什么是DNA甲基化？
DNA甲基化（DNA methylation）是指在DNA甲基化转移酶（DNMT）催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将活性甲基转移至DNA链中特定碱基上的化学修饰过程。哺乳动物基因组中，DNA甲基化多发生在CpG二核苷酸中的胞嘧啶的5位碳原子。DNA甲基化是一种表观（epigenetic）修饰，它在不改变DNA序列的情况下，对个体的生长、发育、基因表达模式以及基因组的稳定性起到重要的调控作用，并且这种修饰在发育和细胞增殖的过程中是可以稳定传递的。
研究DNA甲基化有什么意义呢？
近年来的大量研究表明，DNA异常甲基化与肿瘤的发生、发展、细胞癌变有着密切的联系，例如抑癌基因启动子高甲基化也是肿瘤发生的另一重要机制，肿瘤抑制因子BMP3和NDRG4高度甲基化是结直肠癌早期的重要生物学特征。而SDC2基因参与细胞分裂、迁移，在结肠间充质细胞中表达，据发现，肿瘤组织中SDC2目标区域的甲基化水平要显著高于成对相邻非肿瘤组织中的SDC2目标区域。
并且也有研究表明肿瘤发生过程中，甲基化阻碍转录因子与启动子结合或与转录抑制子结合，进而对基因表达发挥重要调节作用。基因表达与甲基化呈反比，即低甲基化的基因，表达水平较高，反之，高甲基化的基因，表达水平较低。
最常使用的研究方法是什么？
既然DNA异常甲基化与肿瘤发生相关，那我们最常使用的研究方法是什么呢？对于检测特定基因的甲基化，最常用的就是是重亚硫酸盐转化&克隆测序(Bisulfite Cloning & Sequencing)。首先针对特定的区域设计引物，随后用限制性内切酶消化基因组DNA，接着用重亚硫酸盐处理，PCR，挑克隆测序。
当然在使用重亚硫酸盐转化&克隆测序的方法对特定基因研究过程中也会碰到一些问题，那么小海星就为大家梳理一些常见问题的应对措施以及注意事项。
首先我们知道亚硫酸氢钠修饰DNA的目的是将DNA序列中未甲基化的胞嘧啶完全转化为尿嘧啶，而甲基化的5-甲基胞嘧啶保持不变。因而影响此过程的主要因素有修饰试剂的浓度、反应温度、反应环境的pH值及反应时间。其中任何一个环节出现问题都将导致MSP扩增失败。
可能的原因如下：
(1)亚硫酸氢钠的浓度最好控制在3．0～3．9 mol/L为好，其pH值必须用NaOH精确调整至5.0；
(2)修饰时间应掌握在10～16 h，修饰时间过长会导致甲基化胞嘧啶也会转化成尿嘧啶且DNA模板破坏加剧，而时间过短会导致修饰不彻底；
3)反应温度应控制在50～55℃(若用国产恒温水浴箱建议温度设定在53℃为好)；
4)DNA模板量应控制在<2ug为宜。
只要遵循以上几点基本上能保证99％ 未甲基化的胞嘧啶转化尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不变。但是，此修饰过程中模板DNA有约96％已经降解 。
