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.2014年5月15日;30(10):1363-9.
doi:10.1093/bioinformatics/btu049。 Epub 2014年1月28日。

Minfi:用于Infinium DNA甲基化微阵列分析的灵活而全面的生物导体包

附属公司

Minfi:用于Infinium DNA甲基化微阵列分析的灵活而全面的生物导体包

马丁·J·阿雷等。 生物信息学. .

摘要

动机:最近发布的Infinium HumanMethylation450阵列(“450k”阵列)提供了一种高通量检测,以量化一系列基因组特征中约450 000个位点的DNA甲基化(DNAm)。虽然不如基于高通量序列的技术全面,但该产品更具成本效益,有望在未来几年成为应用最广泛的DNAm高通量测量技术。

结果:在这里,我们描述了一套计算工具,其中包括用于分析DNAm数据的最新统计技术。该软件的结构易于适应未来版本的技术。我们包括预处理、质量评估和检测从千基到兆基尺度的差异甲基化区域的方法。我们展示了我们的软件如何为未来的方法提供强大而灵活的开发平台。我们还说明了我们的方法如何使技术能够实现以前认为只有基于序列的方法才能实现的发现。

可用性和实施:http://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/minfi.html。

联系人:khansen@jhsph.edu; rafa@jimmy.harvard.edu

补充信息:补充数据可在生物信息学网站上获得。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
显示位于CGI、CGI海岸、CGI陆架和公海区域的I型(实心)和II型(虚线)位点的典型样本的β密度估计
图2。
图2。
块体查找的局部坍塌程序图解。CpG岛屿、海岸、大陆架和公海地区的基因座分别以绿色、橙色、紫色和粉红色表示。(A类)方框代表基因座组,每个基因座组折叠为一个平均甲基化值。我们将相同CGI、相同CGI海岸或相同CGI大陆架内的基因座以及彼此相距500 bp以内的相邻公海探针进行分组。(B类)第一行点显示了坍塌的公海集群的中点。这些被分为长距离簇并用于区块查找。第二行点显示所有区域类型中的所有折叠簇,颜色代表区域类型
图3。
图3。
预处理算法的准确性和精度评估。(A类)对于每个位点,我们计算肝脏技术样本的平均值和标准偏差。给出了每种方法的标准偏差与平均散点图的拟合黄土曲线。(B类)使用相同的样本,我们计算了每个位点肝脏和胎盘之间的平均差异(效应大小)。然后,我们将每个预处理方法的结果效果大小与默认Illumina过程的效果大小进行绘图
图4。
图4。
基于血样数据集的质量评估图。(A类)多维比例图。颜色代表报告的种族。(B类)每个样本的平均Unmeth信号与平均Meth信号值的散点图。虚线外的点表示差异大于0.5的情况。(C类)所有样品的β密度图,黑色曲线代表Unmeth和Meth中值平均值<11.5的样品
图5。
图5。
与单个CpG的甲基化差异相比,DMR与基因表达的相关性更强,正如在正常肺和结肠样本的数据集中观察到的那样。(A类)由bumphunter识别的组织-DMR示例。该区域的15个CpG显示出一致的甲基化差异。(B类)一个重要组织-DMP的例子,由局部水平界限模型确定。注意,靠近DMP的CpG探针没有显示甲基化差异。(C类)DMR位于转录起始位点2 kb以内的基因(左)的组织间差异表达大于DMP位于转录起始点2 kb内的基因(右)。(D类)与DMP相比,更多的DMR位于DEG启动子附近
图6。
图6。
结肠癌中的大面积低甲基化可通过米菲我们在450k结肠癌数据上使用了块查找方法,并匹配了TCGA项目中的正常样本。顶部(A类)图2a显示了Hansen图2a所示区域崩塌位点水平平均甲基化的平滑估计值等。(2011). 在这个区域可以清楚地观察到肿瘤中甲基化的缺失。第二个面板显示了癌症和正常人之间的甲基化差异。点表示块查找器算法中使用的探测簇,该算法忽略了对应于CpG岛、海岸或货架的簇。还绘制了用于分割的平滑甲基化差异。此平滑曲线中的缺口是由于探针簇之间的基因组距离过大而导致的,在该距离上没有进行平滑处理。底部面板显示米菲聚类水平测量的分段,用蓝色表示明显的低甲基化块。底线是汉森全基因组亚硫酸氢盐测序中定义的甲基化差异块等。(2011) (B类)低甲基化区域由最小保真Hansen中发现的持续重叠的低甲基化区块等。(2011)

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工具书类

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