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单细胞全基因组甲基化研究概述

DNA的甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成 5-胞嘧啶的过程，刚被发现时被定义为第5种碱基，实际上它是一种非常关键的表观遗传学标签，对于调控和维持不同细胞类型的转录程序起到极其重要的作用。

同一个生物个体内几乎所有不同类型的细胞都拥有几乎完全相同序列的基因组DNA，相同序列的 DNA 分子可以有大量不同的甲基化修饰状态，正是这些甲基化修饰状态的不同，使得每种类型的细胞，甚至是每个细胞都有自己特定的基因表达特点。这些不同的修饰以及修饰的组合，使得不同种类的细胞，或者同种细胞类型不同细胞间产生异质性。这种单细胞水平的细胞类型特异的基因组甲基化修饰状态，是表观遗传学领域的重要研究方向。

研究流程

技术优势

• 首先对细胞进行BS处理，再加接头扩增，尽可能减少单细胞内DNA甲基化修饰的损失。
• 在随机引物扩增过程加接头，减少操作步骤、降低DNA损耗。
   

信息分析内容

1. 去接头污染、低质量的reads，并统计数据产出量及测序质量；
2. 将Clean Data中的reads比对到ref基因组，并统计比对率、duplication rate、Insert Size分布及平均测序深度；
3. 全基因组C位点的甲基化信息计算，并统计BS转化率及C位点的深度-覆盖度；
4. CGI、promoter区域的C位点覆盖度；
5. 甲基化水平的分布：
   1. 多样本时，各样本全基因组上的整体平均甲基化率的分布；
   2. 全基因组（n kb窗口）的甲基化水平的分布及图形展示；
   3. 各样本中，几类gene区域中，甲基化状态分布的趋势；
6. 甲基化/非甲基化 位点个数的统计，及它们在各gene元件上的个数分布；
7. 甲基化/非甲基化 区域的计算；
8. CGI的甲基化状态的展示：
   1. 甲基化的、非甲基化的、中间甲基化状态的CGI的个数分布；
   2. CGI平均甲基化率的分布；
9. 多样本时，样品聚类；
10. 多样本时，同质性/异质性的分析；
    1. CpG位点甲基化状态的一致性计算；
    2. CGI区域甲基化状态的一致性计算；
    3. 样本间n kb窗口的甲基化水平的相关性；
11. Group间DMR区域的计算及注释。