結(jié)合基因組調(diào)控信息的基因芯片數(shù)據(jù)綜合分析.pdf

1、基因芯片按探針類型可以分為cDNA芯片和寡核苷酸芯片兩種,按照樣本采集不同則可分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)芯片兩種。靜態(tài)基因芯片針對(duì)固定的生物狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)或在兩種相對(duì)穩(wěn)定生物表象下進(jìn)行差異表達(dá)分析;而動(dòng)態(tài)芯片,即俗稱的時(shí)間序列基因芯片,則關(guān)注生物反應(yīng)過程的基因表達(dá)動(dòng)態(tài)變化特征。多種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法已被用來分析類型各異的基因芯片數(shù)據(jù)。然而單方的基因芯片實(shí)驗(yàn)總是會(huì)受到樣本量有限,重復(fù)次數(shù)少的限制,使得分析結(jié)果說服力不強(qiáng)。利用規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)基因芯片數(shù)據(jù)庫(kù),在吸納了

2、醫(yī)學(xué)研究中的合并分析思想后,我們對(duì)多套不同實(shí)驗(yàn)室來源、但擁有相同生物背景的基因芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析。
　　 Fisher的合并顯著性效應(yīng)量公式以及非參數(shù)的permutation檢驗(yàn)貫穿在我們的整個(gè)分析過程中。在靜態(tài)芯片綜合分析方面,我們合并了三套microRNA在前列腺癌中的表達(dá)譜:首先用permutationt檢驗(yàn)法得出單套實(shí)驗(yàn)中miNRA的差異表達(dá)顯著性,隨后在多套數(shù)據(jù)合并時(shí)也引入了resampling的思想,最后經(jīng)過FD

3、R校驗(yàn)賦予每個(gè)miRNA合并顯著性Q值。而對(duì)4套時(shí)間點(diǎn)個(gè)數(shù)不多且缺乏重復(fù)的酵母熱休克動(dòng)態(tài)基因芯片數(shù)據(jù),我們考慮了各時(shí)間點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性,采用直觀的面積法進(jìn)行差異表達(dá)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)。針對(duì)這類數(shù)據(jù)庫(kù)中廣泛存在的,質(zhì)量不高的時(shí)間點(diǎn)芯片數(shù)據(jù),本論文中還建立了一整套綜合分析的策略。結(jié)果表明,只要經(jīng)過細(xì)致的數(shù)據(jù)篩選和實(shí)踐合理的統(tǒng)計(jì)模型,多方的芯片數(shù)據(jù)合并分析能夠起到類似于增大樣本量,增多重復(fù)次數(shù)的效果。
　　 單靠芯片數(shù)據(jù)結(jié)果來解釋生物現(xiàn)象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不

4、夠的,我們結(jié)合基因組調(diào)控信息數(shù)據(jù),對(duì)上述的芯片合并分析結(jié)果給予了細(xì)致的生物學(xué)功能研究。在前列腺癌microRNA表達(dá)譜的分析中,結(jié)合其抑制的靶基因在前列腺癌中的轉(zhuǎn)錄水平及蛋白水平數(shù)據(jù),我們找出一定的規(guī)律并推測(cè)了microRNA在癌癥中發(fā)揮作用的模型;在酵母的熱休克動(dòng)態(tài)芯片分析中,利用聚類分析以及調(diào)控元件分析,我們發(fā)現(xiàn)了其熱休克中主要的兩條啟動(dòng)通路的時(shí)序調(diào)控特性。
　　 海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)堆積,是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。我們希望,本論文中建立的