片段筛选仪在二叶式主动脉瓣 ChIP-seq 表观遗传研究中的应用

文献标题：Rare regulatory mutations disrupt mesenchymal molecular programs driving endocardial cushion formation in bicuspid aortic valve

二叶式主动脉瓣（BAV）是高发性先天性心脏瓣叶畸形，易引发主动脉瓣狭窄、主动脉瘤等重症，遗传度高达 90%，但其遗传机制尚不明确。BAV 瓣膜成形发生于胚胎早期，而临床仅能获取成年患者组织。已有研究表明，胚胎异常染色质互作可留存至成年组织。本研究据此假设：罕见调控突变诱导染色质重塑，引起 BAV 发育畸形，且该异常染色质互作可在成人升主动脉内皮细胞中检出。

本研究结合 HiCap（高分辨率启动子‑增强子互作图谱）与全基因组测序，系统解析罕见调控变异参与 BAV 发病中的调控机制，锁定关键细胞类型与通路，补充 BAV 致病遗传网络，进一步揭示其遗传机制。

1. 采集 BAV 与正常三叶式主动脉瓣供者临床样本；

2. 全基因组测序，全面筛查患者基因变异；

3. HiCap 测序，构建基因远程调控互作图谱；

4. 结合胚胎多组学数据定位致病靶细胞与相关通路；

5. 筛选功能性罕见调控变异并验证致病效应；

6. 构建基因调控网络，解析疾病遗传异质性。

利用 ChIP‑seq（染色质免疫共沉淀测序） 检测 H3K27ac，验证 HiCap 鉴定的启动子互作区域 (PIRs) 是否为功能性增强子。然而，ChIP 后超声打断的 DNA 片段长短不一，非特异性杂片段较多，富集 DNA 总量仅为纳克微量级；直接测序会造成背景噪音高、结合信号模糊，降低染色质结合区域分析的精准度。

为提升 ChIP-seq 文库纯度与测序分辨率，本研究采用 Pippin Prep 全自动 DNA 片段筛选系统，对 ChIP-seq 建库产物精准分选回收，富集有效测序片段、去除非特异干扰片段。相比手工切胶，Pippin Prep 筛选精度更高、片段区间可控、无人工误差、回收率更高、重复性更好，适配微量 DNA 样本的高精度分选需求，有效降低测序背景，保障检测结果的可靠性。

非编码罕见调控突变是 BAV 主要遗传致病因素之一。BAV 患者存在特异性染色质重塑及等位基因表达失衡；这类调控突变可靶向胚胎瓣膜间充质细胞并重塑其转录组，扰乱心内膜垫发育程序，构成 BAV 的核心病理机制。BAV 具有高度遗传异质性，编码突变与调控突变协同致病。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71758-5

全自动 DNA 切胶仪

回收范围：100 bp－1500 bp

样本通量：5 个

厂家介绍：

Sage Science 公司位于美国马萨诸塞州，2010 年成立，专注于核酸领域的样品制备，已有 2 万篇文献中应用，包括众多 Nature、 Science、 Cell 系列的文章，是 DNA 片段筛选回收领域的行业金标准。

• 全自动回收：采用双通道电泳回收专利技术，回收过程全自动运行；

• 精准回收：精确度可达 93-99%，高于手工切胶和 DNA 片段分选磁珠的方法

• 微量回收：低起始量，低至 ng 级，控制时间回收，不直接检测样品

• 高回收率：50-80% 的高回收得率

• 省时间：5 分钟的手工操作时间，无需额外制胶和切胶

• 全自动完成 DNA 片段分选, 软件中自由选择需要筛选的片段范围，免去了切胶纯化的繁琐步骤，比核酸片段筛选磁珠更加精准可控；

• 用于 DNA 常规分子生物学，精准有效的去除 PCR 引物二聚体、非特异性片段等，去除酶切产物中非目标 DNA 条带；

• 用于小片段 DNA 筛选回收（DNA Size Selection），如小 RNA/small RNA 文库回收、cfDNA/ctDNA 循环血游离 DNA/循环血肿瘤 DNA 测序文库、ddRAD-SEQ 双酶切简化基因组测序文库、16S 文库微生物测序文库回收等、ChIP-seq 文库、MeDIP-seq/hMeDIP-seq 甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq 转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理，提高测序数据质量；

• 低起始量样品的精准浓缩回收：血浆/血清cfDNA/ctDNA、微量细胞/单细胞、空气/冰川/岩石样本、低丰度病原体等；

• 降解样本的精准浓缩回收：FFPE（石蜡切片）、古DNA、腐烂样本、RNA样本等；

• 背景极高的复杂样品的精准筛选回收：废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液，脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等。

环亚生物：为科研提供 “全链条” 支持

环亚生物科技（APG BIO）作为美国Sage Science公司DNA片段回收系列产品在中国区的独家代理商，为国内二代测序、三代测序用户提供测序样品前处理、质控的整体解决方案：

组织研磨仪、单细胞悬液制备仪、细胞破碎仪、超声聚焦打断仪、全自动DNA片段分选回收仪、核酸片段分析仪、脉冲场电泳仪、全自动建库仪、荧光计、超微量分光光度计等。