会开放获取预览对小鼠DNA甲基化组进行及时、用户友好的分析Manel Esteller1，2，3，4，*1Josep Carreras Leukaemia Research Institute（IJC），Badalona，Barcelona，Catalonia，Spain2 Centro de Investigacion Biomedica en Red Cancer（CIBERONC），28029 Madrid，Spain3 Incubucio Catalana de Recerca i Estudis Avanc Apriatos（ICREA），Barcelona（巴塞罗那），加泰罗尼亚，西班牙4生理科学系，医学和健康科学学院，巴塞罗那大学（UB），巴塞罗那，加泰罗尼亚，西班牙* 通讯地址：https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100153mesteller@carrerasresearch.org小鼠模型广泛应用于生物医学和表观遗传学研究，但缺乏一种简单的方法来研究小鼠DNA甲基化在这一期的《细胞基因组学》杂志上，Zhou et al.1描述了简化表观基因组分析小鼠DNA甲基化微阵列。DNA甲基化是一种遗传物质的化学修饰，其涉及无数细胞功能，包括分化、老化、维持染色体结构、控制可转座元件活性以及以动态方式微调基因表达。DNA甲基化的稳态但适应性模式在许多人类疾病中被改变，即，包括神经变性疾病、代谢疾病和癌症。对癌症中DNA甲基化的研究表明，在全基因组DNA低甲基化的背景下，启动子CpG岛高甲基化相关的肿瘤抑制基因沉默。由于可靠的工具和方法使我们能够以稳健和客观的方式检查DNA甲基化谱，因此该领域的许多进步都是可能的。一种方法是使用DNA甲基化微阵列，其类似于广泛使用的单核苷酸多态性（SNP）阵列。金标准平台是EPIC Infinium DNA甲基化微阵列。2该工具可以对人类基因组中超过850，000个CpG位点（一个特定的甲基化区域）进行询问，包括编码和非编码基因以及近端和远端调节区。随后，由于其多功能性和舒适性，它已被用于数千项研究，分别使石蜡包埋样品的评估。该阵列的设计还允许轻松共享原始数据和数据库沉积。在在这方面，该平台通常用于涉及大样本集的表观基因组关联研究。此外，它的使用已被多组学计划所采用，如癌症基因组图谱。长期以来，研究人员一直要求类似的“圣杯”来表征小鼠DNA甲基化组。大多数表观遗传标记的小鼠表观基因组研究已经用全基因组亚硫酸氢盐或减少代表性亚硫酸氢盐测序技术进行。然而，这些方法昂贵且耗时，并且需要生物信息学分析，限制了小鼠DNA甲基化数据的可用性。DNA甲基化微阵列的商业化开发，1也已得到独立验证，3为生物医学研究中的这一需求提供了解决方案，并将促进小鼠DNA甲基化组研究的分析。Zhou 等 介 绍 的 小 鼠 DNA 甲 基 化 微 阵列。1（图1）代表了捕获大多数CpG位点并将其与功能联系起来的努力。尽管该平台仅包含296，070个探针，少于其具有超过850，000个位点的人类对应物，但它评估了大多数蛋白质编码和长非编码RNA基因，包括启动子和非启动子CpG岛、基因体、单等位基因甲基化位点和远端调控区，包括在癌症中经历DNA甲基化变化4有趣的是，作者预测，除了家鼠，这种阵列可能适用于相关的啮齿动物物种，因为大鼠DNA表现出可接受的性能。一个需要解决的重要方面是如何将小鼠微阵列实验中甲基化CpG位点的检测应用于人类DNA甲基化微阵列。这需要开发生物信息学软件包，以找到小鼠和人类基因组之间的等同性，并促进将数据从临床前模型导出到患者。这在难以进入人体组织的情况下尤其重要，例如涉及大脑的情况，5、6或在进行纵向效应研究的情况下，是重要的是，如暴露于假定致癌物质的测试。7周等人的研究的一个优秀方面。1是其对微阵列组成的详细解释，以及它如何与其他研究DNA甲基化的技术（如全基因组硫酸氢盐测序）交叉验证，类似于人类DNA甲基化微阵列。8此外，它还指出了潜在的新研究途径（图1）。例如，对ApcMin/+小鼠中显示癌症相关改变的年龄相关DNA甲基化变化的评估揭示了基因组元件甲基化的功能，并阐明了表观遗传时钟，1已被提出可用于预测人类研究中的寿命。图9小鼠甲基化微阵列揭示印迹位点的能力，Cell Genomics2，100153，July 13，2022？作者。1这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。会开放访问预览图1.小鼠DNA甲基化的微阵列分析上图：Zhou et al.中询问的生物学问题的例子1底部：表观基因组学平台中CpG位点的说明性表示及其允许容易访问数据库的用户友好界面。包括X染色体基因座的失活、组织类型特异性DNA甲基化和使用菌株特异性SNP的回交追踪，3也突出了该工具的实用性。1分析大量小鼠样本的DNA甲基化图谱的能力代表了表观遗传学领域的一个这意味着我们现在可以获得DNA甲基化机制的组成部分的详细读数，以及它们如何受到其他生物层的影响，例如组蛋白和RNA修饰或野生型和基因工程小鼠中癌基因和肿瘤抑制基因的影响。该工具还应有助于分析筛选药物，外基因和的人类疾病小鼠模型的相关性。 对于生物信息学家来说，获取证据-DNA甲基化数据（GEO：GSE 184410和GSE 196902）应该产生新的假设，并推动其翻译到人类表观基因组的研究。对于多组学的“狂热爱好者”来说，现在很容易将小鼠DNA甲基化数据的分析与基因组学和转录组学结果结合起来。挑战摆在面前，例如如何将该阵列应用于单细胞研究10或DNA甲基化的替代形式的研究，例如5- 0-羟基甲基胞嘧啶（5 hmC）。然而，用于阐明小鼠DNA甲基化组的微阵列技术的出现不仅在技术上而且在知识上都是一个飞跃。致谢法医感谢CERCA方案/加泰罗尼亚政府提供的机构支持。申报利益法 医 报 告 来 自 Ferrer International 的 资 助 和Quimatryx的个人费用，在提交的工作之外。引用1. 周文，Hinoue，T.，巴恩斯，B.，Mitchell，O.，Iqbal，W.，MoE Lee，S.，Foy，K.K.，李，K.- H、Moyer，E.J.，VanderArk，A.，等（2022年）。小鼠中通过高通量分析确定的DNA甲基化动力学和失调。Cell Genom. 二、2. Moran ， S. ， Arribas 角 ， 和 Esteller ， M.（2016年）。验证富含增强子序列的人类基因组的850，000个CpG位点的DNA甲基化微阵列 表 观 基 因 组 学 8 ， 389-399 。https://doi.org/10.2217/epi.15的网站。114号3. Gar c ia-Prieto，CA， 阿尔瓦雷斯-埃里克o，D.，Musu-len ， E. ， Bueno-Costa ， A. ， NVazquez，B.，Vaquero，A.，和Esteller，M.（2022年）。DNA甲基化微阵列的验证285，0002Cell Genomics2，100153，2022预览会开放获取小鼠基因组中的CpG位点。Epigenetics十七岁，1-9.https://doi.org/10.1080/15592294。2022.2053816。4. Heyn ， H. ， Vidal ， E. ， Ferreira ， H.J. ，Vizoso ， M. ， Sayols ， S. ， Gomez ， A. ，Moran，S.，博克-萨斯特雷河， Guil，S.，Martinez-Cardus，A.， 等（2016）。表观基因组分析检测人类癌症中异常的超级增强子DNA 甲 基 化 。 GenomeBiol.17 ， 11. 网 址 ：http：//doi.org/10.1186/s13059-016-0879-25. 利斯特河，Mukamel，E.A.，Nery ，J.R.，Urich，M.，Puddifoot，CA，约翰逊，北达科他州，Lucero，J.，黄，Y.，Dwork，A.J.，Schultz，医学博士，等（2013年）。哺乳动物大脑发育过程中的表观基因组重构。科学341，1237905。https://doi.org/10.1126/science.1237905.6. Sanchez-Mut，J.V.，Aso，E.，Panayotis，N.，洛特岛，Diersen，M.，Rabano，A.，乌尔丁吉奥，R.G. 费 尔 南 德 斯 ， A.F. ， Astudillo ， A. ，Martin- Subero，J.I.，等（2013年）。小鼠和人脑的DNA甲基化图谱确定了阿尔茨海默病的靶基因。脑136，3018-3027。https://doi.org/10.1093/brain/awt237.7. Fraga，M.F.，Herranz，M.，Espada，J.，Ballestar，E.，Paz，M.F.，Ropero，S.，Erkek，E.，博兹多安岛Peinado，H.，Niveleau，A.，等（2004）。小鼠皮肤多阶段癌变模型反映了人类肿瘤的异常DNA甲基化模式Cancer Res.64，5527https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-03-4061章.8. 博 克 角 ， Halbritter ， F. ， Carmona ， F.J. ，Tierling，S.，Datlinger，P.，Assenov，Y.，Berdasco，M.，Bergmann，A.K.，Booher，K.，Busato，F.，等（2016）。用于生物标志物开发的DNA甲基化测定的定量比较-临 床 应 用 。 自 然 生 物 技 术 34 ， 726-737 。https://doi.org/10的网站。1038/nbt.3605。9. 贝尔，C.G.，罗威河，亚当斯警局Baccarelli，A. A.，Beck，S.，贝尔，J.T.，克里斯滕森，不 列 颠 哥 伦 比 亚 省 ， Gladyshev ， V.N. ，Heijmans ， B.T. ， Horvath ， S. ， 等（2019）。DNA甲基化老化时钟：挑战和建议。GenomeBiol.20，249.https://doi.org/10.1186/s13059-019-1824-y.10. Pastore，A.，Gaiti，F.，Lu，S.X.，布兰德，R.M.，Kulm，S.，夏利涅河顾，H.，Huang，K.Y.，Stamenova，E.K.，Be 'guelin，W.，等人（2019年）。表观遗传修饰的协调性受损导致CLL中染色质状态和转录异质性不同。国家通信1874年10月https://doi.org/10.1038/s41467-019-09645-5.细胞基因组学2，100153，2022年7月13日3
