前兩期，我們分別介紹了UCSC獲取啟動(dòng)子序列【工具篇】手把手教你使用UCSC獲取基因啟動(dòng)子、外顯子、內(nèi)含子序列以及通過(guò)啟動(dòng)子序列預(yù)測(cè)基因的轉(zhuǎn)錄因子【工具篇】TRANSFAC：助力機(jī)制深入研究。關(guān)于啟動(dòng)子的另一個(gè)重要的研究方向，就是啟動(dòng)子的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制。本期將介紹啟動(dòng)子DNA甲基化的預(yù)測(cè)工具和引物設(shè)計(jì)，為大家的研究工作增添一個(gè)新的思路。

表觀遺傳學(xué)定義：基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下，基因的表達(dá)水平和功能發(fā)生變化，并產(chǎn)生可遺傳的表型。

我們從這個(gè)定義可以總結(jié)出表觀遺傳學(xué)的三個(gè)特點(diǎn)：

1、可遺傳

2、可逆的

3、 DNA序列不變

目前表觀遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要有DNA 甲基化、組蛋白修飾、RNA修飾、基因印跡等。

脊椎動(dòng)物中的DNA甲基化通常發(fā)生在CpG位點(diǎn)（胞嘧啶-磷酸 -鳥(niǎo)嘌呤位點(diǎn)，即DNA序列中鳥(niǎo)嘌呤緊跟在胞嘧啶后面），該甲基化導(dǎo)致胞嘧啶向5-甲基胞嘧啶的轉(zhuǎn)化。CpG甲基化由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化形成。人類(lèi)DNA約有80-90％的CpG位點(diǎn)發(fā)生甲基化，但是在CpG島的區(qū)域（約65％的CG殘基組成的區(qū)域）發(fā)生甲基化的情況較少。

當(dāng)啟動(dòng)子DNA發(fā)生高度甲基化時(shí)，基因轉(zhuǎn)錄受到抑制，基因表達(dá)下降。

目前針對(duì)甲基化的檢測(cè)方法有：

亞硫酸鹽修飾測(cè)序法（BSP）

甲基化特異性 PCR（MSP）

焦磷酸測(cè)序法（Pyrosequencing）等。

BSP：檢測(cè)基因的位置≤350bp，可精確了解每一位點(diǎn)甲基化程度精確，但要大量克隆測(cè)序。  

MSP：只能定性，定量不精確，不能了解待測(cè)位點(diǎn)甲基化程度；

Pyrosequencing：檢測(cè)基因的位置≤60bp，可精確了解每一位點(diǎn)甲基化程度。

本期介紹的甲基化預(yù)測(cè)工具M(jìn)ethPrimer，是由The Li Lab構(gòu)建的在線平臺(tái)。該平臺(tái)圍繞DNA甲基化和表觀遺傳學(xué)的研究，提供了許多工具和數(shù)據(jù)庫(kù)，包括用于設(shè)計(jì)各種基于亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化的PCR的引物和探針的工具、預(yù)測(cè)CpG島和操縱序列等。目前該網(wǎng)站已升級(jí)為MethPrimer 2.0 

（http://www./methprimer2/），本文將對(duì)2.0版進(jìn)行介紹。

第一步 選擇“Design PCR primers”模塊

第二步 粘貼啟動(dòng)子序列，選擇MSP以及CpG island prediction，提交即可。

Tips：

1、本在線軟件目前適用于BSP和MSP的引物設(shè)計(jì)，Pyrosequencing的引物設(shè)計(jì)需要焦磷酸測(cè)序儀配套的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。本例以MSP引物設(shè)計(jì)為例。

2、引物的參數(shù)可先選擇默認(rèn)參數(shù)，然后根據(jù)引物的結(jié)果調(diào)整相關(guān)參數(shù)。

第三步 分析預(yù)測(cè)結(jié)果，選擇引物

Tips：

如果引物設(shè)計(jì)結(jié)果不理想，可返回上一界面調(diào)整引物參數(shù)，如引物的大小、Tm值等。

1、引物長(zhǎng)度18~24bp；

2、引物之間有非CpG的C的個(gè)數(shù)；

3、引物以6~7個(gè)CpG為目標(biāo)；

4、避免引物間互補(bǔ)或自身形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)。

從近幾年國(guó)自然中標(biāo)的基金可以看出，表觀遺傳學(xué)方面的研究熱度有上升趨勢(shì)，DNA/RNA甲基化、組蛋白乙?；仁茄芯恐械膶檭骸４蠹也环猎谌粘５奈墨I(xiàn)閱讀中關(guān)注表觀遺傳方向的文章，結(jié)合自己專業(yè)的研究領(lǐng)域，說(shuō)不定可以有新的Idea。