De novo motif identification improves the accuracy of predicting transcription factor binding sites in ChIP-Seq data analysis.
De novo motif identification improves the accuracy of predicting transcription factor binding sites in ChIP-Seq data analysis.
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DOI：
10.1093/nar/gkq217
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发表时间：
2010-06
影响因子：
14.9
通讯作者：
Barillot E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Boeva V;Surdez D;Guillon N;Tirode F;Fejes AP;Delattre O;Barillot E
下一代测序技术的发展取得了巨大进展，使得 DNA 相关蛋白的结合位点能够在全基因组范围内得到准确的表征。该技术被称为 ChIP-Seq，结合使用染色质免疫沉淀和大规模并行 DNA 测序。其他已发布的从 ChIP-Seq 数据预测结合位点的工具仅使用映射读数的位置信息。相比之下，我们的算法 MICSA（ChIP-Seq 分析的基序识别）将位置信息源与基序出现信息相结合，以更好地预测转录因子 (TF) 的结合位点。通过在 TF NRSF、GABP、STAT1 和 CTCF 的数据集上运行 MICSA，我们证明了 MICSA 相对于其他几种工具具有更高的准确性。我们还在致癌 TF EWS-FLI1 的数据集上应用了 MICSA。我们发现了超过 2000 个结合位点和两个功能不同的结合基序。我们观察到，当（i）其结合位点非常接近基因转录起始位点（最多~150 kb），并且（ii）它包含微卫星序列时，EWS-FLI1可以激活基因转录。此外，我们观察到没有微卫星的位点也可以诱导基因表达的调节（正向和负向调节）并且距离要远得多（高达〜1 Mb）。
Dramatic progress in the development of next-generation sequencing technologies has enabled accurate genome-wide characterization of the binding sites of DNA-associated proteins. This technique, baptized as ChIP-Seq, uses a combination of chromatin immunoprecipitation and massively parallel DNA sequencing. Other published tools that predict binding sites from ChIP-Seq data use only positional information of mapped reads. In contrast, our algorithm MICSA (Motif Identification for ChIP-Seq Analysis) combines this source of positional information with information on motif occurrences to better predict binding sites of transcription factors (TFs). We proved the greater accuracy of MICSA with respect to several other tools by running them on datasets for the TFs NRSF, GABP, STAT1 and CTCF. We also applied MICSA on a dataset for the oncogenic TF EWS-FLI1. We discovered >2000 binding sites and two functionally different binding motifs. We observed that EWS-FLI1 can activate gene transcription when (i) its binding site is located in close proximity to the gene transcription start site (up to ∼150 kb), and (ii) it contains a microsatellite sequence. Furthermore, we observed that sites without microsatellites can also induce regulation of gene expression—positively as often as negatively—and at much larger distances (up to ∼1 Mb).
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