【5】肿瘤DNA甲基化数据分析原理及流程

导论

  • 表观遗传:非DNA决定的基因表达,或表型改变中可遗传因素的研究
  • DNA水平:甲基化(胞嘧啶(二代测序为主)5mC,腺嘌呤(三代为主)6mA,羟甲基化
  • RNA水平:甲基化,ncRNA
  • 染色质水平:组蛋白修饰(甲基化/乙酰化/磷酸化/泛素化),核小体定位,染色质重塑和构象
  • DNA甲基化被广泛的应用与表观遗传生物的标志

DNA甲基化基本概论

  • DNA甲基化广泛存在:胚胎发育时期去甲基化——>重新甲基化,年轻——到年老,正常——肿瘤。受环境饮食等各种因素影响
  • 胞嘧啶甲基化5mC
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  • 目前已知的DNA共价修饰
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    DNA甲基化是可逆的(临床应用要点)
  • 不同物种的甲基化pattern
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  • 不同物种甲基化水平
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检测DNA甲基化的方法

  • 三种方法
    ①BS方法:Bisulfite-conversion(WGBS/RRBS/Beadchip)
    ②限制酶的方法
    ③富集的方法:MeDIP
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DNA甲基化数据分析流程及方法

DNA甲基化分析流程和软件集锦

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BS方法可以得到单碱基的甲基化信息

  • BS-seq分析流程
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比对步骤:
常规软件需要进行转换C-T,G-A;特异性软件如BSMAP,已经转换

  • 区域甲基化水平:相对,绝对

  • methylation profiling

  • DMR检测(差异区域甲基化):
    基于基因区域的方法,基于滑动窗口的方法(用得多,准确性和灵敏性高),基于差异mCG位点,基于甲基化水平(PMD/LMR/UMR)

  • 功能分析:找到甲基化差异的基因,做功能注释及富集。

  • 做和基因表达关系:比如做RNA表达与甲基化的关系(抑制/促进)

  • 实验验证

  • DMR分析工具及方法汇总
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DNA甲基化在肿瘤研究中的应用

  • 基因组与表观基因组的关系:阴与阳
  • 环境因素对表观遗传的影响:如孕妇吃叶酸
  • DNA甲基化与癌症发生:如基因重复序列高甲基化重组变为低甲基化,使之基因组不稳定;又如CpG岛低甲基化抑制基因表达,引起致癌。

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  • DNA甲基化异常是驱动癌症发生发展的重要机制,可作为液体活检和早期诊断的理想标志物

  • 应用案例:
    ①通过找甲基化差异位点来研究预测疾病机制
    ②找敏感性甲基化位点——甲基化marker——验证
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肿瘤基因组临床应用专题:
【1】 肿瘤医学研究前言进展
【2】肿瘤基因检测相关技术原理
【3】肿瘤基因组数据分析方法概述
【4】肿瘤转录组测序分析流程及相关软件
【5】肿瘤DNA甲基化数据分析原理及流程
【6】肿瘤胚系突变遗传分析及数据库使用
【7】基于NGS检测体系变异解读和数据库介绍
【8】肿瘤临床遗传咨询及案例分析

posted @ 2020-08-28 09:26  生物信息与育种  阅读(3750)  评论(0编辑  收藏  举报