Evaluation of affinity-based genome-wide DNA methylation data: effects of CpG density, amplification bias, and copy number variation

doi:10.1101/gr.110601.110

.2010年12月；20(12):1719-29.

doi:10.1101/gr.110601.110。 Epub 2010年11月2日。

基于亲和力的全基因组DNA甲基化数据评估：CpG密度、扩增偏差和拷贝数变化的影响

马克·D·罗宾逊¹, 克莱尔·斯特扎克, 亚伦·L·斯坦森, 马塞尔·库伦, 珍妮Z宋, 沙利玛·S·奈尔, 达里奥·斯特贝纳克, Terence P速度, 苏珊·J·克拉克

附属公司

PMID： 21045081
预防性维修识别码： PMC2989998型
内政部： 10.1101/gr.110601.110

基于亲和力的全基因组DNA甲基化数据评估：CpG密度、扩增偏差和拷贝数变化的影响

马克·D·罗宾逊等。基因组研究. 2010年12月.

.2010年12月；20(12):1719-29.

doi:10.1101/gr.110601.110。 Epub 2010年11月2日。

作者

马克·D·罗宾逊¹, 克莱尔·斯特扎克, 亚伦·L·斯坦森, 马塞尔·库伦, 珍妮Z宋, 沙利玛·S·奈尔, 达里奥·斯特贝纳克, Terence P速度, 苏珊·J·克拉克

附属

¹澳大利亚新南威尔士州悉尼加文医学研究所癌症研究项目表观遗传学实验室。

PMID： 21045081
预防性维修识别码： PMC2989998型
内政部： 10.1101/gr.110601.110

中的勘误表

基因组研究，2011年1月；21(1):146

摘要

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，在分化过程中发挥着与基因表达调控相关的关键作用，但在疾病状态下，如癌症，DNA甲基化景观往往被解除调控。现在有许多技术可用于以靶向或全基因组方式查询CpG位点的DNA甲基化状态，但由于固有偏差，每种方法都可能查询基因组的不同部分。在本研究中，我们比较了两种流行的全基因组技术，甲基化DNA免疫沉淀（MeDIP）和甲基-CpG结合域捕获（MBDCap）之间甲基化DNA的亲和力纯化，并表明每种技术在CpG密度景观的不同域中运行。我们探讨了全基因组扩增的效果，并说明它可以降低检测基因组中富含GC区域DNA甲基化的敏感性。通过使用MBDCap，我们比较和对比了基于微阵列和序列的读数，并强调了拷贝数变化（CNV）在甲基体差异比较中的影响。这些研究表明，DNA甲基化数据和基因组覆盖率的分析高度依赖于所采用的方法，必须考虑GC含量、DNA扩增程度和拷贝数。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
(A类)显示甲基化DNA捕获到单链（MeDIP）或双链（MBDCap）片段群体的示意图。(B类)总结了用MeDIP富集完全甲基化DNA的探针强度和两种基于甲基矿工的富集变化。*X（X）*-轴显示局部CpG密度组（1-50）。*Y（Y）*-轴显示对数2标度输入标准化强度。每行显示箱中探针的输入正常强度的中值（此处仅适用于GC含量为11的探针）。强度进一步标准化，使最低箱中的中值为0。CpG岛内探针的位置由灰度区域显示，对应于12到40之间的局部CpG密度分数。(C类)Affymetrix Promoter 1.0R阵列查询的相同基因组区域上1000个碱基的箱子中的总读取计数。每一行表示log2读取计数的中位数（RCpM表示映射的每百万读取计数）；将汇总归一化，使bin最低的中位数为0。

**图2。**
未扩增和WGA扩增基因组DNA的非标准对数尺度微阵列强度的盒须图。为了控制探针GC含量和强度之间的关联，GC含量为8、11和14（共25个）的探针如所示A类——C类分别是。补充图5显示了剩余探针GC含量（以及其他实验样品）的图。根据探针的局部CpG密度，探针被分为50个基因组范围大小相等的箱子，如图1所示，B和C。盒子和胡须图显示第25和75百分位为底部和顶部方框中，带代表中间值；晶须显示出第25个百分位的1.5个四分位间距（IQR）内的最低数据点，以及第75个百分位数的1.5个IQR内的最高数据点。

**图3。**
观察到各种放大方法的累积偏差。*X（X）*-轴表示探针GC含量。*Y（Y）*-轴表示累积偏差得分，它捕获50个局部CpG密度箱的累积信号衰减（有关定义，请参阅方法）。每条线代表不同的放大策略。

**图4。**
LNCaP和PrEC细胞之间假定DMR（估计错误发现率为5%）的CpG密度盒须图。显示为高甲基化(A类)和低甲基化(B类)地区。

**图5。**
MBD-SF平铺阵列和测序数据的比较。(A类)差异甲基化Z轴-使用MBD-SF-seq对LNCaP和PrEC细胞进行评分(年-轴）和MBD-SF-chip(x个-轴）。补充图3A和4中显示的六个经验证的基因用黑点表示。根据MBD-SF-seq和MBD-SF-chip之间的差异甲基化一致性选择其余的点颜色Z轴-得分如所示B类注意，一些真正差异甲基化的启动子，例如*WNT2型*，被该一致性分类视为“不确定”。(B类)一致和不一致差异甲基化启动子的CpG密度盒须图，颜色对应于A类. (C类)使用来自A类.

**图6。**
使用启动子平铺阵列估计拷贝数的变化。(A类)*Y（Y）*-轴是使用Affymetrix Promoter 1.0R阵列沿着人类5号染色体在前列腺癌和正常上皮细胞系之间拷贝数的差异。灰色线表示超过200kb的内核平滑差异。(B类)*Y（Y）*-轴显示了沿着5号染色体相同区域使用Affymetrix SNP 6.0阵列的拷贝数差异。灰色线表示大于50kb的内核平滑差异。(C类)*X（X）*-轴和年-轴表示前列腺癌和上皮细胞系之间的平滑拷贝数变化，分别针对启动子1.0R和SNP 6.0阵列，在一组公共基因座上全基因组范围内。

**图7。**
拷贝数变化对差异甲基化检测的影响。(A类)差异甲基化Z轴-使用MBD-SF-seq对人类13号染色体LNCaP和PrEC细胞之间的得分。(B类)平滑的Affymetrix SNP 6.0阵列数据显示拷贝数的相应变化。(C类)基因组分布Z轴-分数，根据相应地区拷贝数状态的变化进行分层。

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