Secuenciación de extremos pares, metilación del ADN e isla CPG, términos de análisis del transcriptoma
Lo más importante que hay que entender acerca de la secuenciación de extremos pares de Illumina es que después de la secuenciación de un solo extremo, la cadena complementaria inversa se amplifica mediante PCR en puente y luego se secuencia por segunda vez. es la secuencia verdadera de la secuencia original, y la secuencia secuenciada por primera vez es la secuencia de la cadena complementaria.
La epigenética considera que la expresión génica se regula mediante la modificación del ADN y las histonas sin cambiar la secuencia del ADN, entre las cuales la metilación del ADN es la más común. En los humanos, en epigenética, la modificación por metilación de las islas CpG es la más común. .
El principal proceso de modificación de la metilación de las islas CpG se produce entre las proteínas de unión a la metilación de CpG (Proteínas de unión a metil-CpG.MBD) y, bajo la acción de las ADN metiltransferasas (DNMT), la citosina en el extremo 5'. del dinucleótido CpG se convierte en 5' metilcitosina.
Las investigaciones actuales han descubierto que en el ADN humano normal, alrededor del 3-6% de la citosina está metilada. En los mamíferos hay aproximadamente 50.000.000 de dinucleótidos CpG, el 70% de los cuales están metilados. Aquellos dinucleótidos CpG que pueden metilarse no están distribuidos aleatoriamente en la secuencia del genoma. Por el contrario, se encuentran en determinadas regiones del genoma, normalmente la región promotora del gen, la región 5' no traducida y la primera región del exón. , la densidad de secuencia CpG es muy alta, más de 5 veces mayor que el promedio, convirtiéndose en un área enriquecida en guanina y citosina, llamada Islas CpG (CGI)
Recientemente, para excluir aquellas secuencias repetidas de Alu , se proponen estándares más estrictos: una longitud de al menos 500 pares de bases, un contenido de GC superior al 55% y una relación CpG superior a 0,65. Según estimaciones de la investigación, hay aproximadamente 40.000 islas CpG en los genomas de los mamíferos. En genomas humanos sanos, los sitios CpG dentro de las islas CpG generalmente se encuentran en un estado no metilado, mientras que los sitios CpG fuera de las islas CpG generalmente están metilados.
Como se muestra en el lado izquierdo de la Figura 1, en las células normales, la isla CpG ubicada en la región promotora del gen supresor de tumores se encuentra en un nivel bajo o en un estado no metilado. El gen está en un estado abierto normal. La expresión continua de genes supresores de tumores inhibe la aparición de tumores. En las células tumorales, las islas CpG en esta región están altamente metiladas, la conformación de la cromatina cambia y la expresión de genes supresores de tumores se desactiva, lo que conduce a la entrada en el ciclo celular, pérdida de apoptosis, defectos de reparación del ADN, angiogénesis y muerte celular. la función de adhesión, etc., finalmente conduce a la tumorigénesis. De manera similar, como se muestra en el lado derecho de la Figura 1, para algunos genes y secuencias repetitivas que están altamente metilados en células normales, si se reducen sus niveles de metilación, estos genes se expresarán y las secuencias repetitivas se activarán, lo que resultará en la pérdida. de la impronta genética, el crecimiento celular excesivo, la expresión celular inadecuada, el aumento de la fragilidad del genoma y la activación de secuencias endoparásitas conducen en última instancia a la tumorigénesis.
Dado que la hipermetilación local de las islas CpG precede a la proliferación maligna de células, la detección de su metilación se puede utilizar para la predicción de tumores, mientras que el estado de metilación de bajo nivel a nivel de todo el genoma será aún más útil. disminuye a medida que aumenta la malignidad del tumor, lo que lo hace útil para el diagnóstico y clasificación de tumores.
Finalmente, para obtener detalles sobre el método de medición de la metilación, consulte /?p=18458
Uno de los conceptos importantes encontrados es la impronta genómica: la genética mendeliana clásica considera todas las líneas paternas y maternas, etc. Todos los genes se expresan por igual, pero con el estudio en profundidad de la genética, la gente ha descubierto un fenómeno de herencia no mendeliano llamado impronta genética, que se refiere a los alelos o cromosomas de los padres durante la aparición de gametos o cigotos específicos. Las modificaciones del procesamiento ocurren durante el desarrollo, lo que resulta en diferentes patrones de expresión de alelos derivados de dos padres en las células somáticas de la descendencia, también conocida como impronta genética o impronta de gametos. Es una forma de herencia no mendeliana acompañada de cambios en el genoma que pueden transmitirse a las células de la progenie, pero no incluye cambios en la secuencia del ADN.
Secuencia Alu: La secuencia repetida Alu es un miembro de la familia SINE en genomas de mamíferos, con aproximadamente 500.000 copias. En otras palabras, hay una secuencia Alu en un promedio de 4 a 6 kb.
Las secuencias de Alu generalmente están dispersas y algunas se distribuyen en grupos. Observadas a nivel citogenético, las repeticiones de Alu se concentran en segmentos cromosómicos donde la transcripción genética es más activa. Las secuencias de Alu se encuentran en casi todos los intrones de genes conocidos. Esta secuencia de ADN contiene la secuencia de reconocimiento AGCT de la endonucleasa de restricción Alu, por lo que se denomina secuencia repetida de Alu
Explicación de la terminología del análisis del transcriptoma: /s/YTJC5cv4xshKyD6lqPsWog