目标区域甲基化 甲基化标记
甲基化不同测序环境cg、chg、chh是什么意思?
a GenomicRangesList contatining one GRanges object for flanks and one for GRanges object for the main feature.就这个意思在植物中的甲基化分三种类型:CG,CHG,CHH,其中C是加上甲基的胞嘧啶,H是任何除了G之外的核苷酸残基。
目标区域甲基化 甲基化标记
目标区域甲基化 甲基化标记
甲基化程度的量化
这几种甲基化的不同在于它们建立,维护以及遗传的原理;而且它们在基因组调节过程中的作用不同,这样就会对机体的特性—或者称为表型产生不同的影响。
以前在几种不同植物中通过对全基因组范围的甲基化特性分析确认了许多可变的DNA甲基化区域。
限制性内切酶 它能识别特定的核苷酸序列 并在特定的切点上切割DNA分子。一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列。
如何寻找一个基因的甲基化调控位点
We can also do a PCA ysis on our samples. The following function will plot a scree plot for importance of components.找甲基化位点也就CpG岛一般是有以下几个方法:1. MSP,氢盐转化后,将你想测的基因区域(如启动子区)转入细菌质粒中,进行测序(金标准).挑克隆7/10是甲基化的克隆认为这个位点70%甲基化.大概可以测400+片段,但...
根据甲基化水平进行loci的异分析m6a甲基化名词解释
DNA甲基化(DNA mylation)为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。m6a甲基化名词解释:mRNA中,5'帽结构的甲基化很常见,腺苷的N6位置上(m6A)的甲基化也较为常见,tRNA是修饰最多的RNA,嘌呤上的甲基化很常见。
DNA甲基化是与基因表达的沉默相关的一We can also plot PC1 and PC2 axis and a scatter plot of our samples on those axis which will ral how they cluster.种表观遗传修饰。Daniel Tenen及同事提出,活性转录直接调控DNA甲基化的水平。来自被研究很透彻的甲基化敏感基因CEBPA的一个非编码RNA与DNA甲基转移酶DNMT1相互作用,阻止在CEBPA位点上的甲基化,从而帮助CEBPA表达。
类型
甲基化包括DNA甲基化和蛋白质甲基化,DNA甲基化:脊椎动物的DNA甲基化一般发生在CpG位点(胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点,即DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点)。经DNA甲基转移酶催化胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶。人类基因中约80%-90%的CpG位点已被甲基化,但是在某些特定区域,如富含胞嘧啶和鸟嘌呤的CpG岛则未被甲基化。
人类早期胚胎发育DNA甲基化图景
人类早期胚胎发育DNA甲基化图景——表观遗传学—胚胎发育系列第1篇
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰在基因转录表达、基因印记的维持、X染色体失活和转座子元件的表达等一系列生物学过程中扮演重要的角色。
为了获取人类早期胚胎的DNA甲基化图谱,作者使用全基因组简化甲基化测序(RRBS)和全基因组甲基化测序(WGBS)技术对人类配子和植入前后的 胚胎进行了研究。
本研究使用的材料如下:
使用的材料为极体(polar body)、成熟卵母细胞(oocytes)和极体、合子(zygotes)、 2细胞、4细胞、8细胞、桑椹胚(morula)、内细胞团(inner cell mass,ICM)和囊胚阶段的滋养层细胞(trophectoderm cells,TE),此外还有精细胞。
不同类型细胞的DNA甲基化水平聚类显示,不同类型细胞间有各自独特的甲基化特征。
例如:极体和卵母细间的甲基化状态相似,而与其他类型细胞别较大;精细胞甲基化状态与其他类型细胞有明显的区别;2细胞-TE发育过程中甲基化状态变化比较平稳。
在基因体(gene body)层面和不同发育阶段层面,不同类型、发育时期细胞的甲基化转态变化明显。
小鼠中甲基化擦除主要发生在合子-2细胞过程,而人类胚胎发育中去甲基化和甲基化重建又有什么特点呢?不同的基因组区域的甲基化水平变化是否同步?
对不同CpG含量的启动子(HCP、ICP、LCP)、CpG岛(CGI)、外显子(Exon)、内含子(Intron)、基因(Intragenic)、基因间区(Intergenic)、转座子元件(细分为SINE、LINE、LTR)和增强子(Enhancer)的甲基化水平进行计算,绘制动态发育过程甲基化水平的变化。
结果发现,整体上不同基因组区域的甲基化动态变化相似,说明胚胎发育过程中全基因组的甲基化变化趋势一致,是一个统一的过程。但也能发现高CpG的区域如CGI和HCP一直是去甲基化状态且甲基化水平相对稳定。
此外,对第1极体和第2极体的甲基化水平进行比较,二者从卵母细胞取出的过程是对甲基化状态产生了影响以及二者是否本身就存在较大的甲基化水平的异。
结果发现,第1、2极体和卵母细胞的甲基化水平别不大,说明从卵母细胞中挤压出极体的过程中没有产生全基因组甲基化的非对称性。
有文献小鼠中卵母细胞中non-CpG的DNA甲基化水平,而人类卵母细胞尚未有相关。
绘制gene body侧翼non-CpG甲基化曲线发现,non-CpG甲基化水平较低,gene body的甲基化水平明显高于侧翼,且整体分布形态和CpG甲基化模式相似。
不同类型胞嘧啶的甲基化水平存在异那么,DNA甲基化水平和胞嘧啶的密度是否存在关系?
胚胎发育过程中甲基化发生了剧烈的变化,那么去甲基化的过程中父源和母源基因组的甲基化动态如何呢?
使用单细胞RRBS技术对分离出的父源、母源的原核进行测序,并分析了DNA甲基化水平的动态变化。
可见,父源和母源的原核的甲基化动态变化非常的剧烈且并不一致。配子阶段精细胞甲基化水平较卵母细胞稍高,显微注射后的数十个小时里发生了较大的变化,父源和母源原核甲基化水平迅速下降,父源的去甲基化程度更大,最终父源的甲基化水平比母源的要低形成反转,免疫荧光染色也证实了这一点。
接下来,对精细胞和卵母细胞的甲基化相似性和异性进行了分析。使用固定长度区域(100bp)来计算全基因组的tile甲基化水平,并分别对高甲基化(≥75%)和低甲基化(≤25%)区域进行分析。
分析高甲基化和低甲基化区域的分布特点发现,高甲基化区域显著富集于SINE和LINE等转座子元件,用于抑制转座元件的转录活性。而低甲基化区域富集于HCP、增强子、外显子和CpG岛,用于维持胚胎发育。
此外,还对卵母细胞和精细胞间的异甲基化区域(differentially mylated regions,DMR)进行了研究,分别鉴定出了17,473个精细胞特异的DMRs和12,145个卵母细胞特异的DMRs。
接下来,对DNA甲基化与组蛋白修饰间的关系进行了探讨。
随后,对基因表达和DNA甲基化间的关系进行探讨。
分别对基因体和启动子的甲基化水平与基因表达量间的相关性进行了计算,结果发现,基因和启动子的 甲基化水平与基因的表达量呈负相关的关系,且发育后期的负相关性越来越高。这说明,在DNA甲基化的擦除和重建的各个阶段,启动子的DNA甲基化仍然会抑制相关基因的表达。
,对DNA甲基化是如何抑制转座子元件的机制进行了探讨。以常见的长散在重复序列(LINE)和短散在重复序列(SINE)进行了探讨。
在不同发育阶段,重复元件的表达与DNA甲基化的区域呈现负相关。胚胎发育早期DNA甲基化被擦除,重复元件的表达水平提升,后期DNA甲基化水平重建重复元件的表达水平被强烈抑制,维持较低的水平(图a,c)。此外,Alu、MIR、L1和L2的平均甲基化水平符合全基因组甲基化水平的变化。
本文对人类早期胚胎不同发育阶段样本的DNA甲基化水平进行了探讨,对DNA甲基化、组蛋白修饰、基因表达和转座子元件外显捕获测序转录组测序都针基组转录区域进行测序外显捕获测序针已基组信息物种转录组析既能针已基组信息物种能针没基组信息新物种两者析存定异: (1)析目标区域所同外显捕获测序针基组已知编码区转录组测序仅针基组已知编码区能够检测非编码RNA等转录组信息 (2) 析手段所同外显捕获测序需要测序结比基组析序列异转录组测序既测序结比基组进行(de Novo)拼接 (3) 结所同外显捕获测序序列变异信息转录组测序仅获已知序列变异信息新转录本信息(针拼接)表达谱信息除外转录组测序能够析mRNA变剪接外显捕获测序品源基组能够进行mRNA变剪接析能够外显序列变化间的关系进行了研究。
人类早期胚胎发育的各个阶段全基因组的甲基化水平发生了剧烈的变化,发生了从去甲基化到甲基化重建的过程;不同发育阶段的细胞有其特有的异甲基化区域;DNA甲基化与不类型的组蛋白修饰有完全不同的相关性,说DNA甲基化和不同类型的组蛋白修饰各自调控着一套基因集;转座子元件和DNA甲基化关系也十分密切,同样经历了擦除和重建的过程;另外,DNA甲基化的状态同时影响了基因的表达,尤其是发育后期启动子区域的甲基化与基因表达的负相关性明显增强。
总之,该文系统的研究了人类早期胚胎发育不同阶段的DNA甲基化情况,首次展示了人类早期胚胎的表观图景,为以后深入研究胚胎发育机制奠定了基础。
The DNA mylation landscape of human early embryos. NATURE. 2014. doi:10.1038/na但是当样本很多而且样本的规格很大的时候,可以返回不一样的对象ture13544
如何检测 DNA 甲基化?
下图来自: 搞清楚promot我们可以发现,oothing前后得到的结果异还是很大,所以针对不同的实验类型我们需要注意是否使用oothing。er, exon, intron, and UTR机制
由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性,人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。
首先,甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化,如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh;其次,附件因子(蛋白质、RNA等)能召集DNA甲基化转移酶到特定基因组序列或染色体结构中,如pRB蛋白等能够与Dnmtl作用,在S期晚期将它召集到高度甲基化的异染色质区。
以上内容参考:
甲基化套路
和甲基化有关的。
可以先了解下甲衔接上一篇数据比对后的结果,使用R包DSS进行处理。基化:
450k甲基化基础
450K甲基化芯片数据处理传送门
450k甲基化芯片常用工具包:ChAMP和minfi等。
甲基化的一些预备知识
DMP(或DML,异甲基化位点)与 DMR(异甲基化区域)的关系。如何定义DMR?
一般来说,DMR是通过统计bump来计算出来的,可以参考: ChAMP 分析甲基化芯片数据-异分析下篇
一般来说,我们还会关注两个方面的信息:DMR与CpG岛的关系,DMR与基因的关系。
DMR与CpG岛的关系:来自 ShengXinRen
关于DMR或DMP与基因的关系(笔者特别关注甲基化位点的功能注释),简要总结如下。
一般而言,启动子区域的甲基化程度影响基因的转录(但也有说外显子等位置的甲基化也与基因的转录相关)。如何描述一个基因的转录相关的甲基化程度呢?
有个上是这么说的( ShengXinRen ):
也有人总结如下:
以及这种说法( ):
另外,补充一个知识( “启动子预测”技能 ):
感觉暂时并没有统一的标准。
可以自己尝试各种界定标准:
1、 TSS上游1500bp、2000bp、5000bp内的甲基化位点的平均值;
2、 TSS上游及下游1500bp、2000bp、5000bp内的甲基化位点的平均值;
3、 TSS上游1500bp、2000bp、5000bp内或5-UTR或外显子的甲基化位点平均值。
考虑5000是因为CpG岛的加上两边的Shore一般可达到6kb左右。注意到,5-UTR是外显子的一部分。有时候甚至还可以加上是否为CpG岛(或Shore)这个限定。
3.4分,简单的肠癌甲基化分析。主要涉及异分析、关联分析、功能注释。
解读: 如何从甲基化入手,轻松整篇预后标志物的文章
3、 注释和功能
3-1 DMR的注释 :这些DMR区域与基因的关系是什么呢?我们利用这些异甲基化区域的位置与基因的各个元件位置的关系,观察这些异甲基化区域主要分布在基因的哪些位置上。结果:上调的甲基化区域大多数位于基因的外显子,5'UTR,TSS200,TSS150和基因体中,而只有少数UMR位于基因间和3'UTR中区域,同样的下调的甲基化区域也有相同的现象。
3-2 DMR与CpG岛的关系 :异甲基化区域与CpG岛的关系如图,从中可以看出上调的异甲基化区域主要聚集在CpG岛区域,而下调的异甲基化区域主要聚集在低CpDNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶,即在DNA甲基化转移酶(DNMTs)的作用下的CpG二核苷酸5’端的胞嘧啶转变为5’-甲基胞嘧啶。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达,去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关,比如在肿瘤发生时,抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加,CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态,导致抑癌基因表达的下降。G岛密度区域。
总结:
此外,这些DMR可用于有效区分COAD样品和相邻组织样品,这表明DMR可能在COAD的形成中具有致病作用。基因组分析显示,DMR主要位于启动子区域(包括第1 外显子,5'UTR和TSS)和体区,这与之前在其他类型癌症中的观察结果一致。在基因间和 3'UTR 区域中仅发现了一小部分DMR。此外,大多数高甲基化DMR位于CpG岛中,而大多数低甲基化DMR不位于CpG岛或注释基因中。
怎么进行已知的panel甲基化检测
需要去专门的检测机构或者医院检查输入数据的格式如下:。mylkit异甲基化分析
后续在处理数据的时候,发现有一个情况,多核跑DMLtest会报错,详情解决方案可见典型的文件应该是这样的
甲基化C碱基在基因组上的分布包含三种形式(CG, CHG和CHH,其中H代表A 或T或C碱基)。一般呈现两边高中间低的特点。要么高甲基化,要么低甲基化。
得到在所有样本中都有cover的甲基化位点or甲基化区域(这里是甲基化区域)。
得到相关系数图
The calculateDiffM() function is the main function to calculate differential mylation. Depending on the sample size per each set it will either use Fisher’s exact or logistic regression to calculate P-values. P-values will be adjusted to Q-values using SLIM mod (Wang, Tuominen, and Tsai 2011). If you he replicates, the function will automatically use logistic regression.
calculateDiffM()函数是计算异甲基化的主要函数。根据每个组的样本多少,它将使用Fisher检验或逻辑回归检验来计算p值。使用SLIM方法将p值调整为q值(Wang, Tuominen, and Tsai 2011)。如果有重复样本,函数将自动使用逻辑回归检验。
这个原理我也不是很懂。
可视化每条染色体的低甲基化/高甲基化碱基/区域的分布:
读取CpG岛(CpGi)和CpG海岸注释时报错了,不过好像没有什么关系,帮助文档里也这么用。
NOTE: This can not return a GRangesList at the moment because flanking regions do not he to he the same column name as the feature. GRangesList elements should resemble each other in the column content. We can not satisfy that criteria for the flanks
读入甲基化调用文件之后会返回一个mylRawList对象。
mylRawListDB, mylRawDB, mylBaseDB and mylDiffDB统称为mylDB objects。
Sometimes, when dealing with multiple samples and increased sample sizes coming from genome wide bisulfite sequencing experiments, the memory of your comr might not be sufficient enough.
Therefore mylKit offers a new group of classes, that are basically pendants to the original mylKit classes with one important difference: The mylation rmation, which normally is internally stored as data.frame, is stored in an external bgzipped file and is indexed by tabix (Li 2011), to enable fast retrieval of records or regions. This group contains mylRawListDB, mylRawDB, mylBaseDB and mylDiffDB, let us call them mylDB objects.
We can now create a mylRawListDB object, which stores the same content as myobj from above. But the single mylRaw objects retri their data from the tabix-file linked under dbpath.
对细胞dna同时进行甲基化和全外显子测序有意义吗
如果数据受到了PCR扩增的影响,那么右边还会出现一个峰。外显子捕获测序和转录组测序都是针对基因组上转录区域进行测序,但是外显子捕获测序针对已有基因组信息的物种,而转录组分析既能针对已有基因组信息的物种,也能针对没有基因组信息的新物种,因此,两者的分析存在一定的异: (1)分析的目标区域有所不同。外显子捕获测序只针对基因组上已知的编码区,而转录组测序不仅针对基因组上已知的编码区,还能够检测非编码RNA等转录组的信息。 (2) 分析的手段所有不同。外显子捕获测序只需要把测序结果比对基因组,分析序列异。转录组测序既可以把测序结果比对基因组,也可以进行从头(de Novo)拼接。 (3) 得到的结果有所不同。外显子捕获测序可以得到序列变异的信息,而转录组测序不仅可以获得已知序列的变异信息和新的转录本信息(针对从头拼接),还可以得到表达谱信息。除此以外,转录组测序还能够分析mRNA的可变剪接,而外显子捕获测序的样品来源是基因组,不能够进行mRNA的可变剪接分析,只能够得到外显子上的序列变化。
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