基于纳米孔技术的DNA甲基化检测工具的全面性能评估

《Nature Communications》：Comprehensive benchmarking of tools for nanopore-based detection of DNA methylation

　　

摘要

Oxford Nanopore（ONT）测序技术能够直接检测DNA碱基修饰。已有许多工具被开发出来以利用这一优势，但它们的性能仍不明确。在此，我们利用多种细菌、植物和哺乳动物数据集，系统地评估了当前用于纳米孔测序的甲基化分析工具的发展状况。研究结果表明，尽管最新的工具表现良好，但较旧的模型在研究CpG甲基化方面依然更为可靠。相反，较新的模型在识别非CpG环境中的5-甲基胞嘧啶、6-甲基腺嘌呤以及4-甲基胞嘧啶方面有了显著提升。此外，我们还分析了这些工具对附近干扰性甲基化的敏感度，评估了它们的计算性能，并研究了测序深度、甲基化丰度、读取质量以及碱基调用模式对这些分析结果的影响。我们提供了可重复使用的分析流程和开放获取的数据集，为未来的性能对比研究提供支持。通过这项工作，我们阐明了当前最先进的甲基化分析模型的优点与局限性，同时为那些使用纳米孔测序技术研究DNA甲基化的研究人员提供了实用指导。