DNA 甲基化作为表观遗传学研究的核心领域,是疾病早筛、液体活检、法医学分析等方向的重要分子标记,而DNA 甲基化转化是甲基化检测的关键前置步骤。数十年来,亚硫酸盐转化(BC)一直是该领域的 “金标准”,但面对 cfDNA(游离 DNA)、法医样本这类低质量、低浓度的珍贵样本,其化学处理带来的 DNA 降解问题始终难以解决。
近年来,酶法转化(EC)的出现为这一痛点提供了新的解决方案,凭借温和的酶促反应从根本上减少 DNA 损伤,成为低质量样本甲基化分析的热门选择。但两种方法究竟孰优孰劣?不同研究场景该如何选择?
2025 年,Simons 等人在《Clinical Epigenetics》发表的最新研究,首次利用自研的 qBiCo 多重 qPCR 检测法,对目前主流的 BC 和 EC 试剂盒进行了系统性、独立的性能基准测试,从转化效率、DNA 回收率、片段化程度三大核心维度展开全面对比,还针对 cfDNA 这类降解样本的适配性进行了专项验证,为甲基化研究的方法选择提供了最具参考价值的实验数据。
亚硫酸盐转化(BC)的原理是通过强酸强碱的化学处理,将未甲基化的胞嘧啶(C)转化为尿嘧啶(U),而甲基化胞嘧啶(5mC)因结构稳定保持不变,后续通过测序即可区分甲基化状态。这一方法技术成熟、认知度高,成为甲基化分析的经典方案,但同时存在三大固有缺陷:
? DNA 片段化与丢失严重;
? 对起始DNA 量要求高;
? 导致序列复杂度降低。
为解决这些问题,酶法转化(EC)应运而生。其核心是通过两步酶促反应实现甲基化区分:
先通过 TET 氧化、T4-BGT 糖基化对 5mC 进行封闭保护,再通过 APOBEC 脱氨酶将未修饰的 C 转化为二氢尿嘧啶(DHU),PCR 扩增后同样实现 C/T 转换,全程无化学强酸强碱处理,理论上能最大程度保护 DNA 完整性,适配低质量样本分析。
特征 | 亚硫酸氢盐转化(BC) | 酶促转化(EC) |
DNA 输入范围 | 0.1 ng–2000 ng | 0.1–200 ng |
孵育时间 | 5min~2.5 h | 6 h |
单次转化成本 | 10 | 40(贵 4 倍) |
洗脱体积 | ≥10 μl | ≥10 μl |
操作特点 | 1次纯化 | 2次纯化 |
亚硫酸氢盐转化(BC)
??优势:DNA 回收率高、输入范围广、成本低、技术成熟;
?劣势:强化学处理导致 DNA 严重片段化、对预降解 DNA 耐受性差、回收率存在系统性高估;
适用场景:高浓度、高质量的完整 DNA 样本,对成本敏感、需高回收率的实验。
酶促转化(EC)
??优势:温和酶促反应,DNA 片段化程度极低、对降解 DNA(游离 cfDNA、法医样本)能保持其完整性;
?劣势:回收率低、成本高、两步纯化繁琐;
适用场景:低质量、预降解的 DNA 样本(如 cfDNA、法医样本、FFPE 样本),对成本不敏感。
cfDNA 甲基化测序:选酶促转化(EC)还是亚硫酸氢盐转化(BC)?
A: 高浓度、高质量的完整 DNA 样本,对成本敏感、需高回收率的实验,选亚硫酸氢盐转化(BC);
低质量、预降解的 DNA 样本(如 cfDNA、法医样本、FFPE 样本),对成本不敏感,选酶促转化(EC)。
针对酶法转化这一甲基化研究的主流趋势,翌圣生物依托自主 ZymeEditor 酶改造及发酵纯化工艺平台,深耕酶法转化核心原料研发多年,不仅国内首家推出适配 TAPS 转化的高活性 TET2.0 酶(12212ES),转化率突破 90%,还开发出氧化效率≥99% 的 TET/T4-BGT 酶、脱氨效率≥99% 的 APOBEC 酶等全套酶法转化核心试剂(12213ES),完美适配 EM-seq、TAPS 等主流酶法转化技术,在保证转化效率的同时,实现对 DNA 样本的低损伤处理,尤其适配 cfDNA、FFPE 等降解珍贵样本。
基于在甲基化领域的全链条技术积淀,翌圣生物更打造了一站式甲基化建库整体解决方案,实现从核酸提取、甲基化专属打断、化学 / 酶法双路径转化到单 / 双链建库的全流程覆盖:从高效提取各类样本高纯度 DNA 的核酸提取试剂盒,到精准保留甲基化位点、低损伤的 Hieff?mathyShear 甲基化片段化酶(12218ES),再到转化率超 99.5% 的亚硫酸盐转化试剂盒(12229ES)与全套酶法转化试剂,搭配适配 Illumina/MGI 平台、支持低起始量的甲基化单(12226ES) / 双链建库试剂盒(12214ES),辅以耐 U 高保真扩增酶、分选磁珠等配套产品,全方位兼容化学 / 酶法转化测序流程,为 cfDNA 液体活检、FFPE 样本分析、单细胞甲基化研究等各类表观遗传研究场景,提供稳定、高效、高性价比的实验工具,一站式赋能甲基化研究全流程。
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翌圣生物
翌圣生物科技(上海)股份有限公司成立于2014年,是一家聚焦生命科学产业链上游核心原料,从事核苷酸、蛋白、细胞和类器官四大品类生物试剂的研发、生产与销售的高新技术企业。公司兼备核心技术自主研发和规模化生产能力,核心产品数量达数千种,覆盖分子克隆、qPCR、NGS、体外转录、抗体、蛋白纯化及分析、细胞培养、转染、报告基因检测和类器官等多种系列,广泛应用于生命科学研究、诊断检测和生物医药等领域。
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