尼安德特人的脸
重建祖先的脸
怎样才能想象出一个你从未见过的人的脸?一张亲戚的照片是最直观的参考，但如果你能用一根指骨和几颗牙齿来做呢?
由于DNA甲基化，来德赢vwin体育平台入口自西班牙和以色列的一组科学家最近重建了丹尼索瓦人的面部解剖结构，这是一个与尼安德特人密切相关的群体，其祖先大约在60万至74.4万年前从现代人类谱系中分离出来。科学家们开始研究的丹尼索瓦人只有一根指骨、一块下颚骨和几颗牙齿。科学家们与古遗传学先驱Svante Pääbo合作，利用在丹尼索瓦人、现代人、尼安德特人和黑猩猩身上检测到的DNA甲基化谱，把这个难题拼凑在一起。德赢vwin体育平台入口[1,2]他们研究了改变面部特征的遗传区域的甲基化图，并成功预测了我们远古祖先的外观。
德赢vwin体育平台入口DNA甲基化影响深远
为什么DNA甲德赢vwin体育平台入口基化在重建骨骼形态方面如此有效?它如何帮助研究一个我们知之甚少、样本很少的已灭绝的人类群体?很简单，因为DNA甲基化携带着重德赢vwin体育平台入口构控制身体组织的基因表达所必需的信息。
德赢vwin体育平台入口DNA甲基化是研究最广泛的表观遗传标记之一。[２]在真核生物中，DNA甲基化普遍德赢vwin体育平台入口发生在CpG二核苷酸上。[3]启动子、基因体和增强子的DNA甲德赢vwin体育平台入口基化模式在调控基因表达中起着至关重要的作用。鉴于精确的基因调控对于许多基本的生物过程是重要的，DNA甲基化在整个有机体发育和维持稳态中是必不可少的。德赢vwin体育平台入口
例如，研究人员发现，从看护者那里得到更多拥抱的婴儿与那些没有得到那么多身体接触的婴儿呈现出不同的DNA甲基化特征。德赢vwin体育平台入口这种改变的DNA甲基化谱进德赢vwin体育平台入口一步表明，得到较少拥抱的婴儿可能经历了不太有利的发育进程。［4］此外，在甜橙果实成熟过程中发现了动态的DNA甲基德赢vwin体育平台入口化模式。［5］研究人员发现，全球范围内DNA甲基化的增加有助于抑制不再需要的基因，并激活对橙子成熟过程德赢vwin体育平台入口具有重要意义的基因。
从人类到水果，包括从行为到物理变化的一切，DNA甲基化在我们日常生活的几乎每个方面都发挥着典型的作用。德赢vwin体育平台入口也许这并不完全令人惊讶，毕竟，我们能够用DNA甲基化中嵌入的丰富信息重建面部解剖结构。德赢vwin体育平台入口
亚硫酸氢盐测序揭示DNA甲基化谱德赢vwin体育平台入口
亚硫酸氢盐测序是最流行的方法来获得DNA甲基化测量。德赢vwin体育平台入口使用经典的金标准亚硫酸氢盐转化反应，DNA中未甲基化的胞嘧啶残基被转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶残基则抵抗这种变化，保留为胞嘧啶。因此，甲基化胞嘧啶在下一代测序(NGS)读数中被识别为“C”。
到目前为止，研究人员已经实施了无数的亚硫酸氢盐测序方法来揭示不同生物学问题的DNA甲基化信息。德赢vwin体育平台入口这些方法包括全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)和还原亚硫酸氢盐测序(RRBS)。WGBS帮助科学家获得整个基因组DNA甲基化水平的全面概况。德赢vwin体育平台入口rrb富集了基因组中富含cpg的区域，从而减少了所需测序读取的数量，以达到与WGBS相当的读取深度。因此，与WGBS相比，RRBS在测序方面更具成本效益，是科学家在大规模研究中筛选全基因组DNA甲基化的理想选择。德赢vwin体育平台入口
另一种基于ngs的测量DNA甲基化的方法是德赢vwin体育平台入口亚硫酸氢盐定向测序．科学家为感兴趣的特定基因区域设计PCR引物，以生成文库。这使他们能够研究这些特定区域的DNA甲基化水平，并研究其动态。德赢vwin体育平台入口针对亚硫酸氢盐测序是一个很好的选择，用于数据验证相对于其他方法，以及筛选大样本队列中选定的基因区域。
基于ngs的DNA甲德赢vwin体育平台入口基化研究功能强大
传统上，DNA甲基化是通过基于微德赢vwin体育平台入口阵列的方法测量的，许多数据集已经从这些平台生成。虽然使用起来很健壮，并且易于比较来自不同数据集的数据，但基于数组的方法有一些局限性。首先，目标基因组中CpG位点的覆盖范围在很大程度上是有限的。例如，MethylationEpic阵列仅覆盖了人类基因组中总CpG位点的3%。其次，由于一个阵列只能与一个特定的物种兼容，在样本物种方面几乎不存在灵活性。
另一方面，基于ngs的方法具有更高的覆盖率，并且与任何物种兼容。最近，研究人员提出了申请WGBS要识别鼠标肝脏单细胞甲基化异质性。[6]平均每个大样本覆盖2160万个CpG位点，每个单细胞样本覆盖220万个CpG位点。此外，科学家已经使用rrb来绘制样本中的DNA甲德赢vwin体育平台入口基化鸡，负鼠，鸭嘴兽．[7]他们的数据首次证明了DNA甲基化参与了有袋类哺乳动物的X染色体失活。德赢vwin体育平台入口
此外，RRBS还用于发现巴雷特食管的DNA甲基化生物标志物。德赢vwin体育平台入口该综合征是食管癌发展的重要危险因素。［8］一旦他们从46个活检样本的RRBS数据中识别出CpG补丁作为生物标志物，研究人员就依赖于亚硫酸氢盐定向测序用于在新鲜和存档的临床样本中验证和扩展登记的CpG位点。
基于ngs的DNA甲基化测量方法扩展了我们对DNA甲基化的多方面德赢vwin体育平台入口作用的认识。随着方法的不断改进，基于ngs的DNA甲基化研究的力量无疑将被进一步利用，以产生更多信息，以帮助组装表观遗传学和其他领域德赢vwin体育平台入口的难题。
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了解更多参考文献
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