美國賓夕凡尼亞大學佩雷爾曼醫學院（the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania）的研究人員近日成功開發出一種新型定序技術，稱為直接甲基化定序（Direct Methylation Sequencing，DM-Seq）。這項開創性技術具有直接識別修飾胞嘧啶的能力，其異常模式被認為是癌症的特徵。
研究人員開發出具有成本效益的早期癌症檢測方法（基因線上國際版）直接甲基化定序在表觀遺傳定序中的潛力
表觀遺傳學研究基因組成受到環境和行為影響的變化，其中 5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC）被認為是哺乳動物基因組中最重要的表觀遺傳標記。透過甲基轉移酶（Methyltransferse）添加甲基團在胞嘧啶上形成的 5mC，可在不改變 DNA 序列，僅改變結構的情況下調控基因，因此過量或缺乏 5mC 皆會導致基因表達異常。
過往全基因體亞硫酸鹽定序（Whole genome bisulfite sequencing，WGBS）為分析 DNA 甲基化的甲基化的常用的方式。其優點在於容易取得，並且能夠廣泛涵蓋包括全基因的甲基化胞嘧啶資訊。然而，全基因體 DNA 甲基化分析存在一些侷限：首先，需取得完整細胞群的 DNA 樣本，因此無法分析僅含少數細胞的情況，此外也無法判別和解析個別細胞的異質性（heterogeneity）。
賓夕凡尼亞大學的研究團隊於七月將一新型 DNA 定序法發表在《自然化學生物學》（Nature Chemical Biology）期刊。DM-Seq 利用新型 DNA 甲基轉移酶和 DNA 去氨酶，能夠精確區分胞嘧啶的修飾狀態，檢測出 5mC。研究團隊表明，相較於先前使用的亞硫酸鹽定序（Bisulfite sequencing），DM-Seq 僅需少量 DNA 作為樣本，並且在定序過程中 DNA 不會受到損害。更重要的是區分兩種常被混淆的修飾胞嘧啶：5mC 和 5-羥甲基胞嘧啶。該技術有潛力用於難以定序的細胞類型，並推動表觀遺傳定序在癌症預後中的應用。
原文：Revolutionary Sequencing Technique for Cancer Signature Detection
編譯：Stephanie Chen
參考資料：
1.https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2023/june/new-dna-sequencing-method-may-lead-to-earlier-cancer-detection
2.https://www.nature.com/articles/s41589-023-01318-3.https://investigator.tw/7343/%E5%96%AE%E4%B8%80%E7%B4%B0%E8%83%9Edna-%E7%94%B2%E5%9F[…]%9B%A0%E9%AB%94%E4%BA%9E%E7%A1%AB%E9%85%B8%E9%B9%BD%E5%AE%9A/
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