初のIllumina Infinium Methylation BeadChipsの発売以来、この製品のユーザーコミュニティーは、高度なメチル化データ解析のためのソフトウェアパッケージを開発することで、その普及に貢献してきました。イルミナのソフトウェアは、基本的な品質管理目的でコアラボで使用されていますが、サードパーティ製のBioconductorパッケージは、下流の解析に最も優れた機能を提供します。
BeadChip処理ラボ用
クラウドベースのDRAGENアレイメチル化QCソフトウェアは、ハイスループットで、Infinium Methylationマイクロアレイにおけるコントロールメトリクスの定量的レポートを提供します。データ品質の判定に使用されるサンプルQC法の詳細はこちら。
GenomeStudio Methylation ModuleとBeadArray Controls Reporter
GenomeStudio Methylation Moduleは、メチル化ビーズの基本的な品質管理に使用できます。GenomeStudioのControls Dashboardは、サンプルに依存しないコントロールやサンプルに依存するコントロールの視覚化に使用されますが、BeadArray Controls Reporter（BACR）は、迅速な結果を得るためにコントロールの定量解析を提供します。
| DRAGEN Array メチル化QC |
GenomeStudio メチル化モジュール |
BeadArray Controls Reporter | |
|---|---|---|---|
| 展開 | クラウドベース グラフィカルユーザーインターフェース |
ローカルハードウェアへのインストール グラフィカルユーザーインターフェース |
ローカルハードウェアへのインストール グラフィカルユーザーインターフェース |
| 主な用途 | ハイスループット、クオリティ制御解析 | 目視品質検査 | 定量的な品質検査 |
| QC機能 | 調整可能な閾値で実行する、21の定量的なコントロールメトリクスに対するアルゴリズムベースの解析 データサマリープロット 調整可能なp値閾値で合格するCGプローブの割合 |
コントロールプロット（手動による目視評価が必要） 合格したプローブ数 |
調整可能な閾値で実行する、21の定量的なコントロールメトリクスに対するアルゴリズムベースの解析 |
| アクセス： | アレイに付属。BaseSpace Sequence Hubでアクセス。計算およびストレージ用 iCredit の手数料がかかります。ユーザーガイドを参照 | アレイに付属。 サポートサイトからダウンロード |
アレイに付属。 サポートサイトからダウンロード |
| BeadChipの互換性 | すべてのメチル化アレイ* | すべてのメチル化アレイ | Infinium MethylationEPIC |
* 推奨される閾値とコントロールプローブの可用性はさまざま
SeSAMeは、高度なQC、最新のノーマライゼーション技術、差異的メチル化解析、視覚化機能を含む、Infinium Methylation BeadChipのエンドツーエンドのデータ解析を提供します。
SeSAMe開発者のWanding Zhou氏がナビゲーターを務める以下のビデオチュートリアルシリーズでは、新規ユーザーがSeSAMeのデータ解析に慣れるためのステップバイステップのチュートリアルを提供します。
このビデオでは、Infinium DNAメチル化ビーズチップのデータ解析を実行するためのSeSAMeのインストール方法を学びます。すべてのスクリプトとリンクは、このSeSAMeインストールGithubページに記載されています。お使いのコンピューターにRをまだインストールしていない場合は、このビデオを見る前にインストールしてください。
このビデオチュートリアルでは、IDATをDNAメチル化レベルデータまたはベータ値に処理する方法を説明します。このチュートリアルでは、Gene Expression OmnibusまたはGEOの2つの公開データセットを使用します。シグナル強度データの読み方、品質管理の実施、結果の評価などについて学びます。
このビデオでは、差異的DNAメチル化を解析するための線形モデリングベースのフレームワークをいくつか見ていきます。パッケージとデータのロード方法、モデリングの前に考慮および確認すべきこと、線形モデリングの実行、検査結果が出た後の生物学的質問の調査について学習します。
このビデオチュートリアルでは、SeSAMeソフトウェアを使用してサンプルメタデータを推測する方法を説明します。このメタデータには、性別、年齢、DNAコピー数、細胞分画などがあります。このチュートリアルでは、プロセスについて幅広い理解を提供するためのさまざまな推測について説明します。
追加情報および完全な文書は、SeSAMe Bioconductorのページに記載されています。
minfiは、Kasper Hansenが開発したメチル化データ解析用の包括的なパッケージです。Githubパッケージは、新しいInfinium Methylation BeadChipsでのminfiの使用をサポートするために利用できる場合があります。ユーザーガイドやインストール手順などの文書については、minfi Bioconductorのページをご覧ください。450Kデータを使用したアーカイブ済みチュートリアルビデオはこちらで、Kasper Hansenによる紹介ビデオはこちらでご覧いただけます。
Bioconductorは、Infiniumメチル化アレイデータを解析するために公開されている一連のソフトウェアプログラムをホストしています。
以下の表は、解析パッケージとその機能のいくつかの例を示しています。
| ソフトウェアパッケージ | 機能 |
|---|---|
| ChAMP | 前処理、差異コール、GSEA、および双方向性の視覚化を提供する、エピゲノムワイド関連解析（EWAS）用の包括的なRパッケージ |
| Rnbeads | エンドツーエンドのメチル化アレイ解析：品質管理、データ前処理、データトラックおよびデータテーブル、探索的データ解析、および差異的メチル化解析を含む |
| Conumee | イルミナの450KまたはEPIC Methylation Arrayを使用してコピー数バリエーション（CNV）解析を実行 |
| wateRmelon | イルミナDNAメチル化アレイデータのインポート、品質管理、ノーマライゼーションのツール一式を提供 |
| Bumphunter | 統計メソッド「bump hunting」に基づいて、EWASの差異的メチル化領域を検出 |
追加情報およびメチル化アレイデータ処理パッケージについては、Bioconductorをご覧ください。
コロンビア大学のEpigenetics Boot Campでは、メチル化アレイのデータ解析技術に関する集中的なハンズオントレーニングを提供し、DNAメチル化研究を設計する際の考慮点についての概要も紹介します。