甲基化组测序分析

DNA甲基化对生命活动非常重要，
是基因调控的手段之一（即通过对位于启动子及第一外显子区的CpG岛的甲基化而抑制基因的表达），
它在维持细胞正常功能、传递基因组印记，胚胎发育、肿瘤发生等方面起着至关重要的作用，
更是表观遗传学研究的热点。
我们拟对甲基化测序数据进行以下生物信息挖掘，
希望能找到疾病的甲基化变异图谱与疾病的发生和发展相关的表观遗传学机制。

Bisulfite处理能够将基因组中未甲基化的C碱基与甲基化的C碱基区分开来，
因此成为表观遗传学研究的经典实验方法。
将Bisulfite处理与高通量测序技术的结合的Bisulfite Sequencing（BS）
能够绘制单碱基分辨率的DNA甲基化图谱，
可用于研究物种特定DNA区域甲基化与特定表型之间的关联，
并进一步研究环境、营养以及其他因素对特定基因甲基化的影响，
为人类疾病的发生、治疗，以及动植物分子育种等提供研究基础。

RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing)
利用限制性内切酶MSPI对基因组进行酶切，
可以极大幅度的提高CpG区域的测序深度，
与全基因组甲基化测序相比，测序量将大大减少，
并在CpG岛、启动子区域和增强子元件区域达到更高精度的分辨率。
同时，利用RRBS可以实现多个样本的比对基因组分析。

目标区域亚硫酸盐测序是（Target-BS，TBS）
是一种准确、高效、经济的DNA甲基化研究方法，
图博基因最新采用罗氏NimbleGen公司的SeqCap Epi基因组DNA甲基化序列富集产品，
并结合高通量测序，进行单碱基分辨率的样品甲基化分析。

甲基化基本分析包括原始数据处理、
测序序列与参考基因组比对分析、
统计测序序列在全基因组分布情况、
C碱基有效测序深度的累积分布分析、
CpG/CHG/CHH甲基化位点分布统计分析、
差异甲基化区域（DMRs）的识别、
差异基因统计分析及注释等分析（如下图）。



甲基化高级分析包括SNP（包括C->T在内的突变位点）、
TXN（TFBS结合位点上下游甲基化水平分布特征）、HMR（低甲基化区域）、PMD（半甲基化区域）
和AMR（甲基化印记相关的同源染色体特异性甲基化）和CNV（拷贝数变异）。
图博基因实现了用BS数据分析多个层次组学的方法，
可谓“测一遍，读万遍”，达到了对数据充分利用的目的。



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