GBA1 的临床表现包括发病年龄略低、神经精神症状发生率更高,并且认知障碍往往更早、更普遍且更严重。PD-GBA1 的病理生理机制尚不完全清楚,但与特发性 PD 一样,α-突触核蛋白积累被认为起着关键作用。有人假设这种 α-突触核蛋白的过度表达是由表观遗传修饰引起的。在本文中,我们分析了特发性 PD、PD- GBA1 和老年非 PD 对照者三个不同脑区(额叶皮质、壳核和黑质)中内含子 1 和 α -突触核蛋白 ( SNCA ) 基因启动子内的 17 个 CpG 位点的 DNA 甲基化水平。在这三个脑区中,我们发现特发性 PD 和 PD- GBA1 的内含子 1 的 8 个 CpG 区域内的 DNA 甲基化呈下降趋势。DNA 甲基化降低的趋势在 PD- GBA1 中更为明显,额叶皮质的下降更为显著。这表明 PD- GBA1 和特发性 PD 具有不同的表观遗传特征,并强调了区分特发性 PD 和 PD- GBA1 病例的重要性。这项工作还提供了初步证据,表明 PD 中可能存在不同的遗传亚型,每种亚型都有其自身的病理机制。这可能对 PD 的诊断和治疗方式具有重要意义。
1 罗马天主教大学病理学研究所,Fondazione Policlinico Gemelli Roma,意大利罗马 00153; esther.rossi@policlinicogemelli.it (EDR); arianna.bakacs@policlinicogemelli.it (AB); elena.navarra@policlinicogemelli.it (EN) 2 意大利墨西拿大学病理学研究所,98125 墨西拿,意大利; vincenzo.fiorentino@unime.it (VF); maurizio.martini@unime.it (MM)3 意大利罗马 UniCamillus 病理学研究所,00131 罗马,意大利; angela.carlino@unicamillus.org (交流电); luigimaria.larocca@unicamillus.org (LML) 4 意大利罗马天主教大学泌尿外科研究所,Fondazione Policlinico Gemelli Roma,00168 罗马,邮编:00168; emilio.sacco@policlinicogemelli.it (西班牙); angelo.totaro@policlinicogemelli.it (AT); giuseppe.palermo@policlinicogemelli.it (GP) * 通信地址:francesco.pierconti@unicatt.it;电话:+39-0630154433
DNA 甲基化是一种关键的表观遗传修饰,可调节基因表达并在发育和疾病过程中发挥重要作用。在这里,我们介绍了胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤预训练转换器 (CpGPT),这是一种新颖的基础模型,在 1,500 多个 DNA 甲基化数据集上进行了预训练,涵盖来自不同组织和条件的 100,000 多个样本。CpGPT 利用改进的转换器架构来学习甲基化模式的综合表示,使其能够从有限的输入数据中推断和重建全基因组甲基化谱。通过捕获序列、位置和表观遗传背景,CpGPT 在针对与衰老相关的任务进行微调时优于专门的模型,包括按时间顺序的年龄预测、死亡风险和发病率评估。该模型在不同的甲基化平台和组织类型中具有很强的适应性。此外,对样本特定注意力权重的分析可以识别出对个体预测最有影响力的 CpG 位点。 CpGPT 作为基础模型,为 DNA 甲基化分析树立了新的标杆,在
1 Institute of Human Genetics, Ulm University and Ulm University Medical Center, Albert-Einstein-Allee 11, Ulm 89081, Germany 2 Department of Genome Regulation, Max Planck Institute for Molecular Genetics, Ihnestraße 63-73, Berlin 14195, Germany 3 Digital Health Cluster, Hasso Plattner Institute for Digital Engineering, Digitial Engineering Faculty, University of POTDSDAM,教授 - 赫尔默特 - 斯特尔。2-3,Potsdam 14482,德国4临床和生物心理学,心理学与教育研究所,乌尔姆大学,艾伯特 - 因斯坦 - 阿利47号,乌尔姆89081,德国5生物医学信息学信息学信息学,数据挖掘和数据分析,应用计算机科学和医疗学院,邮政编码8,邮政编码。德国2-3,Potsdam 14482,德国4临床和生物心理学,心理学与教育研究所,乌尔姆大学,艾伯特 - 因斯坦 - 阿利47号,乌尔姆89081,德国5生物医学信息学信息学信息学,数据挖掘和数据分析,应用计算机科学和医疗学院,邮政编码8,邮政编码。德国
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
图1:WGB中的参考序列空间爆炸。A:可视化WGBS协议的两个主要步骤,导致参考序列空间的2倍爆炸。首先,参考序列是变性的,并用硫化钠填充剂处理,导致C转化为未甲基化的胞嘧啶。在原点链中具有CS的位置(Bisulfi Te治疗之前)始终为红色。在PCR步骤中,将链片段放大,导致代表链片段(+)及其反向补体( - )的序列。由于A到T的反向互补性在原始链中没有甲基化的C(所有位置都带有以前的GS颜色为橙色),因此这将结果4不同的链。b:WGBS序列空间中的读取映射问题,通过映射到完整的参考空间(1),并使用读取本身或其反向补充必须映射到参考(2)的C/T转换版本的想法。后者在空间要求中规定了2倍爆炸以进行参考。