全基因组甲基化测序比对软件在植物数据分析中的性能评估

摘要

DNA甲基化作为一种表观遗传修饰，在植物的生长、发育和逆境反应中发挥着至关重要的作用。全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing, WGBS)被认为是DNA甲基化研究的“金标准”,并且广泛应用于动植物的功能基因组研究。虽然目前针对WGBS已经开发了数种分析工具，但还没有全面评估这些工具在植物基因组中的分析效率。本研究通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和大豆(Glycine max)3种主要作物的DNA甲基化数据，对DNA甲基化的4个分析工具中常用的6种比对方法(BSMAP、Bismark-bwt2-e2e、Bismark-his2、Abismal、BSSeeker2-bwt2-e2e和BSSeeker2-bwt2-local)从运行效率、内存资源利用、比对质量和甲基化位点识别等方面进行了全面的性能评估。结果显示，与另外5种甲基化比对方法相比，虽然BSMAP运存较大，但是在运行速度上表现出较高的效率，尤其在处理大规模基因组数据时具有明显的优势。此外，BSMAP在比对质量和甲基化位点识别方面也展现出较高水平，保证了结果的准确性和可靠性。值得注意的是，研究认为在选择比对工具时，还需要根据实际计算资源、研究需求以及对运行速度和内存消耗的权衡来做出合适的决策。这项研究为从事植物领域DNA甲基化研究的科研人员提供了有益的分析指导，有助于提高研究效率和结果的可信度，对深入分析植物生物学中的DNA甲基化具有重要的科学意义。

关键词

DNA甲基化 / 全基因组甲基化测序 / 序列比对 / 植物