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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Model-Based Whole-Genome Analysis of DNA Methylation Fidelity

verfasst von : Christoph Bock, Luca Bortolussi, Thilo Krüger, Linar Mikeev, Verena Wolf

Erschienen in: Hybrid Systems Biology

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We consider the problem of understanding how DNA methylation fidelity, i.e. the preservation of methylated sites in the genome, varies across the genome and across different cell types. Our approach uses a stochastic model of DNA methylation across generations and trains it using data obtained through next generation sequencing. By training the model locally, i.e. learning its parameters based on observations in a specific genomic region, we can compare how DNA methylation fidelity varies genome-wide. In the paper, we focus on the computational challenges to scale parameter estimation to the whole-genome level, and present two methods to achieve this goal, one based on moment-based approximation and one based on simulation. We extensively tested our methods on synthetic data and on a first batch of experimental data.

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Fußnoten
1
Note that the emission probabilities are dependent on the relative frequencies \(p_{uX}\) and \(p_{mX}\), which are random variables as they depend on the random quantities \(u_X\) and \(m_X\).
 
2
We avoid the number of measurements C to be set to zero by subtracting 0.5 from the reduced coverage and add 0.5 to the quantity to round (Algorithm 1, line 8).
 
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Metadaten
Titel
Model-Based Whole-Genome Analysis of DNA Methylation Fidelity
verfasst von
Christoph Bock
Luca Bortolussi
Thilo Krüger
Linar Mikeev
Verena Wolf
Copyright-Jahr
2015
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-26916-0_8

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