Multiscale analysis of genome-wide replication timing profiles using a wavelet-based signal-processing algorithm

Autor: Aurélien Rappailles, Olivier Hyrien, Alain Arneodo, Arach Goldar, Guillaume Guilbaud, Yves d'Aubenton-Carafa, Hanna Julienne, Chun-Long Chen, Benjamin Audit, Antoine Baker, Claude Thermes
Přispěvatelé: Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon, Centre de génétique moléculaire (CGM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Régulation transcriptionnelle des génomes (GTR), Département Biologie des Génomes (DBG), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), Bergeret, Bernadette, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon ( Phys-ENS ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de génétique moléculaire ( CGM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) ( IBENS ), École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Régulation transcriptionnelle des génomes ( GTR ), Département Biologie des Génomes ( DBG ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay ( IBITECS ), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA )
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Nature Protocols
Nature Protocols, 2013, 8 (1), pp.98-110. ⟨10.1038/nprot.2012.145⟩
Nature Protocols, Nature Publishing Group, 2013, 8 (1), pp.98-110. ⟨10.1038/nprot.2012.145⟩
Nature Protocols, Nature Publishing Group, 2013, 8 (1), pp.98-110. 〈10.1038/nprot.2012.145〉
ISSN: 1750-2799
DOI: 10.1038/nprot.2012.145⟩
Popis: International audience; In this protocol, we describe the use of the LastWave open-source signal-processing command language (http://perso.ens-lyon.fr/benjamin.audit/LastWave/) for analyzing cellular DNA replication timing profiles. LastWave makes use of a multiscale, wavelet-based signal-processing algorithm that is based on a rigorous theoretical analysis linking timing profiles to fundamental features of the cell's DNA replication program, such as the average replication fork polarity and the difference between replication origin density and termination site density. We describe the flow of signal-processing operations to obtain interactive visual analyses of DNA replication timing profiles. We focus on procedures for exploring the space-scale map of apparent replication speeds to detect peaks in the replication timing profiles that represent preferential replication initiation zones, and for delimiting U-shaped domains in the replication timing profile. In comparison with the generally adopted approach that involves genome segmentation into regions of constant timing separated by timing transition regions, the present protocol enables the recognition of more complex patterns of the spatio-temporal replication program and has a broader range of applications. Completing the full procedure should not take more than 1 h, although learning the basics of the program can take a few hours and achieving full proficiency in the use of the software may take days.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: