cfWGBS
cfWGBS
cfDNA全基因组甲基化测序
近年来，液体活检技术因其无创性、便捷性和可重复性等优势，在疾病诊断、治疗检测和预后评估等领域展现出巨大潜力。其中，cfDNA（细胞游离DNA，cell-free DNA）作为液体活检的重要组成部分，为疾病的早期诊断和精准治疗提供了新的视角。cfDNA是指存在于血液等体液中的游离DNA片段，携带了来自肿瘤细胞、胎儿细胞等多种来源的遗传信息。全基因组甲基化测序（Whole Genome Bisulfite Sequencing，WGBS）作为DNA甲基化研究的金标准[1-2]，通过重亚硫酸盐Bisulfite处理，描绘全基因组单碱基分辨率的DNA甲基化图谱。表观生物提供cfWGBS测序服务（将WGBS技术应用于cfDNA，即cfWGBS），为深入解析疾病发生发展机制、寻找新型生物标志物和指导个性化治疗方案提供了强大的工具。
技术流程
步骤：
①从目标样本中提DNA；
②将提取的DNA用亚硫酸盐进行处理。在这个过程中，未甲基化的胞嘧啶（C）会被转化为尿嘧啶（U），而甲基化的胞嘧啶（mC）则保持不变；
③将亚硫酸盐转化后的DNA片段化，并在片段两端连接测序接头，构建DNA文库；
④构建好且质检合格的DNA文库进行高通量测序；
⑤序列比对和数据分析：将测序得到的reads与参考基因组进行比对，并根据C和T的比例来确定每个胞嘧啶的甲基化水平
技术应用
1.绘制全基因组单碱基分辨率甲基化图谱
2.研究胚胎发育、衰老等生理活动发展的表观遗传机制
3.研究疾病相关甲基化分子标志物，如肿瘤早期诊断
技术优势
1.精准鉴定CpG富集位点 ，达到单碱基分辨率
2.覆盖全基因组，获得的甲基化信息更完整，是DNA甲基化研究的金标准
3.无创性，相较传统的组织活检，cfWGBS仅需采集血液样本
送样要求
样本物种：仅限人、大小鼠，其他物种需评估
1~4 mL/样本
血浆/血清
≥15 ng
cfDNA
数据分析
1.基因组比对统计
2. 整体甲基化水平评估
2.1平均甲基化水平
2.2甲基化分布图
3. 甲基化位点统计及样本间比较
3.1 甲基化水平相关性分析
3.2 甲基化水平主成分分析(PCA)
3.3 甲基化水平聚类分析
4. 差异甲基化分析
4.1 差异甲基化区域注释
4.2 差异甲基化区域长度分布
4.3 差异甲基化区域甲基化水平分布
4.4 差异甲基化区域甲基化水平聚类热图
4.5 差异甲基化区域可视化
4.6 差异甲基化区域相关基因GO、KEGG富集分析
甲基化位点水平分布图
基因元件甲基化图
TSS平均甲基化图
DMR类型分布图
参考文献
[1]Guo H, Zhu P, Yan L, et al. The DNA methylation landscape of human early embryos. Nature.2014.
[2] Ehsan Habibi, et al. Whole-Genome Bisulfite Sequencing of Two Distinct Interconvertible DNA Methylomes of Mouse Embryonic Stem Cells. Cell Stem Cell (2013), 13(3), 360-369.
[3] Masser DR, Hadad N, Porter H, et al. Analysis of DNA modifications in aging research. Geroscience. 2018;40(1):11-29.