Secvențierea bisulfiților este o metodă în care diferite regiuni ale ADN-ului sunt analizate folosind metilare. Metilarea este procesul de adăugare a unei molecule specifice, numită grupare metil, la o nucleotidă, în acest caz de obicei o citozină. Nucleotidele inactive sunt adesea metilate, astfel încât această metodă poate fi utilizată pentru o varietate de scopuri, de la determinarea regiunilor active ale unui genom până la identificarea regiunilor bogate în gene. În secvențierea bisulfiților, citozinele metilate nu sunt afectate de procesul de secvențiere, în timp ce citozinele nemetilate sunt transformate în uracil, o nucleotidă care nu se găsește de obicei în materialul genetic, acidul dezoxiribonucleic (ADN).
Această metodă este foarte sensibilă la modificările de metilare, astfel încât micile modificări ale legării pot oferi cercetătorilor informații specifice despre anumite nucleotide. Bisulfitul de sodiu transformă citozina în uracil, dar conversia are loc într-un mediu în care citozina metilata nu va suferi această schimbare. Când secvențierea bisulfiților este completă, ADN-ul original a fost transformat într-o moleculă semnificativ diferită. Citozinele vor fi foarte epuizate sau pot fi absente. Dacă o citozină se găsește încă în această moleculă convertită, aceasta reprezintă o citozină metilata natural în genomul luat în considerare.
Ca toate protocoalele experimentale, secvențierea bisulfiților are dezavantaje. Cel mai important dezavantaj al său este că necesită o concentrație foarte mare de sare pentru a funcționa corect. Sarea încurajează recoacerea ADN-ului monocatenar în elica sa dublă mai naturală, iar bisulfitul de sodiu nu poate ajunge întotdeauna la citozine atunci când acestea fac parte din ADN-ul dublu catenar. Dacă concentrația de sare este prea mare, este posibil ca un număr de citozine să nu fie convertite în uracil, ceea ce duce la identificarea falsă a citozinelor metilate în cadrul unui genom. Agenții de denaturare pot fi necesari pentru a minimiza numărul de identificări fals pozitive.
Cantități mari de date genomice nu sunt necesare pentru secvențierea bisulfiților, așa că metoda are o aplicație utilă pentru analiza probelor clinice. Sursa originală de acid nucleic nu contează, dar sursa trebuie să fie ADN. În teorie, acidul ribonucleic (ARN) ar putea fi secvențiat folosind această metodă, deoarece majoritatea ARN-ului este monocatenar și nu ar fi la fel de susceptibil la fals pozitive din cauza nucleotidelor blocate. Când este pusă în practică, însă, secvențierea bisulfiților nu este utilă pentru ARN, deoarece ARN-ul conține în mod natural uracil. Fără un fel de marcare externă sau adăugare la protocol, citozinele convertite ar fi imposibil de distins de uracil natural.
Atunci când se întreprinde orice tip de metodologie de secvențiere, acuratețea și precizia sunt esențiale. Metodele sensibile precum secvențierea bisulfiților oferă un mijloc fiabil de analiză a secvenței, care, la rândul său, permite analiza genelor și identificarea țintelor pentru medicamente și terapii. Deși această metodă nu poate fi utilizată pe oameni vii, ea poate fi totuși de mare ajutor doar cu cele mai mici mostre de țesut cu care se lucrează.