甲基化晶片分析是一種研究基因組DNA甲基化狀態的高通量技術,廣泛套用於表觀遺傳學研究。DNA甲基化是表觀遺傳修飾的一種重要形式,對基因的表達和功能起著調控作用。甲基化晶片能檢測基因組範圍內的DNA甲基化水平,常用的晶片包括Affymetrix和Illumina兩種類型。
甲基化晶片的數據預處理包括質量控制、背景校正、歸一化等步驟。數據預處理之後,可以進行甲基化晶片數據的分析,包括差異甲基化位點的鑑定、甲基化區域的富集分析等。例如,通過科學計算語言如Python或R,使用相應的統計測試(如t檢驗)來比較不同樣本(如病例組和對照組)之間的甲基化水平差異。
以Illumina的450K晶片為例,其採用Infinium I和Infinium II兩種技術進行甲基化水平的測定。Infinium I技術使用兩種bead(甲基化和非甲基化),而Infinium II技術則使用一種bead。通過計算甲基化和非甲基化位點的螢光信號比例,可以確定某位點的甲基化水平(Beta值)。
除了甲基化晶片,還存在其他甲基化檢測技術,如全基因組甲基化測序(WGBS)、簡化亞硫酸氫鹽測序技術(RRBS)。這些技術各有優缺點,適用於不同的研究需求和樣本類型。例如,WGBS提供高解析度的甲基化數據,但成本較高;RRBS則在降低成本的同時保持了較好的解析度,適用於對特定區域的研究。
總之,甲基化晶片分析是一種強大的工具,能夠幫助研究者了解DNA甲基化的全局模式和其在特定生物學過程中的作用。通過結合不同的分析技術和生物信息學方法,可以更深入地探索DNA甲基化的功能和意義。