目前检测DNA甲基化的方法众多,主要可以分为以下几类(如表1所示):
图片来源(凡时财等,中国科学: 生命科学,2015)
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其中,DNA甲基化芯片在过去由于价格便宜,成为之前主流的检测DNA甲基化方法,而甲基化芯片的处理流程和方法主要如下所示(表2): 图片来源(凡时财等,中国科学: 生命科学,2015)
随着测序技术的发展,二代测序技术已逐渐成为检测DNA甲基化的重要流行方法,最具代表性的就是亚硫酸氢钠测序。经过亚硫酸氢钠处理的DNA序列,甲基化的碱基C保持不变,而未甲基化的碱基C则转换为U,具体如下图所示:
亚硫酸氢钠处理DNA序列的效果示意图(Krueger et al. Nature Methods, 2012)其中,OT, original topstrand; CTOT, strand complementary to the original top strand; OB,original bottom strand; and CTOB, strand complementary to the originalbottom strand.
亚硫酸氢钠测序数据的常用分析处理流程和软件如下所示:
亚硫酸氢钠测序数据的经典分析处理流程(Wreczycka et al. Journal of Biotechnology, 2017)
质控后,就可以进行下游甲基化检测分析,目前已有多款软件可用于处理DNA甲基化测序数据,具体如下表所示:
亚硫酸氢钠测序数据处理软件及软件的特性(Krueger et al. Nature Methods, 2012)
而对于分析差异甲基化,也有多个不同的工具可供利用,这些软件的性能具体如下所示:
差异甲基化CpG位点分析软件的性能比较(Wreczycka et al. Journal of Biotechnology, 2017)
最近,有一款新的强大软件RnBeads 2.0开发出来**,既可分析甲基化芯片数据,也可分析甲基化测序数据,且可完成一整套分析并最终可以输出结果的详细统计信息**,具体如下图所示:
RnBeads的设计流程示意图(Müller et al. Genome Biology, 2019)
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