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MEDIPS #
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Structured data

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Software

MEDIPS? #

MEDIPS는 MeDIP (Methylated DNA immunoprecipitation) 실험과 같은 DNA methylation을 분석하기 위한 도구로 개발 되었으며 이 외에도 다양한 기능으로 정량적인 시퀀싱 데이터(예를 들어, ChIP-seq, MBD-seq 등)를 분석해 주는 R 패키지 중에 하나이다.

DNA methylation 분석 #


MEDIPS는 MeDIP/MBD-seq과 같이 DNA methylation을 특이적으로 분석 할 수 있는 기능이 있다.
1) 유전체 전반의 CpG coverage 분석
2) 사용자가 지정한 영역의 CpG density 분석
3) 실험 품질을 체크하기 위한 Calibration plot (methylation 시그널과 CpG density 사이에 관계)
4) Methylation 시그널의 normalization (rms 값:relative methylation score)

논문 #

Lienhard M, Grimm C, Morkel M, Herwig R and Chavez L (2014). “MEDIPS: genome-wide differential coverage analysis of sequencing data derived from DNA enrichment experiments.” Bioinformatics, 30, pp. 284-286.

기존 methylation을 분석 도구 #

Enrichment-based data
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1) BATMAN: DNA methylation 분석을 위한 command-line 분석 도구
2) MEDME: MeDIP 데이터 분석을 위한 R 패키지
3) MeDUSA: MeDIP 데이터 분석을 위한 command-line 소프트웨어 (Alignment, normalization, QC, and DMR)
4) Repitools: DNA methylation 분석을 위한 R/Bioconductor 패키지 (QC and visualization)

Bisulfite microarray data
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1) ComBat: Bayes 방법을 사용하여 batch effect를 교정해 주는 R 소스
2) Methylumi: Infinium 데이터 분석을 위한 R 패키지
3) Minfi: Infinium 데이터 분석을 위한 R 패키지
4) RnBeads: Infinium 데이터 분석을 위한 R 패키지

MEDIPS 실행 #

MEDIPS(version 1.12.0)는 Bioconductor 2.13에서 사용 할 수 있다.

source("http://bioconductor.org/biocLite.R")
biocLite("MEDIPS")

MEDIPS 사용법 #

준비과정
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이 과정에서는 유전체에 매핑한 파일을 불러들이며 유전체 전체에서 관심 있는 영역이나 전체 영역에 대해 잘게 나누는 과정이다.

Quality Control
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Saturation 분석을 통하여 레퍼런스 유전체와 비교하여 coverage와 리드의 양이 충분한지 판단한다.

CpG density normalization
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CpG coupling 벡터를 이용하여 각 methylation 된 영역을 normalization해 준다.

DMR (Differentially methylated region)
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각 조건별로 차이가 나는 영역을 edgeR 패키지를 이용하여 분석해 준다.

결과 #

MEDIPS의 전반적인 분석 결과

<그림- MEDIPS의 전반적인 분석 결과>

  1. Quality control
    리드의 saturation plot 결과

  2. Normalization
    CpG coupling 벡터를 이용한 methylation 레벨의 평준화 결과

  3. Validation
    Correlation 분석을 통한 분석의 validation 결과

  4. DMR (Differentially methyated region)
    Scaterr heatmap을 통해 methylation이 차이가 나는 영역을 분석한 결과

참고문헌 #

  1. http://www.nature.com/nrg/journal/v13/n10/fig_tab/nrg3273_T1.html

  2. https://www.bioconductor.org/packages/devel/bioc/vignettes/MEDIPS/inst/doc/MEDIPS.pdf

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