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DNA甲基化是重要的表观遗传学标记信息,获得全基因组范围内所有C位点的甲基化水平数据,对表观遗传学的时空特异性研究具有重要意义。Bisulfite甲基化测序是以新一代高通量测序平台为基础,结合全基因组Bisulfite处理和生物信息数据分析技术,进行低成本、高效率、高准确度的全基因组DNA甲基化水平图谱绘制。

结果展示
碱基类型分布
碱基类型分布检查用于检测有无AT、GC分离现象。若无bisulfite处理,高通量所测序列为基因组随机打断后的DNA片段,由于位点在基因组上的分布是近似均匀的,同时,G/C、A/T含量也是近似均匀的。全基因组甲基化项目中经过bisulfite处理后的基因组中大部分的C位点变成T位点,因此其中一条链出现T的含量增加而C的含量剧减,同时对应的反向链出现A的含量增加而G的含量减少。
5mC检测
5mC的检测主要使用Bismark软件工具包实现。由于样品经过重亚硫酸处理,基因组上所有的未甲基化的C位点转换成了U;经过PCR扩增U->T;即基因组上未甲基化的C转化成了T;而原本甲基化的C;没有改变;相应的负链G->A;bismark是专门用于甲基化处理的比对软件;他会对reads进行转变;根据Clean Reads在参考基因组的最佳的比对结果,提取全基因组胞嘧啶(C)位点的比对碱基信息,最终得到5mC位点覆盖统计。
染色体水平甲基化分布图谱
在每条染色体上,以100K大小为一窗口来计算每个窗口的甲基化水平,继而从染色体水平描述甲基化 C 碱基的分布情况,绘制全基因组染色体水平甲基化图谱,可以很直观的呈现出染色体某个区域甲基化水平。
高甲基化CGI区域注释
对高甲基化密度的CGI区域进行注释,区域甲基化水平大于0.7我们认为是高甲基化的CGI区域;同时我们把覆盖度大于5X的C位点认为是可信度较高的位点,去除CGI 区域内可信度较高的C位点的比例小于0.1的CGI区域;对剩下的区域进行注释;取基因上游3000bp为promoter区,进行overlap注释。
DMR相关GO基因分类注释
DMR相关基因GO注释分类统计图,直观的反映出在生物过程(biological process)、细胞组分(cellular component)
和分子功能(molecular function),所有基因和差异基因注释GO term的个数分布。可深入挖掘DMR相关基因的功能及所在的信号通路,筛选关注差异基因注释情况。
7-7
DMR关联基因代谢通路分析
生物体内,某些基因位点受到甲基化修饰之后,会影响该基因的表达,从而改变生物学表型。因此,对DMR关联基因分别进行GO和KEGG注释及富集分析,有助于深入挖掘甲基化修饰引起的生物学功能变化。
分析内容流程

结果展示
碱基类型分布检查用于检测有无AT、GC分离现象。若无bisulfite处理,高通量所测序列为基因组随机打断后的DNA片段,由于位点在基因组上的分布是近似均匀的,同时,G/C、A/T含量也是近似均匀的。全基因组甲基化项目中经过bisulfite处理后的基因组中大部分的C位点变成T位点,因此其中一条链出现T的含量增加而C的含量剧减,同时对应的反向链出现A的含量增加而G的含量减少。

5mC的检测主要使用Bismark软件工具包实现。由于样品经过重亚硫酸处理,基因组上所有的未甲基化的C位点转换成了U;经过PCR扩增U->T;即基因组上未甲基化的C转化成了T;而原本甲基化的C;没有改变;相应的负链G->A;bismark是专门用于甲基化处理的比对软件;他会对reads进行转变;根据Clean Reads在参考基因组的最佳的比对结果,提取全基因组胞嘧啶(C)位点的比对碱基信息,最终得到5mC位点覆盖统计。

在每条染色体上,以100K大小为一窗口来计算每个窗口的甲基化水平,继而从染色体水平描述甲基化 C 碱基的分布情况,绘制全基因组染色体水平甲基化图谱,可以很直观的呈现出染色体某个区域甲基化水平。

高甲基化CGI区域注释
对高甲基化密度的CGI区域进行注释,区域甲基化水平大于0.7我们认为是高甲基化的CGI区域;同时我们把覆盖度大于5X的C位点认为是可信度较高的位点,去除CGI 区域内可信度较高的C位点的比例小于0.1的CGI区域;对剩下的区域进行注释;取基因上游3000bp为promoter区,进行overlap注释。

DMR相关基因GO注释分类统计图,直观的反映出在生物过程(biological process)、细胞组分(cellular component)
和分子功能(molecular function),所有基因和差异基因注释GO term的个数分布。可深入挖掘DMR相关基因的功能及所在的信号通路,筛选关注差异基因注释情况。

7-7
DMR关联基因代谢通路分析
生物体内,某些基因位点受到甲基化修饰之后,会影响该基因的表达,从而改变生物学表型。因此,对DMR关联基因分别进行GO和KEGG注释及富集分析,有助于深入挖掘甲基化修饰引起的生物学功能变化。

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