基于混合線性模型框架的基因表達(dá)微陣列數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法研究.pdf

1、基因表達(dá)芯片是一種新的具有很大發(fā)展前景的生物技術(shù)方法，本研究通過Henderson方法Ⅲ構(gòu)建一種新的統(tǒng)計(jì)量，可以用來檢測(cè)每個(gè)基因處理效應(yīng)的顯著性(篩選差異表達(dá)基因)，并且可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)量的大小對(duì)這些差異表達(dá)基因給出排序，從而提供給生物學(xué)家更多的信息和選擇.此外，在本文的研究里，還同時(shí)給出模型中各種效應(yīng)的方差分量、隨機(jī)效應(yīng)預(yù)測(cè)值和固定效應(yīng)估計(jì)值，其分別對(duì)指導(dǎo)以后的實(shí)驗(yàn)策略和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析是非常有用的。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論概述如下：

2、 1.本文的統(tǒng)計(jì)策略可分成相互關(guān)聯(lián)的三步：首先，芯片數(shù)據(jù)通過“歸一化”去除不歸因于基因特異性的總變異；其次通過擬合單基因模型來篩選差異表達(dá)基因。基于Henderson方法Ⅲ，構(gòu)建一種新的統(tǒng)計(jì)量來衡量基因在不同處理間的表達(dá)差異程度，然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)F分布檢測(cè)這個(gè)F統(tǒng)計(jì)量的顯著性，運(yùn)用基于假發(fā)現(xiàn)率(FDR)調(diào)整的p-值來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷；最后，結(jié)合這些假定的差異表達(dá)基因來擬合多基因模型。在多基因模型中，本研究運(yùn)用馬爾可夫蒙特卡羅(MCMC)方法來獲

3、得方差分量和隨機(jī)效應(yīng)預(yù)測(cè)值，以及相應(yīng)的置信區(qū)間和顯著性檢驗(yàn)。 2.本研究運(yùn)用蒙特卡羅模擬來驗(yàn)證用于芯片數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)計(jì)方法的有效性。結(jié)果顯示本文的方法能夠在不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及不同的數(shù)據(jù)特性下獲得比較高的功效。 3.為了實(shí)際分析數(shù)據(jù)的需要，本文用C/C++語言編制了用于基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析的程序。這一程序封裝在新近開發(fā)的統(tǒng)計(jì)分析軟件QTModel里。該程序可以處理簡單實(shí)驗(yàn)以及具有多個(gè)實(shí)驗(yàn)變量的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，篩選差異表達(dá)基因，并