Nature子刊：基于納米孔的新甲基化檢測技術

　　Mayo診所與Illinois大學的研究人員合作，開發出了一種檢測甲基化DNA的新單分子檢測技術，這種技術以固態的納米孔為基礎。文章發表在Nature旗下的Scientific Reports雜志上。

　　表觀遺傳學修飾可以不改變基因編碼，而影響基因的開啟或關閉。甲基化是表觀遺傳學修飾的一個重要途徑，細胞通過給DNA鏈添加甲基來調控基因表達。真核生物的基因組中，表觀遺傳學修飾主要以5-甲基胞嘧啶(5 mC)的形式存在。在包括癌癥在內的多種疾病中，這些修飾與轉錄抑制、基因表達、疾病的發生和發展有著重要關聯。

　　“近年來，人們開始研究用納米孔進行基因組測序和篩選分析。而我們的這種新技術特別適用于研究表觀遺傳學相關疾病，可以免除一些現有方法中的必要步驟，”該研究的共同領導者，Mayo診所的George Vasmatzis博士說。他指出，基于納米孔的甲基化檢測技術，不需要對DNA進行重亞硫酸鹽轉化、熒光標記和PCR。

　　“我們采用了更薄的膜和相應的制備步驟，來提高空間分辨率”另一位研究領導者，Illinois大學的Rashid Bashir教授說。

　　在這一技術中，研究人員利用人工薄膜上的納米級小孔，來實現對單個分子的鑒別。他們用MBD1(MBD-1x)蛋白對甲基化位點進行選擇性標記。與未甲基化的DNA相比，蛋白-甲基化DNA復合體所引起的離子阻塞電流(ionic blockage current)增加了三倍。由此人們可以通過檢測納米孔的離子電流，來鑒別甲基化和非甲基化DNA。

　　研究顯示，在只有一個蛋白結合的情況下，該技術也可以成功分辨甲基化和非甲基化的DNA。這說明以納米孔為基礎的單分子甲基化檢測技術，可以使檢測分辨率達到單個甲基化CpG二核苷酸。此外，該技術還可以對目標分子的甲基化程度進行粗略定量。

　　在絕大多數癌癥中，啟動子序列的甲基化能夠體現腫瘤的發展情況，是比許多基因指標更具優勢的生物學指標。研究人員強調，基于納米孔的甲基化檢測技術無需重亞硫酸鹽轉化、熒光標記和PCR，因此在研究人類疾病中的表觀遺傳學作用時非常有用。