甲基化與多組學(xué)研究專題02甲基化研究策略

?甲基化研究策略解螺旋

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知識金牌解

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牌0102033分以下文章套路3-5分文獻套路6分以上文獻套路CONTENTS課

程

目

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牌3分以下文章套路疾病組(CTEPH)n=5甲基化芯片實驗（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析甲基化位點驗證(Pyrosequencing)n=15實驗方法：450K、焦磷酸測序、qPCR

樣本類型：肺動脈平滑肌細(xì)胞(PASMCs)樣本數(shù)量：芯片n=8,

驗證n=15+8

區(qū) 域：中國正常對照組n=3異常甲基化與基因表達的關(guān)系(qPCR)n=8臨床表型數(shù)據(jù)知

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牌3分以下文章套路差異甲基化基因GO

terms焦磷酸驗證基因表達量驗證基于KEGG數(shù)據(jù)的信號網(wǎng)絡(luò)分析解

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牌3分以下文章套路實驗方法：450K、MassARRAY

EpiTYPER樣本類型：臍帶血樣本數(shù)量：芯片n=60,

驗證n=205

區(qū) 域：中國case組(孕婦患有GDM)嬰兒臍帶血n=30全基因組水平甲基化檢測（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析驗證差異甲基化位點

(MassARRAYEpiTYPERassays)

case=102

control=103對照組（正常孕婦）嬰兒臍帶血n=33芯片和驗證實驗相關(guān)性解

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牌3分以下文章套路37個顯著差異甲基化位點聚類熱圖GO和KEGG分析解

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牌3分以下文章套路Case

VSControl甲基化芯片實驗（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析擴大樣本驗證(Pyrosequencing)高通量篩選得到差異甲基化，通過功能注釋和富集分析差異甲基化位點與疾病相關(guān)的影響完成高通量篩選后，對樣本進行低通量驗證實驗，保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性分析差異甲基化與基因表達之間的關(guān)系建議樣本量：4對~30對解

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牌3-5分文章套路進階方法1：實驗相對簡單，樣本下功夫?qū)嶒灧椒ǎ?50k、SNP芯片、焦磷酸測序樣本類型：口腔上皮細(xì)胞樣本數(shù)量：206（110+96）區(qū) 域：美國214

Samples（450K芯片）樣本及數(shù)據(jù)的過濾與校正丟棄異常樣本與血液樣本對比(GSE42861)種族背景校正(通過SNP基因分型)同時進行兩項分析DNA甲基化差異206

Samples136

Samples(基因型更一致的亞組)FASD=49,

Control=87206

SamplesFASD=110,Control=961661

CpGs3005

DMRs5242

CpGs289

DMRsoverlap1661

CpGs3005

DMRs解

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牌3-5分文章套路658diff

CpG

site5

CpG

site

comparison3-5分文章套路 知

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牌差異甲基化位點與印記基因、原鈣粘連素編碼基因的關(guān)系解

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牌GO&DiseaseEnrichment解

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長Up-methylated

GenesCo-expression

Network3-5分文章套路知

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牌本文小結(jié)樣本量大實驗部分僅有芯片檢測與焦磷酸驗證兩類面對未知機制，更多地是探索性研究大量引入其它公共數(shù)據(jù)集進行輔助分析解

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長3-5分文章套路解

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牌3-5分文章套路進階方法2：biomarker研究:生存曲線分析;

獨立樣本風(fēng)險評估癌癥組

n=24 正常組

n=24甲基化芯片實驗（850K）IF:

5.365差異甲基化篩選擴大樣本驗證(Pyrosequencing)訓(xùn)練隊列n=151驗證隊列n=150獨立隊列n=153生存曲線分析實驗方法：450k、焦磷酸測序、qPCR樣本類型：組織、細(xì)胞系樣本數(shù)量：篩選24+24；驗證151+150+153區(qū) 域：中國mRNA表達和DNA甲基化水平的比較(qPCR)知

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牌3-5分文章套路差異甲基化聚類熱圖解

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長超甲基化基因pannel篩選流程知

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牌3-5分文章套路解

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長基于甲基化基因Pannel的DFS和OS生存曲線分析鼻咽癌組織和細(xì)胞系中候選基因的mRNA表達和DNA甲基化水平的比較知

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牌3-5分文章套路Case

VSControl甲基化芯片實驗（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析擴大樣本驗證(Pyrosequencing)實驗方法相對簡單，可以提高樣本量，增加數(shù)據(jù)可靠性對篩選到的差異甲基化位點進行biomarker研究，更具有臨床應(yīng)用意義建議樣本量：30對~100對左右Biomarker研究多層面數(shù)據(jù)整合功能實驗解

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牌6分以上文章套路進階方法3：EWAS研究IF=9.025解

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牌研究材料與手段樣本來源：discoverystage

included

9,828

individuals

ofEA

and

AAreplication

stage

consistedof

7,182

additional

individuals

of

EA,

AA,and

Hispanic檢測平臺：Human

Methylation450

(450k)

BeadChip樣本類型：Whole

blood解

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長6分以上文章套路解

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牌6分以上文章套路EWAS樣本量選擇：control和case組各400例以上RakyanVK,DownTA,BaldingDJ,etal.Epigenome-wide

association

studies

for

common

human

diseases[J].

Nature

Reviews

Genetics,

2011,12(8):529-41.| 陪

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長EWAS研究策略：解

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牌EWAS關(guān)聯(lián)分析統(tǒng)計方法6分以上文章套路知

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牌EWAS發(fā)現(xiàn)13個血壓相關(guān)甲基化位點Methylationat13ofthe31discoveryCpGsiteswas

associatedwithBPatp<0.0016inthereplication

meta-analysis

(0.05/31)cg14476101islocatedonchromosome1p12inthefirstintronofPHGDH,whichencodesa

phosphoglyceratedehydrogenasethatcatalyzestherate-limitingstepofserinebiosynthesis.

Located

on

chromosome

4q28.3,cg06690548

is

inthefirstintron

of

SLC7A11,

whichencodes

a

sodium-independentcysteine/glutamate

antiporter.解

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長磷酸甘油酸脫氫酶鈉依賴的半胱氨酸和谷氨酸轉(zhuǎn)運體低甲基化，血壓升高6分以上文章套路知

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牌狹義遺傳估計分析結(jié)果13

replicated

CpGsites

aremoderate

to

high(h2

=

30%–100%)relative

to

all

epigenome-wideprobes(average

h2

=12%

)解

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長6分以上文章套路6分以上文章套路 知

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牌Distribution

of

Unpruned

1000

Genomes

Imputed

SNPs

Assessed

for

Association

with

Methylation

Relative

to

the

CpG

Location

(525

kb)解

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牌雙向孟德爾隨機分析結(jié)果6分以上文章套路解

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牌meQTL結(jié)果TSPAN2,wasstronglyassociatedwith

decreased

expression

of

TSPAN2in

blood

and

expression

levels

wereassociated

with

systolic,

diastolic,and

hypertension.6分以上文章套路解

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牌meQTL結(jié)果6分以上文章套路知

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牌甲基化影響血壓作用機制模型6分以上文章套路解

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牌6分以上文章套路進階方法4：大量樣本、高級生信分析結(jié)果：對血液進行cross-sectional分析，確定了全基因組中82個重要的CpGs。在血液中，在6個帕金森病相關(guān)的共甲基化模塊中，有3個與免疫系統(tǒng)相關(guān)的基因顯著富集。唾液的分析確定了5個重要的CpGs，2個與神經(jīng)元分化和投射相關(guān)。帕金森病相關(guān)的CpGs位于與線粒體功能、神經(jīng)元投射、細(xì)胞骨架組織、系統(tǒng)免疫反應(yīng)和鐵處理相關(guān)的基因附近。解

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牌6分以上文章套路解

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長WGCNA(加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析)該分析方法旨在尋找協(xié)同表達的基因模塊(module)，并探索基因網(wǎng)絡(luò)與關(guān)注的表型之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及網(wǎng)絡(luò)中的核心基因。適用于復(fù)雜的數(shù)據(jù)模式，推薦5組(或者15個樣品)以上的數(shù)據(jù)。一般可應(yīng)用的研究方向有：不同器官或組織類型發(fā)育調(diào)控、同一組織不同發(fā)育調(diào)控、非生物脅迫不同時間點應(yīng)答、病原菌侵染后不同時間點應(yīng)答。WGCNA分為表達量聚類分析和表型關(guān)聯(lián)兩部分，主要包括基因之間相關(guān)系數(shù)計算、基因模塊的確定、共表達網(wǎng)絡(luò)、模塊與性狀關(guān)聯(lián)四個步驟。得到模塊之后的分析有：模塊的功能富集模塊與性狀之間的相關(guān)性模塊與樣本間的相關(guān)系數(shù)挖掘模塊的關(guān)鍵信息：找到模塊的核心基因利用關(guān)系預(yù)測基因功能解

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牌6分以上文章套路無血細(xì)胞成分校正用年齡和性別校正用血細(xì)胞成分及年齡和性別校正用年齡和性別及種族進行校正血液和唾液的EWAS和WGCNA分析知

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牌6分以上文章套路血液DNA甲基化與PD的EWAS分析結(jié)果（未用細(xì)胞組分校正）解

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長對年齡和性別進行校正，得到的82個顯著的CpGs知

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牌6分以上文章套路血液EWAS分析（用年齡和性別校正，未對細(xì)胞組分進行校正）解

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長對血液進行cross-sectional分析，確定了全基因組中82個重要的CpGs知

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牌6分以上文章套路血液WGCNA分析（用年齡和性別校正，未對細(xì)胞組分進行校正）紅色：正相關(guān)綠色：負(fù)相關(guān)解

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長WGCNA分析后得到80個特征模塊（ME）與多種因子的相關(guān)性和顯著性發(fā)現(xiàn)，這些模塊與細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞類型、PD的狀態(tài)相關(guān)，與吸煙及咖啡引用及性別等因素?zé)o關(guān)。知

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牌6分以上文章套路血液中最顯著的三個PD相關(guān)的CpGs均在PD中為低甲基化82個CpGs中，發(fā)