Un algoritmo optimizado para detectar y anotar la metilación diferencial regional

ANTECEDENTES: El perfilado de metilación del ADN revela importantes regiones del genoma que presentan metilación diferencial (DMRs) que se alteran durante el desarrollo o que son perturbadas por enfermedades. Hasta la fecha, existen pocos programas para el análisis regional de datos de secuenciación por conversión de bisulfito enriquecido o de genoma completo, aunque estos datos son cada vez más comunes. Aquí, describimos un método optimizado y de código abierto para determinar DMRs (eDMR) basados en datos de secuenciación de alto rendimiento, que es aplicable a conjuntos de datos de perfilado de metilación de genoma completo enriquecido, así como a otros datos de modificación epigenética globalmente enriquecidos. RESULTADOS: Aquí mostramos que nuestro modelo de distribución bimodal y la función de costo ponderado para el análisis optimizado de metilación regional proporcionan límites precisos de las regiones que albergan modificaciones epigenéticas significativas. Nuestro algoritmo tiene en cuenta la distribución espacial de los CpGs para el ensayo de enriquecimiento, permitiendo la optimización de la definición de regiones empíricas para la metilación diferencial. Combinado con el ajuste dependiente para la combinación del valor p regional y la anotación de DMR, proporcionamos un método que puede aplicarse a una variedad de conjuntos de datos para un análisis rápido de DMR. Nuestro método clasifica tanto la direccionalidad de los DMRs como su distribución a nivel genómico, y hemos observado que muestra relevancia clínica a través de la estratificación correcta de dos subtipos de tumor de Leucemia Mieloide Aguda (LMA). CONCLUSIONES: Nuestro algoritmo de optimización ponderada eDMR para llamar DMRs extiende un pipeline R de DMR establecido (methylKit) y proporciona un recurso necesario en epigenómica. Nuestro método permite una forma precisa y escalable de encontrar DMRs en experimentos de secuenciación de metilación de alto rendimiento. eDMR está disponible para descargar en http://code.google.com/p/edmr/.