k甲基化芯片PPT课件

1、 关键字：Illumina 甲基化 CpG岛 芯片第1页/共25页简介 IlluminaIllumina是由David Walt博士、CW 集团的Larry Bock、兽医学博士John Stuelpnagel、 Anthony Czarnik博士及Mark Chee博士于1998年4月共同组建。Illumina于2001年开始提供SNP基因分型服务，并于一年后利用GoldenGate基因分型技术推出首个Illumina BeadLab系统。目前，Illumina针对日益成熟的基因序列分析市场，提供基于微阵列技术的产品和服务。包括：SNP基因分型、基因表达和蛋白质分析等。Illumina的技术

2、可广范应用于全球相关领域内的科研院所、政府部门、医药、生物技术公司等，我们主要分析Infinium HumanMethylation450 BeadChip的数据第2页/共25页甲基化原理 在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5甲基胞嘧啶，这常见于基因的5-CG-3序列。主要集中在基因5端的非编码区，并成簇存在。 结构基因含有很多CPG结构, 2CPG 和2GPC 中两个胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化。基因组中60% 90% 的CPG 都被甲基化, 未甲基化的CPG 成簇地组成CPG 岛, 位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。生物体甲基化的方式是

3、稳定的, 可遗传的。第3页/共25页甲基化 影响DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。 基因C T突变 影响基因错配修复 基因沉默 第4页/共25页CpG CpG双核苷酸在人类基因组中的分布很不均一，而在基因组的某些区段，CpG保持或高于正常概率，这些区段被称作CpG岛,它富含非甲基化的CpG双倍体。CpG岛主要位于基因的启动子和第一外显子区域，约有60%以上基因的启动子含有CpG岛。GC含量大于50%,长度超过200bp。 健康人基因组中，CpG岛中的CpG位点通常是处于非甲基化状态，而在CpG岛外的CpG位点则通常是甲基

4、化的。这种甲基化的形式在细胞分裂的过程中能够稳定的保留。当肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，而CpG岛中的CpG则呈高度甲基化状态，以致于染色体螺旋程度增加及抑癌基因表达的丢失。第5页/共25页芯片介绍 新型高密度微阵列芯片，是用两种不同的化学测定中，Infinium1和的Infinium II测定法，评估超过48万的胞嘧啶在整个基因组的甲基化状态的分布 每张芯片可平行进行12个样本的检测第6页/共25页 包含的基因：包含了RefGENE数据库中99%的基因的annotated promoter , 5UTR, 1st exon, gene body ,3UTR。

5、包含的CpG数：96%的CpG岛的annotated CpG Islands, shores , shelves CpG岛以外的CpG位点人类干细胞非CpG甲基化位点正常组织与肿瘤（多种癌症）组织差异甲基化位点编码区以外的CpG岛miRNA启动子区域和已通过GWAS的疾病相关区域的位点第7页/共25页 探针介绍：有两种探针 Infinium1第8页/共25页 Infinium II第9页/共25页 两种探针都记录了序列的甲基化以及非甲基化信号强度第10页/共25页芯片的值 A探针（非甲基化）的数目U B探针（甲基化）的数目M 值或者m值= m=log 检测的P值）（100UMM）（-1第11页

6、/共25页 值反映了能够和给定被甲基化的序列匹配的寡核苷酸的比率，序列中的甲基化率 “检测P-值”：它反映了每一个的CpG位点的检测时的信号强度，类似于判断是否在芯片上存在这个点。一般情况下，如果CpG位点的检测P-值（ 0.05），视为缺失值 M值可以消除探针不同而造成的影响第12页/共25页靶的位置 基因： TSS200：转录起始位点上游200 bp TSS1500 5UTR、3UTR、genebody、1st exon CpG：Island N_Shore S_Shore N_Shelf S_Shelf（2kb）第13页/共25页芯片数据的记录 原始数据第14页/共25页 注释信息：靶ID，探针序列，探针类型，靶ID，染色体号，SNP位点信息，RefGene数据库中对应的基因名（多个），在基因上的位置，相对于CpG岛的位置，index第15页/共25页第16页/共25页数据处理 数据提取第17页/共25页第18页/共25页数据过滤 根据检测的P值过滤掉75%的位点均大于0.05的样本 根据P值过滤点在样本中75%的样本均大于0.05的位点 过滤点含有空值、SNP位点以及在XY染色体上的位点第19页/共25页划分区域 根据注释信息中的位置信息划分