[发明专利]一种用于表观遗传分析的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及表观遗传学技术领域，具体为一种用于表观遗传分析的设备和方法。

背景技术

表观遗传(epigenetics)是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。用于表观遗传测试的当前方法涉及全分子分析。结果代表来自遗传物质的多个拷贝的复合信号，这不同于单分子分析。组蛋白修饰通常使用染色质免疫沉淀反应(ChIP)来探测，在ChIP中，修饰特异性抗体用于免疫沉淀相关的DNA，该DNA然后通过杂交至微阵列(Ren等人(2000)Scienc，290，2306-2309)(ChIP-ChIP)或深度测序(Barski等人(2007)Cell，129，823-837)(ChIP-seq)来探测。DNA甲基化还可以通过使用甲基胞嘧啶抗体的免疫沉淀反应(Weber等人(2005)Nature Genetics，37，853-862)或采用提供DNA甲基化状态的更全面分析的亚硫酸氢盐测序(Zhang等人(2006)Cell，126，1189-1201)来探测。使用抗体的全基因组表观遗传分析常常使用大约106至107个细胞。ChIP使用少至100个细胞，然而，使用该少的细胞，分析是基因座特异性的而不是全基因组的(O′Neill等人(2006)NatureGenetics，38，835-841)。当研究设法确定两个或更多个表观遗传标记是否在基因组内重合或是否存在于单件遗传物质例如单一染色质上时，遭遇更多显著局限性。每一个表观遗传标记的分析需要独立的免疫沉淀反应。当用不同的抗体使染色质从细胞总体沉淀时，难以从总体内的多个种群的存在区分被探测的标记的真正重合，每一个具有不同的表观遗传特征。这可以用序列ChIP来稍微克服，序列ChIP中通过一种抗体沉淀的材料用第二抗体再ChIP(Bernstein等人(2006)Cell，125，315-326)。然而，这些技术经不起全基因组分析或调查多于两种表观遗传标记的研究。此外，全分析技术报告种群的平均值且并不考虑单分子水平的变化形式。因此，对提供更可靠的全基因组表观遗传分析的可选择的方法和组合物仍存在相当大的需求。本发明满足该需求并提供相关的优点，鉴于上述提到的问题，本发明设计一种用于表观遗传分析的设备和方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于表观遗传分析的设备和方法，以解决上述背景技术中提出的这些技术经不起全基因组分析或调查多于两种表观遗传标记的研究，全分析技术报告种群的平均值且并不考虑单分子水平的变化形式的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于表观遗传分析的设备，包括箱体，所述箱体的内腔设置有通道，所述通道的内腔顶部设置有光源装置，所述通道的内腔底部设置有接触装置，所述箱体的顶部左右两侧分别设置有控制器和显示屏，所述箱体的左侧设置有激光器，所述控制器分别与光源装置、接触装置、显示屏和激光器电性连接。

优选的，所述通道为亚微米通道。

优选的，所述激光器的右壁安装有激发滤光器。

优选的，所述接触装置为微流控设备。

一种用于表观遗传分析的方法，该种用于表观遗传分析的方法步骤如下：

S1：提取染色质样品：挑单菌落，接种于YPD培养基中过夜培养，将YPD培养基置于25-30℃下保存，取一只150mL烧瓶，将过夜培养的菌液稀释至40-60mL,然后将烧瓶在25-30℃下培养，用终浓度为2％的甲醛交联细胞30-40min，加入终浓度为125mM的甘氨酸，反应4-10min，使反应猝熄，收集细胞，用20-30mL的PBS缓冲液清洗菌体1-2次，重悬菌体，取一只15mL的圆锥试管，将菌体重悬于组成的溶液中，加入终浓度为0.20-0.30mg/mL的酵母裂解酶进行震荡，得到原生质体，向原生质体溶液中加入微球菌核酸酶稀释，再加入SDS和EDTA终止反应，在60-70℃过夜保存，再用氯仿抽取DNA，用无水乙醇沉淀DNA，再加入80-100μl的TE溶解DNA，-20℃保存备用；

S2：序列特异性探针标记染色质：先用适量的DNaseI在二价镁离子存在下，在双链染色质上打开单个单链缺口，利用DNA聚合酶的核酸外切酶活性在切处将旧链从末端逐步切除，同时在DNA聚合酶活性的作用下，顺序将特异性探针连接到切口的末端氢氧基上，以互补的DNA单链为模板合成新的DNA单链；