High-resolution genome-wide DNA methylation maps of mouse primary female dermal fibroblasts and keratinocytes

doi:10.1186/1756-8935-7-35

.2014年12月2:7:35。

doi:10.1186/1756-8935-7-35。 2014年电子收集。

小鼠原代女性皮肤成纤维细胞和角质形成细胞的高分辨率全基因组DNA甲基化图谱

拉胡纳斯·查特吉^#^1 2, 西庙河^#¹, 狄黄^三, 彼得·菲茨杰拉德⁴, 安德鲁·史密斯⁵, 查尔斯·文森¹

附属公司

¹美国马里兰州贝塞斯达Convent Drive 37号国立卫生研究院国家癌症研究所代谢实验室，邮编：20892。
²印度统计研究所人类遗传学部，印度加尔各答B.T.路203号，邮编700108。
^三美国马里兰州贝塞斯达Rockville Pike 8600号国立卫生研究院NCBI，邮编：20894。
⁴美国马里兰州贝塞斯达Convent Drive 37号国立卫生研究院国家癌症研究所遗传学分所基因组分析室，邮编：20892。
⁵分子与计算生物学，南加州大学，1050 Childs Way，Los Angeles，CA 90089 USA。

^#贡献均等。

PMID： 25699092
PMCID公司：项目经理4333159
内政部： 10.1186/1756-8935-7-35

小鼠原代女性皮肤成纤维细胞和角质形成细胞的高分辨率全基因组DNA甲基化图谱

拉胡纳斯·查特吉等。表观遗传学染色质. 2014.

.2014年12月2日2:7:35。

doi:10.1186/1756-8935-7-35。 2014年电子收集。

作者

拉胡纳斯·查特吉^#^1 2, 何锡庙^#¹, 狄黄^三, 彼得·菲茨杰拉德⁴, 安德鲁·史密斯⁵, 查尔斯·文森¹

附属公司

¹美国马里兰州贝塞斯达Convent Drive 37号国立卫生研究院国家癌症研究所代谢实验室，邮编：20892。
²印度统计研究所人类遗传学部，印度加尔各答B.T.路203号，邮编700108。
^三美国马里兰州贝塞斯达Rockville Pike 8600号国立卫生研究院NCBI，邮编：20894。
⁴美国国立卫生研究院国家癌症研究所遗传学分院基因组分析室，地址：37 Convent Drive，Bethesda，MD 20892 USA。
⁵分子与计算生物学，南加州大学，1050 Childs Way，Los Angeles，CA 90089 USA。

^#贡献均等。

PMID： 25699092
PMCID公司：项目经理4333159
内政部： 10.1186/1756-8935-7-35

摘要

背景：哺乳动物基因组不同原代细胞中单核苷酸分辨率下的全基因组DNA甲基化有助于确定组织特异性低甲基化区域（TS-HMRs）的特征和功能。我们测定了新生雌性小鼠初级皮肤成纤维细胞和角质形成细胞91X和36X覆盖率的全基因组胞嘧啶甲基化图，并与mRNA-seq基因表达数据进行了比较。

结果：这些高覆盖率甲基化图谱用于鉴定两种细胞类型中的HMR。总共2.91%的基因组位于角质形成细胞HMR中，2.15%的基因组位于成纤维细胞HMR，1.75%常见。一半的TS-HMR是通用HMR的扩展，其余的是独特的TS-HMRI。观察到四个水平的CG甲基化：1）所有组织中活跃的CGI中HMR中CG二核苷酸的总非甲基化；2） TS-HMRs甲基化10%至40%；3） TS-HMR在不在HMR中的细胞类型中60%甲基化；和4）基因组非功能部分的70%甲基化。正弦元素在TS-HMR内耗尽，而在周围区域高度富集。最后一个外显子的低甲基化显示出基因抑制，而对基因体的去甲基化与基因表达呈正相关。重叠HMR与基因表达的关系更为复杂。常见的HMR和TS-HMR都富集了不同的转录因子结合位点（TFBS）。C/EBPβ与HMR外的甲基化区域结合，而CTCF更倾向于与HMR结合，突出了基因组的这两个部分及其潜在的相互作用。

结论：角质形成细胞和成纤维细胞来源于上皮和间充质。这两种细胞类型的高分辨率甲基化图谱可作为参考甲基体，用于分析包括癌症在内的多种疾病的表观遗传机制。请参阅以下链接中的相关文章：http://www.表观遗传学和染色单体.com/content/7/1/34。

关键词：C/EBPβ；CG甲基化；CTCF；成纤维细胞；HMR；低甲基化区域；角质形成细胞；甲基组。

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数字

图1
**角质形成细胞和成纤维细胞中的CG甲基化。（a-b）**所有CG的甲基化状态**（a）**角质形成细胞（Ker）覆盖率为36X（b）成纤维细胞（Fb）91倍覆盖率。**（c）**不同基因组位置CGs的平均甲基化。根据转录起始位点（TSS）和编码序列（CDS），每个CG被分为六个基因组位置之一（上游、启动子、5'UTR、外显子、内含子或3'UTR）。**（d-f）**不同CGI组Fb与Ker的平均CGI甲基化比较：**（d）**发起人中的CGI，**（e）**外显子中的CGI，以及**（f）**其他CGI。

图2
**成纤维细胞和角质形成细胞中低甲基化区域（HMR）的比较。** **（a）**维恩图显示重叠的成纤维细胞（91X）和角质形成细胞（36X）HMR。大的彩色饼图显示组织特异性和常见HMR的基因组定位（五组）。普通HMR富集在启动子区（红色）。小的黑白饼图显示了CG甲基化的组成。低甲基化CG（10%至50%甲基化，灰色）富含组织特异性HMR，而非甲基化CGs（<10%甲基化，白色）富含普通HMR。**（b）**角质形成细胞（Ker）和成纤维细胞（Fb）HMR之间的重叠。显示了两组组织特异性（S1）和八组重叠HMR（C1-C5）的基因组百分比。饼图显示了五个基因组区域中HMR的分数。**（c）**角质形成细胞和成纤维细胞HMR的长度比较。对于组织特异性HMR（S1，蓝色表示Fb，红色表示Ker），另一个细胞中HMR的长度为0。**（d）**组织特异性和常见HMR的CG甲基化热图以及两种已发表的胚胎干细胞（ES）和神经祖细胞（NP）的甲基化体[19]。常见HMR在所有四个甲基体中均为非甲基化（红色）。成纤维细胞和角质形成细胞特异性差异甲基化区域（S1）的甲基化程度高于普通HMR（C1）。与相邻序列和副病毒相比，成纤维细胞中角质细胞特异性HMR显示中间甲基化。

图3
**成纤维细胞和角质形成细胞基因表达的比较。（a-b）**皮肤成纤维细胞和角质形成细胞RNA-seq mRNA表达散点图**（a）**成纤维细胞特异性S1类和**（b）**角质形成细胞特异性S1类低甲基化区域（HMR），TSS在1-kbp内。**（c-d）**UCSC基因组浏览器屏幕截图作为不同HMR组基因的示例，包括mRNA表达、甲基化状态。**（c）**导致异构体水平不同表达的特异性HMR（S1），例如*Trp63蛋白*角质形成细胞中。**（d）** *脂肪1*注释启动子区CG甲基化高，在两个细胞中均有表达，但在上游约15 Kb处有HMR和RNA-seq信号。

图4
**C/EBPβ和CTCF染色质免疫沉淀（ChIP）-seq在成纤维细胞和角质形成细胞中达到峰值。（a）**文氏图显示成纤维细胞和角质形成细胞中C/EBPβChIP-seq峰值。常见峰位于甲基化区域（61%），组织特异性C/EBPβ峰在甲基化区域更为富集（约70%）。**（b）**皮肤成纤维细胞和角质形成细胞中C/EBPβ结合的ChIP峰值的读数散点图。**（c）**维恩图显示，大多数CTCF ChIP-seq峰在成纤维细胞和角质形成细胞之间重叠。96%的共有峰位于非甲基化区域，在启动子中富集（87%）。组织特异性CTCF峰值也主要位于富含启动子的非甲基化区域。甲基化区域中3%的常见CTCF峰值往往出现在外显子中（64%）。**（d）**皮肤成纤维细胞和角质形成细胞中CTCF结合的ChIP峰值读数的散点图。

图5
**C/EBPβ与甲基化典型C/EBP基序的结合（TTGCGCAA）。**UCSC基因组浏览器屏幕截图显示C/EBPβ与成纤维细胞和角质形成细胞中TTGCGCAA的甲基化典型C/EBP基序结合。

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1. Bird AP，Taggart MH，Smith BA。海胆基因组中的甲基化和非甲基化DNA分区。单元格。1979;17:889–901. doi:10.1016/0092-8674（79）90329-5。-内政部-公共医学
1. 诺耶·韦德纳M，特拉特纳TA。原核生物中DNA的甲基化。EXS公司。1993;64:39–108.-公共医学
1. Jeltsch A.分子生物学：甲基体的系统发育。科学。2010;328:837–838. doi:10.1126/science.1190738。-内政部-公共医学
1. Lister R、O'Malley RC、Tonti-Filippini J、Gregory BD、Berry CC、Millar AH、Ecker JR。拟南芥表观基因组高度集成的单碱基分辨率图谱。单元格。2008;133:523–536. doi:10.1016/j.cell.2008.03.029。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Lister R、Pelizzola M、Dowen RH、Hawkins RD、Hon G、Tonti-Filippini J、Nery JR、Lee L、Ye Z、Ngo QM、Edsall L、Antosiewicz-Bourget J、Stewart R、Ruotti V、Millar AH、Thomson JA、Ren B、Ecker JR。碱基分辨率的人类DNA甲基体显示出广泛的表观基因组差异。自然。2009;462:315–322. doi:10.1038/nature08514。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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[1] Bird AP，Taggart MH，Smith BA。海胆基因组中的甲基化和非甲基化DNA分区。单元格。1979;17:889–901. doi:10.1016/0092-8674（79）90329-5。-内政部-公共医学

[2] Bird AP，Taggart MH，Smith BA。海胆基因组中的甲基化和非甲基化DNA分区。单元格。1979;17:889–901. doi:10.1016/0092-8674（79）90329-5。-内政部-公共医学

[3] 诺耶·韦德纳M，特拉特纳TA。原核生物中DNA的甲基化。EXS公司。1993;64:39–108.-公共医学

[4] 诺耶·韦德纳M，特拉特纳TA。原核生物中DNA的甲基化。EXS公司。1993;64:39–108.-公共医学

[5] Jeltsch A.分子生物学：甲基体的系统发育。科学。2010;328:837–838. doi:10.1126/science.1190738。-内政部-公共医学

[6] Jeltsch A.分子生物学：甲基体的系统发育。科学。2010;328:837–838. doi:10.1126/science.1190738。-内政部-公共医学

[7] Lister R、O'Malley RC、Tonti-Filippini J、Gregory BD、Berry CC、Millar AH、Ecker JR。拟南芥表观基因组高度集成的单碱基分辨率图谱。单元格。2008;133:523–536. doi:10.1016/j.cell.2008.03.029。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Lister R、O'Malley RC、Tonti-Filippini J、Gregory BD、Berry CC、Millar AH、Ecker JR。拟南芥表观基因组高度集成的单碱基分辨率图谱。单元格。2008;133:523–536. doi:10.1016/j.cell.2008.03.029。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Lister R、Pelizzola M、Dowen RH、Hawkins RD、Hon G、Tonti-Filippini J、Nery JR、Lee L、Ye Z、Ngo QM、Edsall L、Antosiewicz-Bourget J、Stewart R、Ruotti V、Millar AH、Thomson JA、Ren B、Ecker JR。碱基分辨率的人类DNA甲基体显示出广泛的表观基因组差异。自然。2009;462:315–322. doi:10.1038/nature08514。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Lister R、Pelizzola M、Dowen RH、Hawkins RD、Hon G、Tonti-Filippini J、Nery JR、Lee L、Ye Z、Ngo QM、Edsall L、Antosiewicz-Bourget J、Stewart R、Ruotti V、Millar AH、Thomson JA、Ren B、Ecker JR。碱基分辨率的人类DNA甲基体显示出广泛的表观基因组差异。自然。2009;462:315–322. doi:10.1038/nature08514。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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