一、技术名称
简化代表性亚硫酸氢盐测序(Reduced Representation Bisulfite Sequencing, RRBS)(简化的基因组DNA甲基化检测)
二、应用领域
1. 疾病机制研究:癌症、心血管疾病中异常甲基化模式的探索,如肿瘤抑制基因启动子的高甲基化与基因沉默的关联 。
2. 发育与分化:胚胎发育、细胞分化过程中甲基化动态调控的时空特异性研究。
3. 环境表观遗传学:环境毒素、营养状态等对基因表达的表观遗传调控机制解析。
4. 进化与种群遗传学:跨物种甲基化模式比较,揭示进化过程中表观遗传的适应性作用。
5. 农业与植物科学:作物抗逆性、果实成熟等生物学过程的甲基化调控网络研究。
三、技术简介
RRBS是一种靶向富集甲基化区域的高效测序技术,结合限制性内切酶消化与亚硫酸盐转化,聚焦基因组关键调控区域。其核心流程包括:(1)酶切富集:使用MspI(识别CCGG位点)酶切基因组DNA,特异性富集CpG岛、启动子及增强子等区域(占基因组约12%)。(2)亚硫酸盐处理:未甲基化的胞嘧啶(C)转化为尿嘧啶(U),甲基化C保持不变。(3)文库构建与测序:通过二代测序(NGS)检测转化后序列,实现单碱基分辨率甲基化分析。 该技术单样本数据量约8G(人/小鼠/大鼠),覆盖全基因组85-95%的CpG岛及邻近区域(如Shore区),检测成本仅为全基因组测序(WGBS)的1/3,适用于中通量样本的甲基化差异研究。
四、技术优势
1. 高性价比:成本显著低于WGBS,约为后者三分之一。
2. 精准靶向:覆盖80%以上CpG岛、启动子及增强子区域,聚焦功能关键区域。
3. 单碱基分辨率:精确检测每个C位点的甲基化状态,灵敏度达5%差异。
4. 高重复性:多样本间覆盖区域重复性>85%,确保横向可比性(如病例-对照研究)。
5. 快速周期:50个样本可在8周内完成实验与分析,支持中等规模研究。
五、相关图片

六、典型案例
1. Zhenzhen Xie, Songlin Sun, Honglei Ji, Maohua Miao, Wanhong He, Xiuxia Song, Wencheng Cao, Qihan Wu*, Hong Liang *, Wei Yuan. Prenatal Exposure to Per- and Polyfluoroalkyl Substances and DNA Methylation in the Placenta_A Prospective Cohort Study. J Hazard Mater. 2024, Feb 5:463:132845. (IF=13.6,中科院分区1区)
2. Yafei Chen, Baoqin Huang, Hong Liang, Honglei Ji,Ziliang Wang, Xiuxia Song, Haijun Zhu, Shujuan Song, Wei Yuan, Qihan Wu*, Maohua Miao*. Gestational organophosphate esters (OPEs) exposure in association with placental DNA methylation levels of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) signaling pathway-related genes. Science of the Total Environment. 2024, 15:947:174569.
3. Jiaxian Chen#,Haijun Zhu#,Yafei Chen, Shuqin Pan, Hong Liang, Xiuxia Song, Qihan Wu, Wei Yuan, Maohua Miao, Ziliang Wang*. The Role of Placental DNA Methylation at Reproduction-Related Genes in Associations between Prenatal Bisphenol Analogues Exposure and the Digit Ratio in Children at Age 4: A Birth Cohort Study. Environ Sci Technol. 2024. 2;58(26):11320-11330.
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