With rapidly dropping sequencing cost, the popularity of whole-genome DNA methylation sequencing has been on the rise. Multiple library preparation protocols currently exist. We have performed 22 whole-genome DNA methylation sequencing experiments on snap frozen human samples, and extensively benchmarked common library preparation protocols for whole-genome DNA methylation sequencing, including three traditional bisulfite-based protocols and a new enzyme-based protocol. In addition, different input DNA quantities were compared for two kits compatible with a reduced starting quantity. In addition, we also present bioinformatic analysis pipelines for sequencing data from each of these library types. An assortment of metrics were collected for each kit, including raw read statistics, library quality and uniformity metrics, cytosine retention, and CpG beta value consistency between technical replicates. Overall, the NEBNext Enzymatic Methyl-seq and Swift Accel-NGS Methyl-Seq kits performed quantitatively better than the other two protocols. In addition, the NEB and Swift kits performed well at low-input amounts, validating their utility in applications where DNA is the limiting factor. The NEBNext Enzymatic Methyl-seq kit appeared to be the best option for whole-genome DNA methylation sequencing of high-quality DNA, closely followed by the Swift kit, which potentially works better for degraded samples. Further, a general bioinformatic pipeline is applicable across the four protocols, with the exception of extra trimming needed for the Swift Biosciences’s Accel-NGS Methyl-Seq protocol to remove the Adaptase sequence.

中文翻译：

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全基因组 DNA 甲基化测序文库制备方案的评估

随着测序成本的迅速下降，全基因组 DNA 甲基化测序的普及率一直在上升。目前存在多种文库制备协议。我们已经对速冻的人体样本进行了 22 次全基因组 DNA 甲基化测序实验，并对全基因组 DNA 甲基化测序的常用文库制备方案进行了广泛的基准测试，包括三种传统的基于亚硫酸氢盐的方案和一种新的基于酶的方案。此外，比较了两个与减少起始量兼容的试剂盒的不同输入 DNA 量。此外，我们还提供了用于对这些库类型中的每一种进行测序数据的生物信息学分析管道。为每个试剂盒收集了各种指标，包括原始读数统计、文库质量和均匀性指标、胞嘧啶保留、和技术复制之间的 CpG β 值一致性。总体而言，NEBNext Enzymatic Methyl-seq 和 Swift Accel-NGS Methyl-Seq 试剂盒在定量上优于其他两种方案。此外，NEB 和 Swift 试剂盒在低输入量下表现良好，验证了它们在 DNA 是限制因素的应用中的实用性。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 试剂盒似乎是对高质量 DNA 进行全基因组 DNA 甲基化测序的最佳选择，紧随其后的是 Swift 试剂盒，它可能更适合降解样品。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议需要额外修剪以去除 Adaptase 序列外，通用生物信息学管道适用于四种协议。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 和 Swift Accel-NGS Methyl-Seq 试剂盒在定量上优于其他两种方案。此外，NEB 和 Swift 试剂盒在低输入量下表现良好，验证了它们在 DNA 是限制因素的应用中的实用性。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 试剂盒似乎是对高质量 DNA 进行全基因组 DNA 甲基化测序的最佳选择，紧随其后的是 Swift 试剂盒，它可能更适合降解样品。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议需要额外修剪以去除 Adaptase 序列外，通用生物信息学管道适用于四种协议。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 和 Swift Accel-NGS Methyl-Seq 试剂盒在定量上优于其他两种方案。此外，NEB 和 Swift 试剂盒在低输入量下表现良好，验证了它们在 DNA 是限制因素的应用中的实用性。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 试剂盒似乎是对高质量 DNA 进行全基因组 DNA 甲基化测序的最佳选择，紧随其后的是 Swift 试剂盒，它可能更适合降解样品。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议移除 Adaptase 序列所需的额外修剪外，通用生物信息学管道适用于四种协议。NEB 和 Swift 试剂盒在低输入量下表现良好，验证了它们在 DNA 是限制因素的应用中的实用性。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 试剂盒似乎是对高质量 DNA 进行全基因组 DNA 甲基化测序的最佳选择，紧随其后的是 Swift 试剂盒，它可能更适合降解样品。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议移除 Adaptase 序列所需的额外修剪外，通用生物信息学管道适用于四种协议。NEB 和 Swift 试剂盒在低输入量下表现良好，验证了它们在 DNA 是限制因素的应用中的实用性。NEBNext Enzymatic Methyl-seq 试剂盒似乎是对高质量 DNA 进行全基因组 DNA 甲基化测序的最佳选择，紧随其后的是 Swift 试剂盒，它可能更适合降解样品。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议移除 Adaptase 序列所需的额外修剪外，通用生物信息学管道适用于四种协议。紧随其后的是 Swift 套件，它可能对降解的样品效果更好。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议移除 Adaptase 序列所需的额外修剪外，通用生物信息学管道适用于四种协议。紧随其后的是 Swift 套件，它可能对降解的样品效果更好。此外，除了 Swift Biosciences 的 Accel-NGS Methyl-Seq 协议移除 Adaptase 序列所需的额外修剪外，通用生物信息学管道适用于四种协议。