HumMeth27QCReport: an R package for quality control and primary analysis of Illumina Infinium methylation data

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The study of the human DNA methylome has gained particular interest in the last few years. Researchers can nowadays investigate the potential role of DNA methylation in common disorders by taking advantage of new high-throughput technologies. Among these, Illumina Infinium assays can interrogate the methylation levels of hundreds of thousands of CpG sites, offering an ideal solution for genome-wide methylation profiling. However, like for other high-throughput technologies, the main bottleneck remains at the stage of data analysis rather than data production.</p> <p>Findings</p> <p>We have developed <it>HumMeth27QCReport</it>, an R package devoted to researchers wanting to quickly analyse their Illumina Infinium methylation arrays. This package automates quality control steps by generating a report including sample-independent and sample-dependent quality plots, and performs primary analysis of raw methylation calls by computing data normalization, statistics, and sample similarities. This package is available at CRAN repository, and can be integrated in any Galaxy instance through the implementation of ad-hoc scripts accessible at Galaxy Tool Shed.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our package provides users of the Illumina Infinium Methylation assays with a simplified, automated, open-source quality control and primary analysis of their methylation data. Moreover, to enhance its use by experimental researchers, the tool is being distributed along with the scripts necessary for its implementation in the Galaxy workbench. Finally, although it was originally developed for HumanMethylation27, we proved its compatibility with data generated with the HumanMethylation450 Bead Chip.</p

Anàlisi de mutacions i expressió d'al·lels mutats a la malaltia de Gaucher i la síndrome de Sanfilippo Tipus A

La malaltia de Gaucher i la síndrome de Sanfilippo A, anomenada també mucopolisacaridosi IIIA (MPS IIIA), són malalties d'acumulació lisosòmica. En el present treball es mostra la cerca de mutacions responsables de la MPS IIIA en 26 pacients espanyols. S'han identificat 47 dels 52 al·lels responsables de la malaltia, el que correspon al 90% del al·lels mutats. La mutació c.1079delC (abans c.1091delC) és la més prevalent entre els pacients d'origen espanyol amb un 36,5% del total d'al·lels mutats. S'han analitzats també quatre polimorfismes interns per a construir els haplotips associats a les mutacions identificades. Hem comprovat que els cromosomes portadors de la mutació majoritària comparteixen el mateix haplotip [T, T, +ins, G], fet que suggereix un origen únic per aquesta mutació. La cerca de les mutacions responsables de la MPS IIIA serà, i de fet ja ha estat, útil per oferir el diagnòstic molecular a familiars dels pacients afectes per la MPS IIIA. En total, hem realitzat el diagnòstic molecular de 4 possibles portadors i confirmat dos diagnòstics prenatals realitzats enzimàticament. Hem comprovat la patogenicitat d'algunes de les mutacions identificades. Concretament, les mutacions S66W, R74H, Q85R, R206P, L386R, c.1079delC, R433W i R433Q han estat expressades emprat un sistema basat en l'obtenció de baculovirus recombinants mitjançant transposició de lloc específic. Els resultats revelen que totes les proteïnes mutades presenten baixos, sinó nuls, nivells d'activitat malgrat que en les anàlisis de westerns blot es detecta tant la proteïna precursora com la madura. Únicament, la sulfamidasa amb les mutacions p.S66W i p.R206P presenta certs nivells d'activitat enzimàtica. La malaltia de Gaucher està causada per la deficiència en l'activitat beta-glucosidasa àcida. Per tal de determinar la patogenicitat d'algunes de les mutacions responsables de la malaltia de Gaucher identificades en treballs anteriors del nostre grup, s'ha procedit a la seva expressió en cèl·lules d'insecte (Sf9). El sistema d'expressió escollit fou el mateix que per l'expressió de la sulfamidasa. Les mutacions P182L, R257X, Y313H, P391L i N392I presenten nivells d'activitat negligibles. Les mutacions N370S, I402T, D409, L444P i els dobles mutants [L444P;E326K] i [N188S;E326K], presenten nivells d'activitat entre el 6% i el 23% respecte la proteïna salvatge. Les N188S i E326K, presenten nivells d'activitat elevats del 42,7% i 66,6%, respectivament. Aquestes mutacions podrien ser considerades com a "variants modificadores", les quals al trobar-les soles en un al·lel no provocarien la malaltia o provocarien uns efectes molt lleus. En canvi, al trobar-les un combinació amb una segona mutació tindrien un efecte additiu incrementant la patogenicitat de l'altra mutació. En el present treball s'ha avaluat també l'efecte del procés de "nonsense mediated decay" (NMD) sobre quatre trànscrits diferents portadors de les següents mutacions: W(-4)X, R257X, c.1098insA i c.1451delAC. Amb l'ús de diferents tècniques (RT-PCR i digestió; PCR quantitativa; i, el test de la proteïna truncada) hem pogut demostrar que dels trànscrits analitzats únicament els que presenten les mutacions R257X i c.1098insA són degradats pel mecanisme de NMD. Les dades funcionals i mutacionals obtingudes en el present treball ens ajuden a entendre el mecanisme enzimàtic de la sulfamidasa i de la beta-glucosidasa àcida

Patologia molecular de la malaltia de Gaucher

La malaltia de Gaucher és un trastorn degut a la disfunció del sistema lisosòmic. Les malalties lisosòmiques es classifiquen segons la via metabòlica afectada i la naturalesa química dels substrat acumulat. En el cas de la malaltia de Gaucher la deficiència afecta el catabolisme dels esfingolípids i és, per tant, una esfingolipidosi. És l'esfingolipidosi prevalent

Patologia molecular de la malaltia de Gaucher

La malaltia de Gaucher és un trastorn degut a la disfunció del sistema lisosòmic. Les malalties lisosòmiques es classifiquen segons la via metabòlica afectada i la naturalesa química dels substrat acumulat. En el cas de la malaltia de Gaucher la deficiència afecta el catabolisme dels esfingolípids i és, per tant, una esfingolipidosi. És l'esfingolipidosi prevalent

Exploiting single-molecule transcript sequencing for eukaryotic gene prediction

We develop a method to predict and validate gene models using PacBio single-molecule, real-time (SMRT) cDNA reads. Ninety-eight percent of full-insert SMRT reads span complete open reading frames. Gene model validation using SMRT reads is developed as automated process. Optimized training and prediction settings and mRNA-seq noise reduction of assisting Illumina reads results in increased gene prediction sensitivity and precision. Additionally, we present an improved gene set for sugar beet (Beta vulgaris) and the first genome-wide gene set for spinach (Spinacia oleracea). The workflow and guidelines are a valuable resource to obtain comprehensive gene sets for newly sequenced genomes of non-model eukaryotes

Additional file 1: Table S1. of Exploiting single-molecule transcript sequencing for eukaryotic gene prediction

Gene model parameter training. (DOC 30 kb