ACS Cent. Sci. | 基因组DNA中N6-甲基腺嘌呤的单核苷酸分辨率图谱

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分享一篇发表在ACS central science上的文章Single-Nucleotide Resolution Mapping of N6-Methyladenine in Genomic DNA,本文通讯作者为武汉大学化学与分子科学学院的袁必锋教授、中国科学院北京基因组研究所的慈维敏研究员、加利福尼亚大学的Yinsheng Wang教授,三位老师都在表观基因组学方面有较为深入的研究。


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6mA是一种天然存在的DNA修饰,在各种生物体内都有,且发挥着重要作用。揭示6mA的功能需要精确绘制其在DNA中的位置,已经开发了一些针对6mA的测序方法,但都存在各自的缺点。本文作者开发了一种脱氨酶介导的测序方法(deaminase-mediated sequencing, DM-seq),可以单核苷酸分辨率在DNA中绘制6mA图谱。

该方法是利用了ABE8e这种腺嘌呤脱氨酶可以将DNA中的dA转化为dI的特性,作者认为ABE8e可以催化DNA中A脱氨,但是6mA则不会脱氨,所以可以用来以单核苷酸分辨率绘制DNA中的6mA。首先作者纯化了ABE8e蛋白,并用含有dA或者6mA的60-mer的单链DNA来测试ABE8e的催化脱氨效果,dA脱氨之后会变成dI,可以被Endo V切割,所以作者用Endo V切割法来检测DNA中dA和6mA的脱氨,结果表明ABE8e处理后,dA可以转化为dI并被Endo V切割,但是6mA则不会发生脱氨,且dA到dI的转化十分迅速,需要的ABE8e酶也很少,而6mA用ABE8e处理更长时间,用较大量的ABE8e也不会发生脱氨,LC-ESI-MS/MS结果也表明ABE8e处理不会改变其他核苷酸。


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确认了想法的可行性,作者之后建立了DM-seq方法,首先用ABE8e处理了314-bp A-DNA和314-bp 6mA-DNA,后者只含有一个6mA,然后用PCR扩增并进行Sanger测序,所有的dA都会被读取为G,而6mA仍被读为A,从而实现以单核苷酸分辨率对DNA中6mA测序。然后作者利用该方法对大肠杆菌和HepG2细胞的mtDNA中6mA进行全基因组定位,还比较了传统的亚硝酸盐处理的方法与DM-seq的方法,由于亚硝酸盐处理对G也有影响,测序结果的分析需要复杂的生物信息学工作,而DM-seq则不存在这种问题。


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综上所述,作者开发了一种简易的方法用于对DNA中6mA精确定位。



本文作者:LZ
责任编辑:TZY
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.3c00481
文章引用:DOI: 10.1021/acscentsci.3c00481




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