Quantitative and multiplexed DNA methylation analysis using long-read single-molecule real-time bisulfite sequencing (SMRT-BS)
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: DNA methylation has essential roles in transcriptional regulation, imprinting, X chromosome inactivation and other cellular processes, and aberrant CpG methylation is directly involved in the pathogenesis of human imprinting disorders and many cancers. To address the need for a quantitative and highly multiplexed bisulfite sequencing method with long read lengths for targeted CpG methylation analysis, we developed single-molecule real-time bisulfite sequencing (SMRT-BS). RESULTS: Optimized bisulfite conversion and PCR conditions enabled the amplification of DNA fragments up to ~1.5 kb, and subjecting overlapping 625-1491 bp amplicons to SMRT-BS indicated high reproducibility across all amplicon lengths (r=0.972) and low standard deviations (≤0.10) between individual CpG sites sequenced in triplicate. Higher variability in CpG methylation quantitation was correlated with reduced sequencing depth, particularly for intermediately methylated regions. SMRT-BS was validated by orthogonal bisulfite-based microarray (r=0.906; 42 CpG sites) and second generation sequencing (r=0.933; 174 CpG sites); however, longer SMRT-BS amplicons (>1.0 kb) had reduced, but very acceptable, correlation with both orthogonal methods (r=0.836-0.897 and r=0.892-0.927, respectively) compared to amplicons less than ~1.0 kb (r=0.940-0.951 and r=0.948-0.963, respectively). Multiplexing utility was assessed by simultaneously subjecting four distinct CpG island amplicons (702-866 bp; 325 CpGs) and 30 hematological malignancy cell lines to SMRT-BS (average depth of 110X), which identified a spectrum of highly quantitative methylation levels across all interrogated CpG sites and cell lines. CONCLUSIONS: SMRT-BS is a novel, accurate and cost-effective targeted CpG methylation method that is amenable to a high degree of multiplexing with minimal clonal PCR artifacts. Increased sequencing depth is necessary when interrogating longer amplicons (>1.0 kb) and the previously reported bisulfite sequencing PCR bias towards unmethylated DNA should be considered when measuring intermediately methylated regions. Coupled with an optimized bisulfite PCR protocol, SMRT-BS is capable of interrogating ~1.5 kb amplicons, which theoretically can cover ~91% of CpG islands in the human genome.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».