液相色谱质谱法定量生态物种基因组低丰度DNA甲基化

作者：胡俊杰; 吴毅聪; 陈桂连; 高圆圆; 赵桐; 余广; 兰善红; 吕小梅

来源：中国环境科学, 2022, 1-8.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220208.014

• 全基因组DNA甲基化
• 无标记
• 电喷雾质谱
• 表观遗传效应
• 生态物种

DNA甲基化模式与组织发育和疾病发生密切有关，环境污染物会导致DNA甲基化模式改变并引起毒害效应.为了定量生态相关物种基因组中低丰度的5-甲基-2-脱氧胞苷(5-mdC)，我们建立了一种采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的无标记方法.全基因组DNA甲基化计算公式5-mdC(mole)/(5-mdC(mole)+dC(mole)可以转化为1/(1+dC(mole)/5-mdC(mole))，然后通过HPLC-MS/MS得到DNA样品中5-mdC和dC的摩尔比(dC(mole)/5-mdC(mole))即可得到基因组DNA甲基化值.此外，还对HPLC条件进行了优化使正常核苷和修饰核苷基线分离，消除分析物的交叉干扰.本方法避免了使用昂贵的稳定同位素标记内标，在等度高效液相色谱条件下实现了正常和修饰核苷基线分离，5-mdC和dC的保留时间分别为5.50和3.06分钟.5-mdC和dC的定量限分别为14.2和19.1 pg/mL.日内和日间偏差和准确性(相对误差)都≤10%.该方法测定的小牛胸腺DNA和大型蚤及秀丽线虫的全基因组DNA甲基化值分别为6.44% ± 0.25%，0.097% ± 0.010%和0.025% ± 0.002%.采用HPLC-MS/MS技术建立并验证了一种快速、高精密度和灵敏度的DNA样品全基因组DNA甲基化测定方法，适用于评估环境污染物对生态学相关物种的潜在表观遗传风险.

• 单位
  长江大学; 东莞理工学院; 建筑工程学院