Focus: Validation of a DNA methylation microarray for 450,000 CpG sites in the human genome

DNA methylation is the most studied epigenetic mark and CpG methylation is central to many biological processes and human diseases. Since cancer has highlighted the contribution to disease of aberrant DNA methylation patterns, such as the presence of promoter CpG island hypermethylation-associated silencing of tumor suppressor genes and global DNA hypomethylation defects, their importance will surely become apparent in other pathologies. However, advances in obtaining comprehensive DNA methylomes are hampered by the high cost and time-consuming aspects of the single nucleotide methods currently available for whole genome DNA methylation analyses. Following the success of the standard CpG methylation microarrays for 1,505 CpG sites and 27,000 CpG sites, we have validated in vivo the newly developed 450,000 (450K) cytosine microarray (Illumina). The 450K microarray includes CpG and CNG sites, CpG islands/shores/shelves/open sea, non-coding RNA (microRNAs and long non-coding RNAs) and sites surrounding the transcription start sites (-200 bp to -1,500 bp, 5'-UTRs and exons 1) for coding genes, but also for the corresponding gene bodies and 3'-UTRs, in addition to intergenic regions derived from GWAS studies. Herein, we demonstrate that the 450K DNA methylation array can consistently and significantly detect CpG methylation changes in the HCT-116 colorectal cancer cell line in comparison with normal colon mucosa or HCT-116 cells with defective DNA methyltransferases (DKO). The provided validation highlights the potential use of the 450K DNA methylation microarray as a useful tool for ongoing and newly designed epigenome projects.

Source: Validation of a DNA methylation microarray for 450,000 CpG sites in the human genome. Sandoval Juan, Heyn Holger A, Moran Sebastian, Serra-Musach Jordi, Pujana Miguel Angel, Bibikova Marina, Esteller Manel (mesteller@idibell.cat). Epigenetics. 2011 Jun 1;6(6).

Free article available at: http://www.landesbioscience.com/journals/epigenetics/article/16196/#

La méthylation de l'ADN est la modification épigénétique la plus étudiée. La méthylation du dinucléotide CpG est au cœur de nombreux processus biologiques et de maladies humaines. Les études  ont mis en évidence l’implication dans le cancer d’une méthylation « aberrante » de l'ADN, telles que l’hyperméthylation d’îlots CpG dans le promoteur de gènes suppresseurs de tumeurs « éteints » et des phénomènes d’hypométhylation globale de l'ADN. L’importance de ces événements va sûrement devenir apparente dans d'autres pathologies que le cancer.

Cependant, les progrès dans l'obtention de méthylomes d’ADN complets sont entravés par le coût élevé et le caractère fastidieux des méthodes actuellement disponibles. Des chercheurs ont validé in vivo une biopuce destinée à faciliter le processus. Ils démontrent que cet outil peut détecter de manière constante et significative des changements de méthylation d’îlots CpG dans la lignée cellulaire de cancer colorectal HCT-116 par rapport à la muqueuse colique normale ou par rapport à des cellules HCT-116 défectueuses en ADN méthyltransférases (DKO).

Article (en anglais) librement disponible à l’adresse: http://www.landesbioscience.com/journals/epigenetics/article/16196/#