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(shí)金牌解

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長(zhǎng)知

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

程

目

錄解

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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(shí)驗(yàn)（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析甲基化位點(diǎn)驗(yàn)證(Pyrosequencing)n=15實(shí)驗(yàn)方法：450K、焦磷酸測(cè)序、qPCR

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

驗(yàn)證n=15+8

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

識(shí)

金

牌3分以下文章套路差異甲基化基因GO

terms焦磷酸驗(yàn)證基因表達(dá)量驗(yàn)證基于KEGG數(shù)據(jù)的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)分析解

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牌3分以下文章套路實(shí)驗(yàn)方法：450K、MassARRAY

EpiTYPER樣本類型：臍帶血樣本數(shù)量：芯片n=60,

驗(yàn)證n=205

區(qū) 域：中國(guó)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(cè)（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析驗(yàn)證差異甲基化位點(diǎn)

(MassARRAYEpiTYPERassays)

case=102

control=103對(duì)照組（正常孕婦）嬰兒臍帶血n=33芯片和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)相關(guān)性解

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長(zhǎng)解

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牌3分以下文章套路37個(gè)顯著差異甲基化位點(diǎn)聚類熱圖GO和KEGG分析解

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長(zhǎng)知

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牌3分以下文章套路Case

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

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長(zhǎng)知

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牌3-5分文章套路進(jìn)階方法1：實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，樣本下功夫?qū)嶒?yàn)方法：450k、SNP芯片、焦磷酸測(cè)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(guó)214

Samples（450K芯片）樣本及數(shù)據(jù)的過(guò)濾與校正丟棄異常樣本與血液樣本對(duì)比(GSE42861)種族背景校正(通過(guò)SNP基因分型)同時(shí)進(jìn)行兩項(xiàng)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(diǎn)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)部分僅有芯片檢測(cè)與焦磷酸驗(yàn)證兩類面對(duì)未知機(jī)制，更多地是探索性研究大量引入其它公共數(shù)據(jù)集進(jìn)行輔助分析解

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長(zhǎng)3-5分文章套路解

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長(zhǎng)知

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牌3-5分文章套路進(jìn)階方法2：biomarker研究:生存曲線分析;

獨(dú)立樣本風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估癌癥組

n=24 正常組

n=24甲基化芯片實(shí)驗(yàn)（850K）IF:

5.365差異甲基化篩選擴(kuò)大樣本驗(yàn)證(Pyrosequencing)訓(xùn)練隊(duì)列n=151驗(yàn)證隊(duì)列n=150獨(dú)立隊(duì)列n=153生存曲線分析實(shí)驗(yàn)方法：450k、焦磷酸測(cè)序、qPCR樣本類型：組織、細(xì)胞系樣本數(shù)量：篩選24+24；驗(yàn)證151+150+153區(qū) 域：中國(guó)mRNA表達(dá)和DNA甲基化水平的比較(qPCR)知

識(shí)

金

牌3-5分文章套路差異甲基化聚類熱圖解

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長(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)和DNA甲基化水平的比較知

識(shí)

金

牌3-5分文章套路Case

VSControl甲基化芯片實(shí)驗(yàn)（850K）差異甲基化分析GO/KEGG功能注釋與富集分析擴(kuò)大樣本驗(yàn)證(Pyrosequencing)實(shí)驗(yàn)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以提高樣本量，增加數(shù)據(jù)可靠性對(duì)篩選到的差異甲基化位點(diǎn)進(jìn)行biomarker研究，更具有臨床應(yīng)用意義建議樣本量：30對(duì)~100對(duì)左右Biomarker研究多層面數(shù)據(jù)整合功能實(shí)驗(yàn)解

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牌6分以上文章套路進(jìn)階方法3：EWAS研究IF=9.025解

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長(zhǎng)知

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牌研究材料與手段樣本來(lái)源：discoverystage

included

9,828

individuals

ofEA

and

AAreplication

stage

consistedof

7,182

additional

individuals

of

EA,

AA,and

Hispanic檢測(cè)平臺(tái)：Human

Methylation450

(450k)

BeadChip樣本類型：Whole

blood解

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長(zhǎng)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(zhǎng)EWAS研究策略：解

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

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金

牌EWAS發(fā)現(xiàn)13個(gè)血壓相關(guān)甲基化位點(diǎn)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(zhǎng)磷酸甘油酸脫氫酶鈉依賴的半胱氨酸和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體低甲基化，血壓升高6分以上文章套路知

識(shí)

金

牌狹義遺傳估計(jì)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(zhǎng)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?tīng)栯S機(jī)分析結(jié)果6分以上文章套路解

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長(zhǎng)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(jī)制模型6分以上文章套路解

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長(zhǎng)知

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牌6分以上文章套路進(jìn)階方法4：大量樣本、高級(jí)生信分析結(jié)果：對(duì)血液進(jìn)行cross-sectional分析，確定了全基因組中82個(gè)重要的CpGs。在血液中，在6個(gè)帕金森病相關(guān)的共甲基化模塊中，有3個(gè)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(gè)重要的CpGs，2個(gè)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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長(zhǎng)知

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牌6分以上文章套路解

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科

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成

長(zhǎng)WGCNA(加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析)該分析方法旨在尋找協(xié)同表達(dá)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(gè)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(shí)間點(diǎn)應(yīng)答、病原菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)應(yīng)答。WGCNA分為表達(dá)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(jì)算、基因模塊的確定、共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)、模塊與性狀關(guān)聯(lián)四個(gè)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(cè)基因功能解

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科

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長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌6分以上文章套路無(wú)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(jìn)行校正血液和唾液的EWAS和WGCNA分析知

識(shí)

金

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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科

研

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長(zhǎng)對(duì)年齡和性別進(jìn)行校正，得到的82個(gè)顯著的CpGs知

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金

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

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科

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成

長(zhǎng)對(duì)血液進(jìn)行cross-sectional分析，確定了全基因組中82個(gè)重要的CpGs知

識(shí)

金

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

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科

研

成

長(zhǎng)WGCNA分析后得到80個(gè)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(jì)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

識(shí)

金

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