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1、1 实习一基因组数据注释和功能分析 实习二核苷酸序列分析 实习三芯片数据的基本处理和分析 实习四蛋白质结构与功能分析 实习五蛋白质组学数据分析 实习六系统生物学软件实习 课程内容课程内容 基因组学基因组学 转录物组学转录物组学 蛋白质组学蛋白质组学 系统生物学系统生物学 2 1 1 芯片杂交实验芯片杂交实验 芯片数据采集 读取扫描图 芯片数据采集 读取扫描图 2 2 数据基本处理数据基本处理 3 3 数据提交公共数据库数据提交公共数据库 4 4 数据生物信息学分析数据生物信息学分析 3 TIGR TM4 TIGR TM4 软件的介绍和使用软件的介绍和使用 GenMAPPGenMAPP软件的介绍
2、和使用软件的介绍和使用 GEOGEO数据库的介绍数据库的介绍 4 Cy3Cy3 Cy5Cy5 Cy5 cDNACy5 cDNA Cy3 cDNACy3 cDNA RTRT RTRT cDNAcDNA arrayarray 样本样本 mRNAmRNA 对照对照 mRNAmRNA TIF TIF 扫描图扫描图 常见的双通道 常见的双通道 dual channeldual channel 实验流程 实验流程 对照基因对照基因 reference gene reference gene 绿色绿色荧光标记荧光标记 G G 样本基因样本基因 sample gene sample gene 红色红色荧光标记
3、荧光标记 R R 5 区块 block 6 非饱和区域非饱和区域 饱和区域饱和区域 信号杂交的一些概念信号杂交的一些概念 背景 探针区域探针区域 7 芯片数据采集 读取扫描图 数据基本处理 存储整理芯片数据 数据库 芯片数据分析结果的图形显示 http www tm4 org http www tm4 org TIGR TM4 TIGR TM4 8 GenePixGenePix格式 格式 gpr gpr 9 Agilent Agilent 格式格式 txt txt 10 MEVMEV文件 文件 MEVMEV格式的芯片数据格式的芯片数据 11 Express Converter Express
4、Converter 芯片数据的格式转换芯片数据的格式转换 下下载载载载地址 地址 http www tm4 org programs ExprConvt2 1 ziphttp www tm4 org programs ExprConvt2 1 zip 下下载载载载后 解后 解压压压压安装即可 安装即可 开始开始 所有程序所有程序 处处处处打开 打开 需要先安装需要先安装JavaJava JavaJava下下载载载载地址 地址 12 Express ConverterExpress Converter主界面 主界面 13 1 1 选择选择 Input FormatInput Format Gen
5、PixGenPix 指定输入的文件格式指定输入的文件格式 2 2 选择选择 FileFile Select input files Select input files 选定一个或多个需要转 选定一个或多个需要转 换的文件换的文件 3 3 选择选择 FileFile Start converting Start converting 格式开始转换 格式开始转换 待状态栏显示待状态栏显示 Converting is successful Converting is successful 后 后 格式转换完格式转换完 成 此时在原成 此时在原genepixgenepix存放的文件夹中会出现文件名相
6、同但存放的文件夹中会出现文件名相同但 扩展名不同的扩展名不同的 mev mev和和 ann ann的文件 的文件 14 input output 15 程序运行前 程序运行结果 16 MEVMEV文件 文件 MEVMEV格式的芯片数据格式的芯片数据 17 MEVMEV注释文件 后缀名为注释文件 后缀名为 ann ann 18 使用使用ExpressConverterExpressConverter将将testdata gprtestdata gpr转换成转换成 testdata mevtestdata mev和和testdata anntestdata ann 用记事本查看用记事本查看test
7、data gprtestdata gpr testdata mevtestdata mev和和 testdata anntestdata ann ExpressConverterExpressConverter快捷方式 快捷方式 开始开始 所有程序所有程序 testdata gprtestdata gpr C Program Files ExpressConverter samples C Program Files ExpressConverter samples 19 下载地址是 下载地址是 http www tm4 org midas htmlhttp www tm4 org midas
8、 html 此程序不用安装下载后解压就可以使用 需要先安装此程序不用安装下载后解压就可以使用 需要先安装JavaJava 进入文件夹 双击打开进入文件夹 双击打开Midas batMidas bat文件 会出现后台运行窗口和图形界面窗口 文件 会出现后台运行窗口和图形界面窗口 20 根据根据FlagFlag过滤过滤 根据信号和背景值过滤根据信号和背景值过滤 21 MEVMEV文件 文件 MEVMEV格式的芯片数据格式的芯片数据 22 A 0 non saturated pixels in the spotA 0 non saturated pixels in the spot B 0 50 n
9、on saturated pixels in the spotB 0 50 non saturated pixels in the spot C 50 or more non saturated pixels in the spotC 50 or more non saturated pixels in the spot X spot is rejected due to spot shape and intensity X spot is rejected due to spot shape and intensity relative to backgroundrelative to ba
10、ckground Y background is higher than spot intensityY background is higher than spot intensity Z spot not detected by SpotfinderZ spot not detected by Spotfinder goodgood 23 由于样本差异 荧光标记效率和检 出率的不平衡等因素 需对cy3和cy5的 原始提取信号进行均衡和修正才能进一 步分析实验数据 Normalization正是基 于此种目的 芯片内的数据标准化芯片内的数据标准化 NormalizationNormaliza
11、tion 24 标准化处理方法标准化处理方法 Total Intensity normalization 低质量数据过滤方法低质量数据过滤方法 Invalid intensity checking LOWESS Locfit normalization Iterative linear regression normalization Iterative log mean centering normalization Ratio Statistics normalization Low intensity filter Standard deviation regularization Sl
12、ice analysis non statistical In slide replicates analysis Flip dye consistency checking Ratio Statistics confidence interval checking Signal Noise checking Cross file trim Spot QC flag checking MA ANOVA Cross slide replicates t test statistical Cross slide one class SAM statistical 差异表达基因识别方法差异表达基因识
13、别方法 25 芯片内的数据标准化 芯片内的数据标准化 NormalizationNormalization A A A A MA plot In many microarray gene expression experiments the general assumption is that most of the genes would not see any change in their expression Therefore the majority of the points on the y axis M would be located at 0 since log 1 is
14、 0 M log2 R G A log2 R G 26 27 1 1 芯片数据的芯片数据的读入读入 2 2 低质量数据的低质量数据的过滤过滤 3 3 标准化标准化 包括区块间的均一化 包括区块间的均一化 4 4 结果文件的结果文件的输出输出 28 可选的数据处理步骤 数据分析 流程设计 各个处理步骤的相应参数 程序运行状况显示 29 Step 1Step 1 芯片数据的 芯片数据的读入读入 30 Step 2Step 2 低质量数据的 低质量数据的过滤过滤 31 Step 3Step 3 标准化标准化 包括区块间的均一化 包括区块间的均一化 32 Step 4Step 4 结果结果文件的输出文
15、件的输出 33 34 log ratios histogram his Box plot box Intensity plot ity R I prc Intensity plot lty 35 使用使用MIDASMIDAS处理处理testdata mevtestdata mev 并查看结果文件 并查看结果文件 MIDASMIDAS程序位置 程序位置 C zcni shiyan3 MIDAS2 19C zcni shiyan3 MIDAS2 19 双击 双击 Midas batMidas bat打开程序 打开程序 输入文件输入文件testdata mevtestdata mev由由Expres
16、sConverterExpressConverter产生 在产生 在 C Program Files ExpressConverter Samples C Program Files ExpressConverter Samples 36 基因表达研究中通常假设表达水平相似的基基因表达研究中通常假设表达水平相似的基 因可能参与相同或相似的生物学过程 因而它们因可能参与相同或相似的生物学过程 因而它们 具有相似的基因表达谱 具有相似的基因表达谱 例 例 在临床或诊断学等领域中 为研究某些在临床或诊断学等领域中 为研究某些 疾病的发生机制 通常对正常组织和肿瘤组织细疾病的发生机制 通常对正常组织和肿瘤组织细 胞间的基因表达情况作比较分析 从中筛选出具胞间的基因表达情况作比较分析 从中筛选出具 有显著差异的表达基因 有显著差异的表达基因 37 下载地址 下载地址 http www tm4 org mev htmlhttp www tm4 org mev html 此程序不用安装下载后解压就可以使用 需要先安装此程序不用安装下载后解压就可以使用 需要先安装JavaJava 进入软件所在的文件夹
