生物体起源的基于DNA甲基化的质量控制制造技术

本发明专利技术涉及一种用于鉴定个体测试受试者或测试受试者的个体群组的地理起源的方法，所述方法包括将从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的基因组材料获得的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为不同地理起源所特有。分布谱各自为不同地理起源所特有。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物体起源的基于DNA甲基化的质量控制


[0001]本专利技术基于特定的基因小组提供产生特异于生物体的地理起源的DNA甲基化分布谱的来源的发现。特别地，DNA甲基化分布谱可用于鉴定动物(包括饲养动物，也称为家畜)，例如螃蟹、鱼或鸡的遗传起源。本专利技术的方法可应用于鉴定生物体(包括饲养动物)的地理起源、控制生物体(包括饲养动物)样品的假定的地理起源，以及用于评估生物体(包括饲养动物)的栖息地的环境参数。此外，本专利技术提供质量控制方法和用于研发用于各种生物体(包括饲养动物)的新测试系统的过程。

技术介绍

[0002]可持续的食品生产目前被认为是全球最重要的社会需求之一。由于农业和水产养殖业的价值链高度复杂，已建立证书以加强消费者关系和信任。然而，证书是以特定农场的审核为基础且可轻易地通过将家畜从未经认证的农场转移至经认证的农场来篡改。此外，对可持续的农业操作的监测参差不齐且主要局限于审核。由于“不良”农业操作普遍存在于该行业中，因此迫切需要防篡改的证书。
[0003]畜牧业和食品加工业已大量参与食品安全领域的鉴定、追踪和风险管理策略的发展，并参与发展用于消费者信息(透明价值链)的策略。健康、安全和动物福祉方面的考虑要求动物产品(特别是肉类产品)的来源应为可追溯的，从而可有效且可靠地进行质量保证审核和监控程序。
[0004]在DNA水平对全基因组甲基化和变异模式的比较表明很大一部分表观遗传变异可能与健康差异和饲养条件(例如鲑鱼圈养)有关(Le Luyer J等人.2017PNAS vol 114,no 49)。
[0005]在大理石纹螯虾(Procambarus virginalis)中进行的全基因组甲基化的研究观察到动物和组织之间大部分基因组的稳定甲基化，而为约700个基因的亚群经证明在其甲基化方面为高度可变(Gatzmann,F.DNA methylation in the marbled crayfish Procambarus virginalis.PhD thesis,Faculty of Biosciences,University of Heidelberg,2018)。
[0006]鉴于上述情况，迫切需要提供用于鉴定和质量控制生物体(特别是食物，更特别地，源自饲养家畜的动物材料)的地理起源的方式。

技术实现思路

[0007]上述目标是通过本专利技术的不同方面来解决。本专利技术基于以下发现：对环境暴露，例如压力、气候、光或饮食的恢复力是生物学的基本概念，从而使生物体适应其环境。适应环境和维持适应的生物模式的能力取决于表观遗传机制，包括DNA甲基化。
[0008]本专利技术人意外发现可利用该特性来鉴定基因组上的环境特异性“表观遗传特征”，并将生物体与其源自的生态系统进行比对。基于这些发现，本专利技术提供鉴定生物体(包括饲养动物，也称为家畜)的地理起源的方法、控制生物体(包括饲养动物)的样品的假定地理起
源的方法，以及用于评估生物体(包括饲养动物)的栖息地的环境参数的方法。此外，本专利技术提供质量控制方法和用于开发用于各种生物体(包括饲养动物)的新测试系统的过程。
[0009]一般而言且通过简要描述，本专利技术的主要方面可如下文的描述：
[0010]在第一方面中，本专利技术涉及用于鉴定个体测试受试者或测试受试者的个体群组的地理起源的方法，所述方法包括将从个体测试受试者的基因组材料或测试受试者的个体群组的基因组材料获得的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为不同地理起源所特有。
[0011]在第二方面中，本专利技术涉及用于质量控制个体测试受试者或测试受试者的个体群组的怀疑的地理起源的方法，所述方法包括下列步骤：
[0012]a.测定从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组获得的生物样品所含有的基因组材料内的一个或多个预先选定的甲基化位点的甲基化状态；
[0013]b.从(a)中测定的甲基化状态测定所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的测试甲基化分布谱；以及
[0014]c.将(b)中测定的测试甲基化分布谱与预定的参考甲基化分布谱进行比较，其中所述预定的参考甲基化分布谱为与所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组为相同生物分类群(优选为物种)的个体受试者或受试者的个体群组所特有；
[0015]其中如果所述测试甲基化分布谱与所述预定的参考甲基化分布谱明显相似，则所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组通过质量控制且所述怀疑的地理起源被指明为真正的地理起源。
[0016]在第三方面中，本专利技术涉及用于评估个体测试受试者或测试受试者的个体群组的栖息地的一个或多个环境参数的方法，所述方法包括下列步骤：
[0017](a)测定从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组获得的生物样品所含有的基因组材料内的一个或多个预先选定的甲基化位点的甲基化状态；
[0018](b)从(a)中测定的甲基化状态测定所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的测试甲基化分布谱；以及
[0019](c)将(b)中测定的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，其中所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为与所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组为相同生物分类群(优选为物种)的个体受试者或受试者的个体群组所特有，且其各自从不同地理起源获得；并且其中所述不同地理起源是通过一种或多种环境参数与其他不同地理起源区分；
[0020]其中如果所述测试甲基化分布谱与所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱中的一种明显相似，则所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组是源自其环境参数与具有所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱中的一种的受试者或受试者的群组的地理起源的环境参数相似或优选地相等的地理起源。
[0021]在第四方面中，本专利技术涉及用于确认或否决个体测试受试者或测试受试者的个体群组的假定地理起源的方法，所述方法包括将从个体测试受试者或测试受试者的个体群组的基因组材料获得的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为不同地理起源所特有。
[0022]在第五方面中，本专利技术涉及用于开发用于确认个体测试受试者或测试受试者的个
体群组的假定地理起源的测试系统的方法，所述方法包括下列步骤：
[0023](a)测定从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组获得的生物样品所含有的基因组材料内的一个或多个甲基化位点的甲基化状态；
[0024](b)从所述一个或多个甲基化位点选择一组参考甲基化位点，所述一组参考甲基化位点的特征为每一个已知的地理起源的特有并且不同的差异甲基化分布谱；
[0025](c)通过为每一个已知的地理起源(或位置)指定一个参考甲基化分布谱以获得测试系统；以及
[0026]其中将从测试样品获得的测试甲基化分布谱与(c)中获得的参考甲基化分布谱进行比较可允许确认从其获得测试样品的个体测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于鉴定个体测试受试者或测试受试者的个体群组的地理起源的方法，所述方法包括：
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将从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的基因组材料获得的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为不同地理起源所特有。2.权利要求1的方法，其包括下列步骤：a.测定从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组获得的生物样品所含有的基因组材料内的一个或多个预先选定的甲基化位点的甲基化状态；b.从(a)中测定的甲基化状态测定所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的测试甲基化分布谱；以及c.将(b)中测定的测试甲基化分布谱与一种或多种预定的参考甲基化分布谱进行比较，其中所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱各自为与所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组为相同生物分类群的不同地理起源的受试者或受试者群组所特有；其中如果所述测试甲基化分布谱与所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱中的一种明显相似，则所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组具有与具有所述一种或多种预定的参考甲基化分布谱的受试者或受试者群组相似的地理起源。3.权利要求1或2的方法，其中所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组为任何具有DNA基因组和DNA基因组甲基化的生物实体，优选地所述甲基化位点为CpG位点。4.前述权利要求中任一项的方法，其中所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组选自原核生物或真核生物。5.权利要求2至4中任一项的方法，其中在(a)中所述一个或多个预先选定的甲基化位点为与组织特异性基因表达相关的甲基化位点，优选地其中所述预先选定的甲基化位点与一种不同组织的基因表达相关。6.权利要求5的方法，其中所述组织选自：(i)代谢组织，优选为肠道组织；(ii)肌肉组织；(iii)皮肤或羽毛组织；以及(iv)器官组织，所述器官组织优选为肝脏和/或胰腺组织。7.前述权利要求中任一项的方法，其中所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组为动物。8.前述权利要求中任一项的方法，其中所述不同的地理起源是被认为是栖息地的地理位置，其中所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组经繁衍和/或培养、或在它们的生命期期间至少培养一段显著时间。9.前述权利要求中任一项的方法，其中所述一个或多个预先选定的甲基化位点在所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的基因组的20％最大差异甲基化基因内。10.一种用于质量控制个体测试受试者或测试受试者的个体群组的怀疑的地理起源的方法，所述方法包括下列步骤：a.测定从所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组获得的生物样品所含有的基因组材料内的一个或多个预先选定的甲基化位点的甲基化状态；
b.从(a)中测定的甲基化状态测定所述个体测试受试者或测试受试者的个体群组的测试甲基化分布谱；以及c.将(b)中测定的测试甲基化分布谱与预定的参考甲基化分布谱进行比较，其中所述预定的参考甲基化分布谱为与获自所述怀疑的地理起源的个体测试受试者或测试受试者的个体群组为相同生物分类群的个体受试者或受试者的个体群组所特有；其中如果所述测试甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：公众权益基金会德国癌症研究中心，
类型：发明
国别省市：