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Enregistrement W4403331563 · doi:10.1101/2024.10.07.617116

Complete Reference Genome and Pangenome Expand Biologically Relevant Information for Genome-Wide DNA Methylation Analysis Using Short-Read Sequencing and Array Data

2024· preprint· en· W4403331563 sur OpenAlexaff
Zheng Dong, Joanne Whitehead, Xiaoqing Fu, Julia L. MacIsaac, David H. Rehkopf, Luis Rosero‐Bixby, Michael S. Kobor, Keegan Korthauer

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueRNA modifications and cancer
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesWellcome Trust
Mots-clésGenomeDNA methylationBiologyGeneticsDNAComputational biologyDNA sequencingReference genomeHuman genomeGeneGene expression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background The new complete telomere-to-telomere human genome assembly, T2T-CHM13, and the first draft of the human pangenome reference provide unique opportunities to update the reference genome for epigenetics investigations and clinical research. However, it is largely unclear how these reference genome updates may impact DNA methylation (DNAm) analysis. Results Compared to the previous GRCh38 assembly, we found an average increase of 7.4% (range 5.4%–9.9% across samples and sequencing methods) in the number of CpGs genome-wide using T2T-CHM13 with data from four commonly used short-read sequencing DNAm profiling methods. The increase in number of CpGs facilitated discovery of 88 new differentially methylated CpGs within cancer driver genes in an epigenome-wide association study (EWAS) of colon cancer. Further, by aligning probe sequences from the commonly used and recently released Illumina DNAm arrays to T2T-CHM13 and GRCh38, we showed the enhanced utility of T2T-CHM13 for evaluation of potential probe cross-reactivity (i.e., where probes match multiple regions) and mismatch (i.e., where probes do not perfectly match the target region), resulting in the identification of new and more reproducible sets of unambiguous probes (i.e., probes uniquely mapping to the target region) (HM450K, n = 430,719; EPIC, n = 777,491; EPICv2, n = 859,216). In EWASs of 24 cancer types, an average of 945 additional differentially methylated CpG sites were identified in the new unambiguous probe set rather than in the GRCh38-based unambiguous probe set, with enrichments in cancer driver genes and cancer signaling pathways. Moreover, the pangenome called 4.5% more CpGs on average in short-read sequencing data than T2T-CHM13 and identified cross-population and population-specific unambiguous probes in DNAm arrays, owing to its improved representation of genetic diversity. These additional CpGs were overlapped with the promoters and gene bodies of various biologically and medically relevant genes and pangenome-based unambiguous probes can potentially facilitate the discovery of DNAm alterations in more than 200 cancer driver genes in each cancer type. Conclusions Use of T2T-CHM13 and pangenome references can benefit epigenome-wide association studies by including CpGs previously unobserved in short-read sequencing data and by improving the identification of unambiguous probes for DNAm arrays, thus expanding biologically relevant information. This study highlights the practical applications of T2T-CHM13 and pangenome for genome biology and provides a basis for expansion of epigenetics investigations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,011
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,036

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0030,005
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0110,005

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.

Tête enseignante Opus0,066
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,212 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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