The progress on sequencing and detection of hydroxymethylated DNA

Acta Chimica Sinica

Volumn 71, Issue 1, 2013, Pages 26-35

  Zhao, Chao ^a   Wang, Hailin ^a  

^a RESEARCH CENTER FOR ECO ENVIRONMENTAL SCIENCES   (China)

Author keywords

5 hydroxymethylcytosine; 5 methylcytosine; DNA sequencing

Indexed keywords

EID: 84876317247     PISSN: 05677351     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.6023/A12110891     Document Type: Article

References (125)

1. Bird, A. P. Nature 1986, 321, 209.
2. Li, E.; Beard, C.; Jaenisch, R. Nature 1993, 366, 362.
3. Momparler, R. L. Oncogene 2003, 22, 6479.
4. Gronbaek, K.; Hother, C.; Jones, P. A. Apmis. 2007, 115, 1039.
5. Mayer, W.; Niveleau, A.; Walter, J.; Fundele, R.; Haaf, T. Nature 2000, 403, 501.
6. Jones, P. A.; Takai, D. Science 2001, 293, 1068.
7. Branco, M. R.; Ficz, G.; Reik, W. Nature Reviews Genetics 2012, 13, 7.
8. Kriaucionis, S.; Heintz, N. Science 2009, 324, 929.
9. Tahiliani, M.; Koh, K. P.; Shen, Y.; Pastor, W. A.; Bandukwala, H.; Brudno, Y.; Agarwal, S.; Iyer, L. M.; Liu, D. R.; Aravind, L.; Rao, A. Science 2009, 324, 930.
10. Penn, N. W.; Bojanows. K; Yura, R.; Suwalski, R.; Oriley, C. Biochem. J. 1972, 126, 781.
11. Ito, S.; D'Alessio, A. C.; Taranova, O. V.; Hong, K.; Sowers, L. C.; Zhang, Y. Nature 2010, 466, 1129.
12. Ito, S.; Shen, L.; Dai, Q.; Wu, S. C.; Collins, L. B.; Swenberg, J. A.; He, C.; Zhang, Y. Science 2011, 333, 1300.
13. He, Y. F.; Li, B. Z.; Li, Z.; Liu, P.; Wang, Y.; Tang, Q. Y.; Ding, J. P.; Jia, Y. Y.; Chen, Z. C.; Li, L.; Sun, Y.; Li, X. X.; Dai, Q.; Song, C. X.; Zhang, K. L.; He, C.; Xu, G. L. Science 2011, 333, 1303.
14. Gu, T.-P.; Guo, F.; Yang, H.; Wu, H.-P.; Xu, G.-F.; Liu, W.; Xie, Z.-G.; Shi, L.; He, X.; Jin, S.-G.; Iqbal, K.; Shi, Y. G.; Deng, Z.; Szabo, P. E.; Pfeifer, G. P.; Li, J.; Xu, G.-L. Nature 2011, 477, 606.
15. Iyer, L. M.; Tahiliani, M.; Rao, A.; Aravind, L. Cell Cycle 2009, 8, 1698.
16. Frauer, C.; Rottach, A.; Meilinger, D.; Bultmann, S.; Fellinger, K.; Hasenoeder, S.; Wang, M.; Qin, W.; Soeding, J.; Spada, F.; Leonhardt, H. Plos One 2011, 6, e16627.
17. Hajkova, P.; Jeffries, S. J.; Lee, C.; Miller, N.; Jackson, S. P.; Surani, M. A. Science 2010, 329, 78.
18. Wossidlo, M.; Nakamura, T.; Lepikhov, K.; Marques, C. J.; Zakhartchenko, V.; Boiani, M.; Arand, J.; Nakano, T.; Reik, W.; Walter, J. Nat. Commun. 2011, 2, 1.
19. Iyer, L. M.; Anantharaman, V.; Wolf, M. Y.; Aravind, L. International J. Parasitology 2008, 38, 1.
20. Pfaffeneder, T.; Hackner, B.; Truss, M.; Muenzel, M.; Mueller, M.; Deiml, C. A.; Hagemeier, C.; Carell, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7008.
21. Li, W.; Liu, M. J. Nucleic Acids 2011, 2011, 870726.
22. Valinluck, V.; Sowers, L. C. Cancer Res. 2007, 67, 946.
23. Mao, B.; Margulis, L. A.; Li, B.; Ibanez, V.; Lee, H.; Harvey, R. G.; Geacintov, N. E. Chem. Res. Toxicol. 1992, 5, 773.
24. Margulis, L. A.; Ibanez, V.; Geacintov, N. E. Chem. Res. Toxicol. 1993, 6, 59.
25. Yoon, J. H.; Lee, C. S. Molecules and Cells 2000, 10, 71.
26. Komura, J.; Riggs, A. D. Nucleic Acids Res. 1998, 26, 1807.
27. Arlt, V. M.; Wiessler, M.; Schmeiser, H. H. Carcinogenesis 2000, 21, 235.
28. Crain, P. F. Mass Spectrom. Rev. 1990, 9, 505.
29. Nordhoff, E.; Kirpekar, F.; Roepstorff, P. Mass Spectrom. Rev. 1996, 15, 67.
30. Maxam, A. M.; Gilbert, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1977, 74, 560.
31. Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1977, 74, 5463.
32. Maxam, A. M.; Gilbert, W. Methods in Enzymology 1980, 65, 499.
33. Smith, L. M.; Fung, S.; Hunkapiller, M. W.; Hunkapiller, T. J.; Hood, L. E. Nucleic Acids Res. 1985, 13, 2399.
34. Prober, J. M.; Trainor, G. L.; Dam, R. J.; Hobbs, F. W.; Robertson, C. W.; Zagursky, R. J.; Cocuzza, A. J.; Jensen, M. A.; Baumeister, K. Science 1987, 238, 336.
35. Applied Biosystems Timeline. http://www.appliedBiosystems. com.
36. Dovichi, N. J. Electrophoresis 1997, 18, 2393.
37. Zhang, J.; Voss, K. O.; Shaw, D. F.; Roos, K. P.; Lewis, D. F.; Yan, J.; Jiang, R.; Ren, H.; Hou, J. Y.; Fang, Y.; Puyang, X.; Ahmadzadeh, H.; Dovichi, N. J. Nucleic Acids Res. 1999, 27.
38. Dovichi, N. J.; Zhang, J. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 4463.
39. Zhang, J. Z.; Yang, M. J.; Puyang, X. L.; Fang, Y.; Cook, L. M.; Dovichi, N. J. Anal. Chem. 2001, 73, 1234.
40. Mitra, R. D.; Church, G. M. Nucleic Acids Res. 1999, 27, e34.
41. Mitra, R. D.; Shendure, J.; Olejnik, J.; Edyta Krzymanska, O.; Church, G. M. Anal. Biochem. 2003, 320, 55.
42. Shendure, J.; Porreca, G. J.; Reppas, N. B.; Lin, X. X.; McCutcheon, J. P.; Rosenbaum, A. M.; Wang, M. D.; Zhang, K.; Mitra, R. D.; Church, G. M. Science 2005, 309, 1728.
43. Margulies, M.; Egholm, M.; Altman, W. E.; Attiya, S.; Bader, J. S.; Bemben, L. A.; Berka, J.; Braverman, M. S.; Chen, Y. J.; Chen, Z. T.; Dewell, S. B.; Du, L.; Fierro, J. M.; Gomes, X. V.; Godwin, B. C.; He, W.; Helgesen, S.; Ho, C. H.; Irzyk, G. P.; Jando, S. C.; Alenquer, M. L. I.; Jarvie, T. P.; Jirage, K. B.; Kim, J. B.; Knight, J. R.; Lanza, J. R.; Leamon, J. H.; Lefkowitz, S. M.; Lei, M.; Li, J.; Lohman, K. L.; Lu, H.; Makhijani, V. B.; McDade, K. E.; McKenna, M. P.; Myers, E. W.; Nickerson, E.; Nobile, J. R.; Plant, R.; Puc, B. P.; Ronan, M. T.; Roth, G. T.; Sarkis, G. J.; Simons, J. F.; Simpson, J. W.; Srinivasan, M.; Tartaro, K. R.; Tomasz, A.; Vogt, K. A.; Volkmer, G. A.; Wang, S. H.; Wang, Y.; Weiner, M. P.; Yu, P. G.; Begley, R. F.; Rothberg, J. M. Nature 2005, 437, 376.
44. Dressman, D.; Yan, H.; Traverso, G.; Kinzler, K. W.; Vogelstein, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 8817.
45. Adessi, C.; Matton, G.; Ayala, G.; Turcatti, G.; Mermod, J. J.; Mayer, P.; Kawashima, E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, e87.
46. Fedurco, M.; Romieu, A.; Williams, S.; Lawrence, I.; Turcatti, G. Nucleic Acids Res. 2006, 34, e22.
47. Braslavsky, I.; Hebert, B.; Kartalov, E.; Quake, S. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 3960.
48. Harris, T. D.; Buzby, P. R.; Babcock, H.; Beer, E.; Bowers, J.; Braslavsky, I.; Causey, M.; Colonell, J.; DiMeo, J.; Efcavitch, J. W.; Giladi, E.; Gill, J.; Healy, J.; Jarosz, M.; Lapen, D.; Moulton, K.; Quake, S. R.; Steinmann, K.; Thayer, E.; Tyurina, A.; Ward, R.; Weiss, H.; Xie, Z. Science 2008, 320, 106.
49. Harris, T. D.; Buzby, P. R.; Jarosz, M.; Gill, J.; Weiss, H.; Lapidus, S. N. US 20080088823, 2008.
50. Hardin, S,; Gao, X. L.; Briggs, J.; Willson, R.; Tu, S. C. US 07329492, 2008.
51. Eid, J.; Fehr, A.; Gray, J.; Luong, K.; Lyle, J.; Otto, G.; Peluso, P.; Rank, D.; Baybayan, P.; Bettman, B.; Bibillo, A.; Bjornson, K.; Chaudhuri, B.; Christians, F.; Cicero, R.; Clark, S.; Dalal, R.; deWinter, A.; Dixon, J.; Foquet, M.; Gaertner, A.; Hardenbol, P.; Heiner, C.; Hester, K.; Holden, D.; Kearns, G.; Kong, X.; Kuse, R.; Lacroix, Y.; Lin, S.; Lundquist, P.; Ma, C.; Marks, P.; Maxham, M.; Murphy, D.; Park, I.; Pham, T.; Phillips, M.; Roy, J.; Sebra, R.; Shen, G.; Sorenson, J.; Tomaney, A.; Travers, K.; Trulson, M.; Vieceli, J.; Wegener, J.; Wu, D.; Yang, A.; Zaccarin, D.; Zhao, P.; Zhong, F.; Korlach, J.; Turner, S. Science 2009, 323, 133.
52. Levene, M. J.; Korlach, J.; Turner, S. W.; Foquet, M.; Craighead, H. G.; Webb, W. W. Science 2003, 299, 682.
53. Korlach, J.; Marks, P. J.; Cicero, R. L.; Gray, J. J.; Murphy, D. L.; Roitman, D. B.; Pham, T. T.; Otto, G. A.; Foquet, M.; Turner, S. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 1176.
54. Branton, D.; Deamer, D. W.; Marziali, A.; Bayley, H.; Benner, S. A.; Butler, T.; Di Ventra, M.; Garaj, S.; Hibbs, A.; Huang, X.; Jovanovich, S. B.; Krstic, P. S.; Lindsay, S.; Ling, X. S.; Mastrangelo, C. H.; Meller, A.; Oliver, J. S.; Pershin, Y. V.; Ramsey, J. M.; Riehn, R.; Soni, G. V.; Tabard-Cossa, V.; Wanunu, M.; Wiggin, M.; Schloss, J. A. Nat. Biotechnol. 2008, 26, 1146.
55. Xu, M.; Fujita, D.; Hanagata, N. Small 2009, 5, 2638.
56. Schadt, E. E.; Turner, S.; Kasarskis, A. Hum. Mol. Genet. 2010, 19, R227.
57. Meller, A.; Nivon, L.; Branton, D. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3435.
58. Meller, A.; Nivon, L.; Brandin, E.; Golovchenko, J.; Branton, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000, 97, 1079.
59. Deamer, D. W.; Branton, D. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 817.
60. Healy, K. Nanomedicine 2007, 2, 459.
61. Venkatesan, B. M.; Bashir, R. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 615.
62. Astier, Y.; Braha, O.; Bayley, H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1705.
63. Wu, H.-C.; Astier, Y.; Maglia, G.; Mikhailova, E.; Bayley, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 16142.
64. Clarke, J.; Wu, H.-C.; Jayasinghe, L.; Patel, A.; Reid, S.; Bayley, H. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 265.
65. Soni, G. V.; Meller, A. Clin. Chem. 2007, 53, 1996.
66. Kim, M. J.; Wanunu, M.; Bell, D. C.; Meller, A. Adv. Mater. 2006, 18, 3149.
67. Zwolak, M.; Di Ventra, M. Nano Lett. 2005, 5, 421.
68. Lagerqvist, J.; Zwolak, M.; Di Ventra, M. Nano Lett. 2006, 6, 779.
69. Zhang, X. G.; Krstic, P. S.; Zikic, R.; Wells, J. C.; Fuentes-Cabrera, M. Biophys. J. 2006, 91, L4.
70. Boerno, S. T.; Grimm, C.; Lehrach, H.; Schweiger, M.-R. Epigenomics 2010, 2, 199.
71. Nestor, C.; Ruzov, A.; Meehan, R. R.; Dunican, D. S. Biotechniques 2010, 48, 317.
72. Jin, S.-G.; Kadam, S.; Pfeifer, G. P. Nucleic Acids Res. 2010, 38, e125.
73. Huang, Y.; Pastor, W. A.; Shen, Y.; Tahiliani, M.; Liu, D. R.; Rao, A. Plos One 2010, 5, e8888.
74. Ramsahoye, B. H. Nearest-Neighbor Analysis, Vol. 200, Eds.: Mills, K. I.; Ramsahoye, B. H., Humana Press Inc., Totowa, NJ, 2002, p. 9.
75. Globisch, D.; Muenzel, M.; Mueller, M.; Michalakis, S.; Wagner, M.; Koch, S.; Brueckl, T.; Biel, M.; Carell, T. Plos One 2010, 5, e15367.
76. Le, T.; Kim, K.-P.; Fan, G.; Faull, K. F. Anal. Biochem. 2011, 412, 203.
77. Muenzel, M.; Globisch, D.; Brueckl, T.; Wagner, M.; Welzmiller, V.; Michalakis, S.; Mueller, M.; Biel, M.; Carell, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5375.
78. Morera, S.; Imberty, A.; Aschke-Sonnenborn, U.; Ruger, W.; Freemont, P. S. J. Mol. Biol. 1999, 292, 717.
79. Terragni, J.; Bitinaite, J.; Zheng, Y.; Pradhan, S. Biochemistry 2012, 51, 1009.
80. Szwagierczak, A.; Bultmann, S.; Schmidt, C. S.; Spada, F.; Leonhardt, H. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 1.
81. Kinney, S. M.; Chin, H. G.; Vaisvila, R.; Bitinaite, J.; Zheng, Y.; Esteve, P.-O.; Feng, S.; Stroud, H.; Jacobsen, S. E.; Pradhan, S. J. Biol. Chem. 2011, 286, 24685.
82. Bair, C. L.; Black, L. W. J. Mol. Biol. 2007, 366, 768.
83. Zheng, Y.; Cohen-Karni, D.; Xu, D.; Chin, H. G.; Wilson, G.; Pradhan, S.; Roberts, R. J. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 5527.
84. Wang, H.; Guan, S.; Quimby, A.; Cohen-Karni, D.; Pradhan, S.; Wilson, G.; Roberts, R. J.; Zhu, Z.; Zheng, Y. Nucleic Acids Res. 2011, 39, 9294.
85. Szwagierczak, A.; Brachmann, A.; Schmidt, C. S.; Bultmann, S.; Leonhardt, H.; Spada, F. Nucleic Acids Res. 2011, 39, 5149.
86. Song, C.-X.; Yu, M.; Dai, Q.; He, C. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 5075.
87. Song, C.-X.; Szulwach, K. E.; Fu, Y.; Dai, Q.; Yi, C.; Li, X.; Li, Y.; Chen, C.-H.; Zhang, W.; Jian, X.; Wang, J.; Zhang, L.; Looney, T. J.; Zhang, B.; Godley, L. A.; Hicks, L. M.; Lahn, B. T.; Jin, P.; He, C. Nat. Biotechnol. 2011, 29, 68.
88. Song, C.-X.; Clark, T. A.; Lu, X.-Y.; Kislyuk, A.; Dai, Q.; Turner, S. W.; He, C.; Korlach, J. Nature Methods 2012, 9, 75.
89. Pastor, W. A.; Pape, U. J.; Huang, Y.; Henderson, H. R.; Lister, R.; Ko, M.; McLoughlin, E. M.; Brudno, Y.; Mahapatra, S.; Kapranov, P.; Tahiliani, M.; Daley, G. Q.; Liu, X. S.; Ecker, J. R.; Milos, P. M.; Agarwal, S.; Rao, A. Nature 2011, 473, 394.
90. Xu, Y.; Wu, F.; Tan, L.; Kong, L.; Xiong, L.; Deng, J.; Barbera, A. J.; Zheng, L.; Zhang, H.; Huang, S.; Min, J.; Nicholson, T.; Chen, T.; Xu, G.; Shi, Y.; Zhang, K.; Shi, Y. G. Mol. Cell. 2011, 42, 451.
91. Wu, H.; D'Alessio, A. C.; Ito, S.; Wang, Z.; Cui, K.; Zhao, K.; Sun, Y. E.; Zhang, Y. Genes & Development 2011, 25, 679.
92. Ficz, G.; Branco, M. R.; Seisenberger, S.; Santos, F.; Krueger, F.; Hore, T. A.; Marques, C. J.; Andrews, S.; Reik, W. Nature 2011, 473, 398.
93. Robertson, A. B.; Dahl, J. A.; Vagbo, C. B.; Tripathi, P.; Krokan, H. E.; Klungland, A. Nucleic Acids Res. 2011, 39, e55.
94. Booth, M. J.; Branco, M. R.; Ficz, G.; Oxley, D.; Krueger, F.; Reik, W.; Balasubramanian, S. Science 2012, 336, 934.
95. Nordhoff, E. Trac-Trends in Anal. Chem. 1996, 15, 240.
96. Thomas, B.; Akoulitchev, A. V. Trends Biochem. Sci. 2006, 31, 173.
97. van den Boom, D.; Beaulieu, M.; Oeth, P.; Roth, R.; Honisch, C.; Nelson, M. R.; Jurinke, C.; Cantor, C. Int. J. Mass Spectrom. 2004, 238, 173.
98. Il'ina, E. N.; Govorun, V. M. Russian J. Bioorg. Chem. 2009, 35, 135.
99. Pomerantz, S. C.; Kowalak, J. A.; McCloskey, J. A. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1993, 4, 204.
100. Holley, R. W.; Madison, J. T.; Zamir, A. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1964, 17, 389.
101. Pieles, U.; Zurcher, W.; Schar, M.; Moser, H. E. Nucleic Acids Res. 1993, 21, 3191.
102. http://www.worthington-biochem.com/VPH/images/reaction.Jpg.
103. http://www.worthington-biochem.com/SPH/images/reaction.Jpg.
104. Tretyakova, N.; Matter, B.; Ogdie, A.; Wishnok, J. S.; Tannenbaum, S. R. Chem. Res. Toxicol. 2001, 14, 1058.
105. Park, S.; Seetharaman, M.; Ogdie, A.; Ferguson, D.; Tretyakova, N. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 1984.
106. Brown, K.; Harvey, C. A.; Turteltaub, K. W.; Shields, S. J. J. Mass Spectrom. 2003, 38, 68.
107. Kolbanovskiy, A.; Kuzmin, V.; Shastry, A.; Kolbanovskaya, M.; Chen, D. D.; Chang, M. S.; Bolton, J. L.; Geacintov, N. E. Chem. Res. Toxicol. 2005, 18, 1737.
108. Wang, H.; Kozekov, I. D.; Kozekova, A.; Tamura, P. J.; Marnett, L. J.; Harris, T. M.; Rizzo, C. J. Chem. Res. Toxicol. 2006, 19, 1467.
109. Christov, P. P.; Brown, K. L.; Kozekov, I. D.; Stone, M. P.; Harris, T. M.; Rizzo, C. J. Chem. Res. Toxicol. 2008, 21, 2324.
110. Cui, Z.; Theruvathu, J. A.; Farrel, A.; Burdzy, A.; Sowers, L. C. Anal. Biochem. 2008, 379, 196.
111. Schuette, J. M.; Pieles, U.; Maleknia, S. D.; Srivatsa, G. S.; Cole, D. L.; Moser, H. E.; Afeyan, N. B. J. Pharmaceut. Biomed. Anal. 1995, 13, 1195.
112. Polo, L. M.; McCarley, T. D.; Limbach, P. A. Anal. Chem. 1997, 69, 1107.
113. Bahr, U.; Ayguen, H.; Karas, M. Anal. Chem. 2009, 81, 3173.
114. Faulstich, K.; Worner, K.; Brill, H.; Engels, J. W. Anal. Chem. 1997, 69, 4349.
115. Tolson, D. A.; Nicholson, N. H. Nucleic Acids Res. 1998, 26, 446.
116. Gao, H.; Liu, Y.; Rumley, M.; Yuan, H.; Mao, B. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2009, 23, 3423.
117. Hartmer, R.; Storm, N.; Boecker, S.; Rodi, C. P.; Hillenkamp, F.; Jurinke, C.; van den Boom, D. Nucleic Acids Res. 2003, 31, e47.
118. Stanssens, P.; Zabeau, M.; Meersseman, G.; Remes, G.; Gansemans, Y.; Storm, N.; Hartmer, R.; Honisch, C.; Rodi, C. P.; Bocker, S.; van den Boom, D. Genome Res. 2004, 14, 126.
119. Ehrich, M.; Nelson, M. R.; Stanssens, P.; Zabeau, M.; Liloglou, T.; Xinarianos, G.; Cantor, C. R.; Field, J. K.; van den Boom, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 15785.
120. Sauer, S.; Lechner, D.; Berlin, K.; Lehrach, H.; Escary, J. L.; Fox, N.; Gut, I. G. Nucleic Acids Res. 2000, 28, e13.
121. Sauer, S.; Lechner, D.; Berlin, K.; Plancon, C.; Heuermann, A.; Lehrach, H.; Gut, I. G. Nucleic Acids Res. 2000, 28, e100.
122. Matsukura, M.; Shinozuka, K.; Zon, G.; Mitsuya, H.; Reitz, M.; Cohen, J. S.; Broder, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1987, 84, 7706.
123. Stein, C. A.; Cohen, J. S. Cancer Res. 1988, 48, 2659.
124. Tost, J.; Schatz, P.; Schuster, M.; Berlin, K.; Gut, I. G. Nucleic Acids Res. 2003, 31, e50.
125. Zhao, C.; Yin, R.; Yin, J.; Zhang, D.; Wang, H. Anal. Chem. 2012, 84, 1157.