App Epi-04 DNA甲基化与核小体组织

目前很多组学研究已发现核小体在外显子中表现较高的富集程度，尤其偏好定位与外显子-内含子和内含子-外显子的边界。RNA聚合酶的定位也偏向定位于外显子，着说明了核小体和RNA聚合酶存在着位阻效应和竞争性结合关系。核小体在植物和哺乳动物基因组中，以往研究还发现到核小体绑定的DNA的甲基化状态会呈现大约10bp为周期的循环。核小体绑定的DNA会呈现比侧翼序列较高的甲基化状态。这些研究都表明核小体定位会影响基因组的甲基化模式，同时DNA甲基化酶也会偏好地定位于核小体绑定的DNA区域。因此，本方案将围绕DNA甲基化水平与对应区域上核小体定位信号强度做关联分析，深入探讨基因组背后的转录调控机制。

主要分析内容与步骤：

（1）分析WW（W=A/T）和SS（S=G/C）组成的循环规律（图例1）从结构上分析的结果显示，WW双核苷酸偏好存在与组蛋白核心的小沟(minor groove) , SS双核苷酸偏好存在于偏离组蛋白核心的小沟(minor groove) 。 WW和SS会共同起到空间位置和调控核小体位置的作用。

（2）分析GC含量在核小体绑定DNA区域上的富集度（图例1）

（3）核小体定位的DNA序列上DNA甲基化水平分析计算相对于核小体起始位点(site=0)的距离上DNA甲基化的权重平均程度；

甲基化不同模式下的甲基化水平计算，包括(a). CG甲基化， (b). CHG甲基化，(c)，CHH甲基化；提取解析复杂信号中的相位一致性频率，即计算甲基化周期。需要计算 (a). CG甲基化， (b). CHG甲基化，(c)，CHH甲基化的频率周期（图例2a-c）。

（3）计算不同长度的外显子中核小体定位强度分布

（4）计算不同长度的外显子中Pol II 定位强度分布

（5）关联分析PolII 分布结合规律和核小体定位强度分布规律
 

图例-1 DNA成分组成与核小体定位数据分析

 

图例-2 DNA甲基化与核小体定位关联分析