表观遗传学分类

表观遗传学的调节机制主要包括DNA甲基化（DNA methylation）、组蛋白修饰(histone modification)、非编码RNA(ncRNA)等。

组蛋白修饰包括

• 甲基化
• 乙酰化
• 磷酸化
• 泛素化
• SUMO化
• 腺苷酸酸化
• ADP-核糖基化
• 生物素化
• 脯氨酸异构化

noncoding RNA,转录和转录后水平调控基因表达的非编码RNA.主要包括：

• microRNA (miRNA)

• 小干扰RNA small interfering RNA (siRNA)

• piwi-interacting RNA(piRNA):主要在动物生殖细胞中发挥作用。

• 长非编码RNA (lncRNA)
  除了LncRNA是长度 大于200个碱基，另外三种是短非编码RNA，长度一般小于30个碱基。

染色质对基因表达的调控是通过控制
DNA对转录因子的可及性来控制的。

染色体和核小体

核小体是TF结合到DNA的关键障碍，如果需要转录因子结合到目标调控区，剔除核小体是必要的。核小体是构成染色质的基本单元，有组蛋白八聚体构成。每个核小体包裹着147个碱基的DNA.
每个核小体包含H3, H4, H2A, H2B各两个。

核小体的基本结构

H3有多个亚型，入H3.1,H3.2,H3.3等。H3在染色质结构和基因表达中具有重要作用，并参与DNA复制、修复和重组等过程。

不同测序方式的研究对象

核小体在发育/环境信号诱导下会在部分区域结构重塑，打开染色质让在转录因子等结合到DNA序列上，来调控基因的表达。

组蛋白的修饰位点和类型

染色质重塑

• Nucleosome assembly 核小体组装。将DNA和组蛋白复合物组装成核小体的过程。
• Nucleosome sliding 核小体滑移。核小体在DNA上滑动或移动的过程。
• Nucleosome eviction：核小体驱逐。
• Unwrapping 解开包裹 将DNA从核小体结构中解开。
• Dimer replacement 二聚体取代
• Dimer ejection 二聚体排出

一般分为两类

• 基因组范围的表观遗传学
  整个基因组的DNA甲基化和组蛋白修饰，可以通过高通量测序技术进行鉴定和分析。
• 基因特异性的表观遗传学

表观遗传学研究中用到的测序技术
ChIP-seq：染色质免疫共沉淀测序。
Cut&Tag技术：研究蛋白质—DNA互作关系研究的新方法，用来替代传统的ChIP-seq技术。可以检测组蛋白修饰位点、RNAPOLII和转录因子等具有DNA结合功能的蛋白种类。

ATAC-seq技术：是一种研究染色质可进入性的测序技术。获取特定时空下基因组中活跃转录的调控序列。染色质可及性是指某个时间点同时进行转录的DNA区域。
应用领域：增强子鉴定、胁迫响应转录因子鉴定、关键转录因子分析

BS-seq技术：Bisulfite sequencing亚硫酸盐测序。
原始DNA序列在被亚硫酸盐处理后，未甲基化的C会变成U,甲基化的C则不改变。可以检测甲基化的C碱基。
应用领域：启动子甲基化状态检测、与基因表达联合分析、与组蛋白甲基化联合分析

DAP-seq技术：

Hi-C技术：高通量染色质构象捕获技术研究全基因组范围内整个染色质在空间上的关系，获得高分辨率的染色质调控元件相互作用图谱，更加全面阐述染色质三维结构。
应用领域：辅助基因组组装、染色质互作分析。