全基因组甲基化测序

案例分析

●期刊:bioinformatics             

●发表时间:2017年2月                          

●影响因子:7.307

1. 课题思路:

SAMP8 小鼠模型认知障碍表型的确定:

MWM test结果显示SAMP8小鼠相比于SAMR1来说,明显有认识障碍,如下图1所示:

2. 实验结果:

在全基因范围内使用WGBS对快速老化小鼠模型的甲基化图谱进行分析
Genome-wide analysis of DNA methylation profiles in a senescence-accelerated mouse prone 8 brain using whole-genome bisulfite sequencing

DMR关联基因功能分析: 63个DMRs关联到26个蛋白编码基因,对这些基因进行功能分析(GO分析),与脑退行性疾病相关的GO条目(GO: 0034349)被富集到,关联基因列表结果如下表1所示:

表1. DMRs关联基因列表

图4. DMRs分析结果

DMR分析:检测到在SAMP8与SAMR1之间有差别的甲基化区域总有63个(41个Hyper DMRs以及22个Hypo DMRs, SAMP8相对于SAMR1来说) DMRs,DMRs热图如下图4所示

图3.两个样本中不同基因元件上甲基化水平的分布

图2. CHH及CHG的背景偏好性

图1. SAMP8小鼠相比于SAMR1小鼠,明显要花更长的时间找平台(A),游泳也更加没有目的性(B)

WGBS生物信息学分析流程

WGBS中对甲基化位点相关的统计发现CHH及CHG有不同的背景偏好性(图2),此外,基因组上不同基因元件上的甲基化水平有区别(图3);

表2. DMRs与RNA-seq差异分析结果相关性分析的结果

DMRs与RNA-seq差异分析结果相关性分析,寻找RNA-seq差异分析基因中与DMRs有关联,同时与神经退行性疾病的生理病理过程相关的基因,最终得到三个基因,如下表2所示:

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3. 研究结论:

本研究对SAMP8小鼠中甲基化图谱进行了系统性的探索性研究,发现了多个DMRs区域,以及相应的关联基因,有重要的临床意义。

4. 参考文献:

Zhang S, Qin C, Cao G, et al. Genome-wide Analysis of DNA Methylation Profiles in a Senescence-accelerated Mouse Prone 8 Brain using Whole-genome Bisulfite Sequencing[J]. Bioinformatics, 2017, 33(11):btx040..