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DNA核酸片段筛选回收仪助力孕早期母体cfDNA甲基化特征的研究

2026-08-12     来源:微信公众号     点击次数:40

EJCI:母体cfDNA甲基化图谱呈现胎盘与免疫细胞双重特征

 
研究背景

在妊娠期,胎盘维持、调节母胎间物质交换与免疫稳态,但难以直接取样。胎盘细胞的凋亡、脱落,释放胎盘源性游离 DNA(cfDNA)进入母体血液循环,为无创观察胎盘相关分子变化提供了窗口。DNA 甲基化是调控胎盘发育的核心,目前孕期 cfDNA 甲基化组研究尚不成熟,主要挑战包括cfDNA样本浓度低、来源复杂以及全基因组覆盖难度较高。
 
研究方法

采用甲基化DNA测序(MeD-seq)技术,评估孕早期母体cfDNA的全基因组甲基化特征。MeD-seq以甲基化依赖性限制性内切酶LpnPI为核心,从低浓度cfDNA中获得甲基化短片段信号,继而在全基因组范围内进行差异甲基化区域(DMR)分析。
 
甲基化DNA测序流程


LpnPI酶切 →接头连接/建库 → Pippin HT纯化与片段分选 → PCR、测序 → DMR分析。
01  样本处理:
从4 mL血浆中提取cfDNA;
02 LpnPI酶切:
将DNA切割为32 bp片段,甲基化CpG位点位于片段中央;
03  文库制备
TruPLEX DNAseq 96D试剂盒完成接头连接和测序文库构建;
04  自动纯化与片段分选:
接头连接后,使用 Sage Science 公司的 Pippin HT 全自动DNA片段分选回收系统,配合3%琼脂糖凝胶卡盒,对MeD-seq文库进行自动纯化与片段分选(DNA size selection);
05   测序与质控:
Illumina NextSeq2000平台测序;
06  生物信息分析:
过滤含目标LpnPI位点的reads,开展DMR、聚类和组织来源分析。

 
MeD-seq 核心酶 LpnPI 只切割含甲基化 CpG 的 DNA,生成固定 32 bp 特征片段;产物中混杂未酶切长片段、接头二聚体、游离接头、降解杂碎片段。相比手工切胶、磁珠筛选,Pippin HT 全自动运行,对微量核酸样本损耗更少、回收效率更高。同时,Pippin HT可精准控制筛选范围、只回收目的DNA片段,完全剔除多余杂片段与接头污染,保证测序文库仅富集携带甲基化 CpG 的有效模板,让后续测序数据全部用于甲基化位点分析,降低背景噪音,提升 DMR 差异甲基化区域检出灵敏度。

研究结论

本研究通过MeD-seq检出胎盘甲基化标志物、完成胎儿性别鉴定,验证了母体外周血 cfDNA 甲基化组检测的可行性,以及胎盘与免疫细胞共同塑造孕期 cfDNA 甲基化特征,该策略在产前检测与产科表型分析中值得进一步研究。

原文:Genome- wide methylation profiling of maternal cell- free DNA using methylated DNA sequencing (MeD- seq) indicates a placental and immune- cell signature
 
Pippin HT 全自动DNA核酸片段筛选回收仪

 
Pippin HT  高速高通量型
回收范围:100bp-基因组DNA
样本数量:24个
 
• 全自动回收:采用双通道电泳回收专利技术,回收过程全自动运行;
• ​精准回收:精确度高达90-99%,远高于手工切胶和DNA片段分选磁珠的方法
• ​微量回收:低起始量,低至ng级,控制时间回收,不直接检测样品
• ​高回收率:50-80%的高回收得率
• ​省时间:5分钟的手工操作时间,无需额外制胶和切胶
• ​高通量:1-24个样本/次
• ​全自动完成DNA片段分选, 软件中自由选择需要筛选的片段范围,免去了切胶纯化的繁琐步骤,比核酸片段筛选磁珠更加精准可控,重复性稳定性更好;
• ​用于DNA常规分子生物学,精准彻底的去除PCR引物二聚体、非特异性片段等,去除酶切产物中非目标DNA条带;
• ​用于小片段DNA筛选回收(DNA Size Selection),如小RNA/small RNA文库回收、cfDNA/ctDNA循环血游离DNA/循环血肿瘤DNA测序文库、ddRAD-SEQ双酶切简化基因组测序文库、16S文库微生物测序文库回收等、ChIP-seq文库、MeDIP-seq / hMeDIP-seq甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理,提高测序数据质量;
• ​用于大片段DNA(几kb、几十kb甚至几百kb)精准回收,如PacBio HiFi文库构建、纳米孔测序建库、超长测序(Ultra-Long Sequencing)文库构建等,精准彻底去除小片段DNA,提高测序质量,降低测序成本;
• ​低起始量样品的精准浓缩回收:血浆/血清cfDNA/ctDNA,微量细胞/单细胞,空气/冰川/岩石样本,低丰度病原体等;
• ​降解样本的精准浓缩回收:FFPE(石蜡切片)、古DNA、腐烂样本、RNA样本等;
• ​背景极高的复杂样品的精准筛选回收:废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液,脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等
 
参数 详情
分离范围 100 bp–基因组DNA
通量 1-24个样本/次
电场模式 直流高压、脉冲场交变电场
回收模式 窄范围回收、宽范围回收、High Pass大片段回收、Range+T回收
回收方式 自动化回收
最佳重复性 >90%
大片段准确率 30-40kb范围>90%
 
环 亚 产 品
环亚生物科技有限公司(APG BIO Ltd)成立于2011年,专注于引进国外创新技术和高品质仪器设备。
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