[发明专利]一种同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法

说明书

本发明公开了一种同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法，属于基因组学和分子生物技术领域。该方法首先利用DNA甲基化测序数据序列特征和突变信息判定ASM区域，筛选出每个时期或者组别中特有的所述ASM区域，之后结合不同突变型对应的甲基化信息，利用某个时期的甲基化信息和其他不同时期样品进行比较，初步判定出原始时期特异性ASM区域，最后通过统计所有所述原始时期特异性ASM区域内的差异以及全部CpG位点数目，采用超几何检验，判定所述ASM区域是否为最终的时期特异性同源基因特异性甲基化区域。本发明进一步深化分析挖掘甲基化信息，可以检测多个不同阶段基于重亚硫酸盐处理的数据的ASM动态变化。

技术领域

本发明属于基因组学和分子生物技术领域，特别涉及一种同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法。

背景技术

在DNA甲基化数据分析的过程中，特别是针对WGBS(全基因组甲基化)数据，很多人都觉得无从下手，常规的分析思路通常是找DMR(Differentially methylated regions，差异性甲基化区域)，并进行注释分析；但是此方案挖掘出来的信息非常有限，大量相关的DNA甲基化信息被遗漏。

ASM(Allele-Specific DNA Methylation，等位基因特异性甲基化)，除了我们通常关注的等位基因特异性甲基化与印记基因和女性X染色体的关系外，研究表明等位基因特异性甲基化影响等位基因间甲基化差异高达85％的完整CpG岛。等位基因间的甲基化差异与表型强烈相关。等位基因特异性甲基化能够导致甲基化的基因拷贝的等位基因抑制。同时，等位基因特异性甲基化可能影响了约10％的全部人类基因，并促进了等位基因特异性表达和单等位基因沉默。因此，等位基因特异性甲基化代表了遗传多态性如何能够导致表型变异的一条表观遗传途径。研究表明等位基因特异性甲基化是一种表观遗传漂变的结果，其方向由等位基因间的异常差异确定，同时获得一个等位基因高甲基化的倾向被遗传。

现有ASM确定的方法有两个类别，首先是通过针对BS数据进行SNP分型，选择突变频率接近50％的位置确定其不同突变型的DNA甲基化率差异，另外一种思路是通过DNA片段设计二项式分布模型，并结合贝叶斯方法判定ASM区间，要求区域内片段读长的甲基化分布表现为明显的两个类型的甲基化模式，并且两种模式的数量基本一致，如amrfinder软件，但是此种方法只针对单个样品；现阶段并没有适合判定多个阶段或者多个分组之间比较ASM特征以及ASM变化过程的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服目前存在的技术缺失，提供一种同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法。该方法在基于亚硫酸盐技术处理的DNA甲基化数据分析的基础上进一步深化分析挖掘甲基化信息，可以检测多个不同阶段基于重亚硫酸盐处理的数据的ASM动态变化，并可以用来检测对照组实验的ASM动态改变的数据。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法，包括如下步骤：

首先利用DNA甲基化测序数据序列特征和突变信息判定ASM区域(同源基因特异性甲基化区域)，筛选出每个时期或者组别中特有的所述ASM区域，之后结合不同突变型对应的甲基化信息，利用某个时期的甲基化信息和其他不同时期样品进行比较，初步判定出原始时期特异性ASM区域(original-stage-specific-ASM)，最后通过统计所有所述原始时期特异性ASM区域内的差异以及全部CpG位点数目，采用超几何检验，判定所述ASM区域是否为最终的时期特异性同源基因特异性甲基化区域。

在其中的一个实施例中，所述同源基因特异性甲基化时序数据的分析方法，包括如下步骤：

(1)将重亚硫酸盐测序数据与参考基因组比对、排序，去除冗余测序数据；