來源：生物通
 

2011年2月8日，哈爾濱醫(yī)科大學生物信息科學與技術學院張巖教授課題組在《Nucleic Acids Research》雜志在線發(fā)表題為“QDMR: a quantitative method for identification of differentially methylated regions by entropy”的文章，該文章基于香農(nóng)信息熵理論開發(fā)了定量篩選差異甲基化區(qū)域的新方法QDMR。

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DNA甲基化是重要的表觀遺傳調(diào)控因子之一，差異甲基化研究逐漸受到人們的重視，對于研究組織分化、衰老和癌癥等復雜疾病的發(fā)生有重要的作用，但是相對測定DNA甲基化譜的高通量實驗技術的快速發(fā)展，從這些實驗數(shù)據(jù)中提取差異甲基化區(qū)域的方法和軟件的步伐卻遠遠滯后。鑒于此，該研究將表觀遺傳學和生物信息學相結合，開發(fā)適合批量地從高通量的實驗數(shù)據(jù)中提取差異甲基化區(qū)域的新方法和新軟件。

在該工作中，研究者基于信息熵的方法，通過對DNA甲基化數(shù)據(jù)的預處理和熵值校正兩步優(yōu)化，開發(fā)了用來定量各樣本間甲基化差異的方法QDMR，熵值越小表示各樣本間的甲基化差異越大，將此方法應用到人類16個組織的甲基化數(shù)據(jù)中，驗證了其在對各樣本間甲基化差異進行定量化的性能。

這是信息熵理論*次用來篩選某種因素在不用樣本間的差異程度，在定量化的甲基化差異的基礎上，又通過確定合適的閾值來篩選差異甲基化區(qū)域?；谝陨系撵氐姆椒ú粌H能夠衡量每個基因組區(qū)域在不同生命狀態(tài)間的定量差異程度，而且能夠根據(jù)這種差異程度來對所有區(qū)域進行排秩或者分類，除此之外，還可以指出差異甲基化區(qū)域在哪個生命狀態(tài)下特異的發(fā)生高/低甲基化，從而可以研究不同類別的區(qū)域在不同生命過程中所扮演的角色。將QDMR方法應用到小鼠七個成體組織的數(shù)據(jù)時，該方法無論是在定量甲基化差異，還是在篩選差異甲基化區(qū)域及發(fā)生特異甲基化的組織，乃至差異甲基化區(qū)域的可視化方面都有著些良好的性能。因此該方法獨立于具體的實驗平臺和物種，具有良好的應用性和可擴展性。課題組還為科研工作者提供了本方法相應的本地化軟件及在線平臺（/qdmr/），該方法必將促進表觀遺傳學領域差異甲基化區(qū)域的研究。

該工作主要由已畢業(yè)碩士生劉洪波完成。這篇論文是張巖課題組在計算表觀遺傳學研究中取得的又一重要研究成果。課題組致力于表觀遺傳領域的高通量數(shù)據(jù)挖掘的算法和軟件開發(fā)，可視化網(wǎng)絡平臺及數(shù)據(jù)庫構建，在計算表觀遺傳學及表觀基因組學研究領域已經(jīng)走在了前沿。

張巖教授之前領導開發(fā)的*人類組蛋白修飾數(shù)據(jù)庫HHMD，以及預測哺乳動物基因組功能CpG島的方法CpG_MI均已發(fā)表在2010年的《Nucleic Acids Research》雜志上。