学徒任务-探索DNA甲基化的组织特异性

表观调控领域关于DNA甲基化的研究绝对是一个热点，尤其是有那么多的技术，WGBS,RRBS,450K/850K芯片。早在2014年发表在Genome Biology 的文章：DNA methylome profiling of human tissues identifies global and tissue-specific methylation patterns 就设计实验系统性探索了 DNA甲基化的组织特异性。

该课题的实验设计是，从4个尸体解剖的人身上提取17种不同的组织部位去做450K甲基化芯片数据，在 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE50192 所以是17*4=68个芯片数据，不知道为什么上面是70个，可能是有两个样品测了两次吧。该数据是以 GSE50192_GPL13534_Matrix_signal_intensities_raw_data.txt.gz 形式公开，不过也有 https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/geo/series/GSE50nnn/GSE50192/matrix/GSE50192_series_matrix.txt.gz 文件，非常方便处理。关于 Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip芯片的数据处理见文末。

这4个尸体解剖的人死亡原因分别是；

• intracerebral hemorrhage (BM419/4; female, 60 years old),
• heart attack with acute cardiac insufficiency (KA522; male, 53 years old),
• heart attack (KT538; male, 40 years old),
• intracerebral hemorrhage (SJ600-5; male, 54 years old).

我推测研究者肯定是拿全部的45万个甲基化位点的信号值计算相关性，所以结论是The methylation patterns were found to be well conserved between the 17 various tissues that were studied。如下：

甲基化芯片相关性

另外很重要的结论是：

• only 2.2% of all the CpGs (10,707 CpGs representing 4,416 genes) were hypermethylated in all of the samples (beta values >0.9).
• On the other hand, 14.9% of CpGs (72,444 CpGs representing 12,604 genes) were hypomethylated in all of the samples (beta values <0.1).

然后作者就探索这样的甲基化位点所在的基因功能区域分布情况，已经上面的基因功能。

然后采用一对多的差异分析策略，去分别独立探索每个组织与所有的其它组织的tissue-specific differentially methylated regions (tDMRs) ，得到的数量分布如下：

组织特异性的tDMRs数量