SciDok

Eingang zum Volltext in SciDok

Lizenz

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-14308
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2008/1430/


Method development for quantitative methylation analysis by direct bisulfite sequencing, raw data processing and analysis of the Human Epigenome Project

Methodenentwicklung für die quantitative Methylierungsanalyse durch direkte Bisulfitsequenzierung, Rohdatenprozessierung und Analyse des Humanen Epigenom-Projektes

Lewin, Jörn

pdf-Format:
Dokument 1.pdf (11.773 KB) (das pdf ist das Original)

Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
SWD-Schlagwörter: Epigenetik , DNS , Methylierung , Elektropherogramm
Freie Schlagwörter (Deutsch): DNS-Methylierung , Humanes Epigenom-Projekt , Bisulfitsequenzierung
Freie Schlagwörter (Englisch): DNA-methylation , Human Epigenome Project , epigenome , bisulfite sequencing , epigenetics
Institut: Fachrichtung 8.3 - Biowissenschaften
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Walter, Jörn (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 23.01.2008
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 13.02.2008
Kurzfassung auf Englisch: Epigenetic deals with flexible biochemical information layers that lie on top of the relatively stable DNA sequence and are involved in control of the structure and functionality of the DNA. One of the most easily analyzed epigenetic layers is DNA methylation.

The first part of this work describes the development and assessment of new algorithms enabling methylation quantification by interpretation of sequencing electropherogram data from direct bisulfite sequencing. It is shown that the use of the algorithms on data from PCR products is a suitable replacement for subcloning and sequencing of about 10 subclones - a prerequisite for efficient high throughput DNA methylation studies by direct sequencing, such as carried out in the Human Epigenome Project (HEP).

The second part demonstrates the possibility to compensate for artifacts and signal echos in raw data from direct bisulfite sequencing using a deconvolution algorithm.

In the third part of this thesis the data of the HEP is analyzed. The HEP is the first large-scale project providing high resolution methylation data in 12 healthy human tissue types on 3 chromosomes analyzed, with a view to answering biological questions. It is shown that differential methylation between healthy tissues is a common phenomenon - especially in conserved non coding sequences, how CpG density and proximity to functional genomic sites influence the methylation profile and in how far CpGs tend to be organized in co-methylated blocks.
Kurzfassung auf Deutsch: Epigenetik beschäftigt sich mit dynamischen biochemischen Informationsebenen, welche die im Vergleich dazu relativ stabile DNS beeinflussen und eine Rolle bei der Kontrolle der Struktur und Funktion der DNS spielt. DNS Methylierung ist eine der am besten untersuchbaren epigenetischen Ebenen.

Diese Arbeit beschreibt im ersten Teil die Entwicklung eines neuen Algorithmus, der quantitative Methylierungsmessung auf der Grundlage von Elektropherogramm Daten aus der direkten Sequenzierung von PCR Produkten von Bisulfit behandelter
DNS ermöglicht. Es wird gezeigt, daß die Verwendung des Algorithmus mit Daten von PCR Produkten eine brauchbare Alternative zu Subklonierung und Sequenzierung
von ca. zehn Subklonen ist und damit effiziente DNS Methylierungsstudien durch Hochdurchsatzsequenzierung ermöglicht.

Der zweite Teil der Arbeit beschreibt die Möglichkeit mit Hilfe eines Dekonvolutions Algorithmus Artefakte und Signal Echos in Sequenzierungsrohdaten
zu kompensieren.

Der dritte Teil behandelt die Analyse und die biologische Erkenntnisse aus den Daten des HEP, dem ersten hochauflösenden Methylierungsdatensatz für drei Chromosomen in zwölf Geweben. Es wird gezeigt, daß differentielle Methylierung zwischen gesunden Geweben weit verbreitet ist, welchen Einfluß CpG Dichte und Nachbarschaft zu funktionalen genomischen Bereichen auf das DNS Methylierungsprofil haben und in wieweit benachbarte CpGs dazu tendieren,
sich in comethylierten Einheiten zu organisieren.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

Home | Impressum | Über SciDok | Policy | Kontakt | Datenschutzerklärung | English