【5】肿瘤DNA甲基化数据分析原理及流程

目录

• 导论
• DNA甲基化基本概论
• 检测DNA甲基化的方法
• DNA甲基化数据分析流程及方法
• DNA甲基化在肿瘤研究中的应用

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
  
• 目前已知的DNA共价修饰
  
  DNA甲基化是可逆的（临床应用要点）
• 不同物种的甲基化pattern
  
• 不同物种甲基化水平
  

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
  

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

BS方法可以得到单碱基的甲基化信息

• BS-seq分析流程
  

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
  

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。

• 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