A Hidden Markov Model for Identifying Differentially Methylated Sites in Bisulfite Sequencing Data
Notice bibliographique
Résumé
DNA methylation studies have enabled researchers to understand methylation patterns and their regulatory roles in biological processes and disease. However, only a limited number of statistical approaches have been developed to provide formal quantitative analysis. Specifically, a few available methods do identify differentially methylated CpG (DMC) sites or regions (DMR), but they suffer from limitations that arise mostly due to challenges inherent in bisulfite sequencing data. These challenges include: (1) that read-depths vary considerably among genomic positions and are often low; (2) both methylation and autocorrelation patterns change as regions change; and (3) CpG sites are distributed unevenly. Furthermore, there are several methodological limitations: almost none of these tools is capable of comparing multiple groups and/or working with missing values, and only a few allow continuous or multiple covariates. The last of these is of great interest among researchers, as the goal is often to find which regions of the genome are associated with several exposures and traits. To tackle these issues, we have developed an efficient DMC identification method based on Hidden Markov Models (HMMs) called "DMCHMM" which is a three-step approach (model selection, prediction, testing) aiming to address the aforementioned drawbacks. Our proposed method is different from other HMM methods since it profiles methylation of each sample separately, hence exploiting inter-CpG autocorrelation within samples, and it is more flexible than previous approaches by allowing multiple hidden states. Using simulations, we show that DMCHMM has the best performance among several competing methods. An analysis of cell-separated blood methylation profiles is also provided.
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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 | 0,004 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».