微阵列数据分析(Microarray Data Analysis)

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maa使用方法

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maa使用方法(最新版3篇)目录(篇1)1.MAA 的定义与用途2.MAA 的基本使用方法3.MAA 的进阶使用方法4.MAA 的注意事项正文(篇1)1.MAA 的定义与用途MAA(Micro Array Analysis)是一种用于处理微阵列数据的生物信息学方法,可以帮助科学家分析基因表达数据,研究基因的功能和调控关系。

MAA 广泛应用于基因组学、转录组学、表观遗传学等领域,为研究者提供有关基因表达的宝贵信息。

2.MAA 的基本使用方法(1)数据预处理在开始 MAA 分析之前,需要对原始数据进行预处理。

预处理过程主要包括数据清洗、数据归一化和数据筛选等步骤,目的是消除实验过程中产生的噪声和误差,提高数据质量。

(2)数据模型建立预处理完成后,需要建立数据模型。

MAA 方法通常采用线性模型,如线性回归、主成分分析等,将基因表达数据与实验条件(如处理组与对照组)关联起来。

通过模型建立,可以找出与实验条件相关的基因,为后续分析提供基础。

(3)模型评估与优化模型建立后,需要对模型进行评估和优化。

评估指标主要包括模型的拟合度、预测准确率等。

优化方法包括调整模型参数、选择更合适的模型等。

优化后的模型可以提高分析结果的准确性和可靠性。

3.MAA 的进阶使用方法(1)多组学整合分析MAA 可以与其他组学数据(如基因组、蛋白质组、代谢组等)相结合,进行整合分析。

这有助于更全面地了解基因的功能和调控关系,提高研究深度。

(2)功能富集分析对 MAA 分析结果中的基因进行功能富集分析,可以了解基因在生物过程、分子功能和细胞组件方面的功能。

这有助于挖掘基因的功能信息,为后续实验研究提供线索。

(3)调控关系分析通过 MAA 分析,可以找出与实验条件相关的基因,结合其他生物信息学方法(如基因共表达网络分析、基因调控因子预测等),可以揭示基因之间的调控关系,为研究基因调控机制提供依据。

4.MAA 的注意事项(1)数据质量是关键MAA 分析的质量受到原始数据质量的影响。

染色体微阵列检测报告解读

染色体微阵列检测报告解读

染色体微阵列检测报告解读
染色体微阵列检测报告是一种基因检测方法,用于检测染色体结构异常或染色体数目异常导致的遗传病。

以下是染色体微阵列检测报告的一般解读内容:
1. 检测结果总结:报告通常会给出一个总结,描述检测到的染色体异常和可能的相关遗传疾病。

2. 样本信息:报告中会提供样本的相关信息,如样本编号、姓名、性别、出生日期等,以及样本的采集和检测日期。

3. 数组检测结果:报告会列出检测所使用的染色体微阵列芯片和相应的结果。

该部分通常包括染色体数目异常(如三体综合征、性染色体异常等)和染色体结构异常(如染色体缺失、重复变异等)的检测结果。

4. 异常区域具体描述:对于检测到的染色体异常区域,报告会提供具体的描述,包括染色体位置、变异类型、基因名称等。

5. 相关遗传疾病介绍:对于检测到的染色体异常,报告会提供相关遗传疾病的介绍,包括疾病的名称、症状、遗传方式等。

6. 临床意义和建议:报告会根据检测结果给出相应的临床意义和建议,如是否需要进一步的检查或治疗。

需要注意的是,染色体微阵列检测只能检测到特定的染色体异常,对于其他类型的基因变异可能无法检测到。

因此,对于遗
传病的检测还需要综合进行其他的基因检测和临床评估。

此外,报告解读应由专业遗传医生、遗传咨询师等专业人士进行,以确保准确性和解读的正确性。

微阵列化学发光免疫分析法与蛋白蕊

微阵列化学发光免疫分析法与蛋白蕊

微阵列化学发光免疫分析法与蛋白蕊微阵列化学发光免疫分析法(microarray chemiluminescent immunoassay)是一种高通量的生物分析技术,可用于检测并定量多种蛋白质,例如抗体、细胞因子和肿瘤标志物等。

与传统的免疫分析方法相比,微阵列化学发光免疫分析法具有高灵敏度、高特异性、快速、高通量和自动化等优势,因此在生物医学研究和临床诊断中得到了广泛应用。

在微阵列化学发光免疫分析法中,首先将要检测的蛋白质样品固定在载玻片、芯片或微孔板等载体上。

然后,使用特异性的抗体与被检测蛋白质结合,并加入适当的标记物质,如酶或荧光染料,以发出化学发光信号。

最后,通过荧光或酶促反应的测量,可以定量检测样品中蛋白质的含量。

与传统的免疫分析方法相比,微阵列化学发光免疫分析法有以下优势:1.高通量:微阵列技术可以同时检测上千种蛋白质,使得高通量分析成为可能。

这样,可以快速且有效地筛选大量样本,提高研究效率。

2.高灵敏度:由于信号的放大和积累,微阵列化学发光免疫分析法比传统的免疫方法更为灵敏,可以检测到较低浓度的蛋白质。

3.高特异性:由于使用特异性的抗体与被检测蛋白质结合,微阵列化学发光免疫分析法具有高特异性,可以有效地避免其他蛋白质的干扰。

4.快速:微阵列化学发光免疫分析法只需几个小时即可完成,比传统的免疫分析方法更为快速,大大缩短了实验时间。

5.自动化:由于自动化的处理和读取,微阵列化学发光免疫分析法具有更高的可重复性和准确性,可以大大减少操作误差。

微阵列化学发光免疫分析法在生物医学研究和临床诊断中具有广泛的应用。

例如,在肿瘤标志物筛选中,可以使用微阵列化学发光免疫分析法同时检测多种肿瘤标志物,通过比较其相对含量,可以辅助早期肿瘤的诊断和预后评估。

此外,该技术还可以用于药物研发、新型分子的鉴定和生物标记物的发现等领域。

总之,微阵列化学发光免疫分析法是一种高通量、高灵敏度、高特异性、快速和自动化的生物分析技术,在生物医学研究和临床诊断中有着广泛的应用前景。

基因芯片及其数据分析

基因芯片及其数据分析

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2.基因芯片发展历史
Southern & Northern Blot
Dot Blot
Macroarray
Microarray
3.基因芯片癿杂交原理
如图,在一块基片表面固定了序列已知癿八核苷酸癿探针。当溶液中带有荧 光标记癿核酸序列TATGCAATCTAG,不基因芯片上对应位置癿核酸探针产 生互补匹配时,通过确定荧光强度最强癿探针位置,获得一组序列完全互补 癿探针序列。据此可重组出靶核酸癿序列。
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5.制备基因芯片癿固定方法
目前已有多种方法可以将寡核苷酸或短肽固定到固相支持 物上。这些方法总体上有两种,即原位合成( in situ synthesis )不合成点样两种。支持物有多种如玻璃片、 硅片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等,但需经特殊 处理。 作原位合成癿支持物在聚合反应前要先使其表面衍生出羟 基或氨基(视所要固定癿分子为核酸或寡肽而定)幵不保 护基建立共价连接;作点样用癿支持物为使其表面带上正 电荷以吸附带负电荷癿探针分子,通常需包被以氨基硅烷 或多聚赖氨酸等。
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6.基因芯片癿合成原理
基因芯片在片合成原理图 美国Affymetrix公司制备癿基因芯片产品在1.28*1.28cm2表面上可包含 300,000个20至25mer寡核苷酸探针,每个探针单元癿大小为10um X 10um。 其实验室芯片癿阵列数已超过到1,000,000个探针。
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光纤微珠芯片癿组装
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光纤微珠芯片癿优点
光纤微珠芯片是利用独特癿微珠阵列(BeadArray)技术生产 癿芯片,具有高密度、高重复性、高灵敏度、低上样量、 定制灵活等特点,兊服了传统芯片癿多个技术瓶颈,丌仅 检测筛选速度很高,也显著降低了研究成本。光纤微珠芯 片有可能成为以后基因芯片癿发展方向。

染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识(完整版)

染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识(完整版)

染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识(完整版)目前,G显带染色体核型分析技术仍然是细胞遗传学产前诊断的“金标准”,但该技术具有细胞培养耗时长、分辨率低以及耗费人力的局限性。

包括荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术在内的快速产前诊断技术的引入虽然具有快速及特异性高的优点,但还不能做到对染色体组的全局分析。

染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)技术又被称为“分子核型分析”,能够在全基因组水平进行扫描,可检测染色体不平衡的拷贝数变异(copy number variant,CNV),尤其是对于检测染色体组微小缺失、重复等不平衡性重排具有突出优势。

根据芯片设计与检测原理的不同,CMA技术可分为两大类:基于微阵列的比较基因组杂交(array.based comparative genomic hybridization,aCGH)技术和单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array.SNP array)技术。

前者需要将待测样本DNA与正常对照样本DNA分别标记、进行竞争性杂交后获得定量的拷贝数检测结果,而后者则只需将待测样本DNA与一整套正常基因组对照资料进行对比即可获得诊断结果。

通过aCGH技术能够很好地检出CNV,而SNP array除了能够检出CNV外,还能够检测出大多数的单亲二倍体(uniparental disomv,UPD)和三倍体,并且可以检测到一定水平的嵌合体。

而设计涵盖CNV+SNP检测探针的芯片,可同时具有CNV和SNP芯片的特点”。

2010年,国际细胞基因组芯片标准协作组(International Standards for Cytogenomic Arrays Consortium,ISCA Consortium)在研究了2 1 698例具有异常临床表征,包括智力低下、发育迟缓、多种体征畸形以及自闭症的先证者的基础上,发现aCGH 技术对致病性CNV的检出率为12.2%,比传统G显带核型分析技术的检出率提高了10%。

第1章 微阵列分析导论-PPT课件

第1章  微阵列分析导论-PPT课件

微阵列定义
规则的微阵列
规则的阵列是指阵列上待分析的单元按照行和列的方式进行排列的集合 微阵列上的点按照行和列规则地排列而非无规则排列;点的大小和点间
距均一而非不均一;点的位置明确而非模棱两可。
微阵列定义
显微尺度的点
显微尺度(microscopic):是一个物体若没有显微镜的
芯片上每个点能和杂交液中的荧光标记的特异性cDNA杂
交,使得每个点的荧光信号和基因表达的丰度成正相关。
能够在基因组规模上对基因表达谱、患者基因型、药物代
谢பைடு நூலகம்疾病的发生和进展过程进行快速和定量的分析。
应用领域:医学、农业、食品
微阵列的起源
生物芯片是随人类基因组计划启动和实施应运而生; 1991年Fodor等人首先提出DNA芯片的概念; 1991年Affymetrix率先生产世界上第一块基因芯片; 2019年第一块以玻璃为载体的基因芯片在美国斯坦福大
生物芯片原理与技术
易图永
生物安全科学技术学院生物信息系
二O一O年三月
课程学时安排
学时:50学时 安排:讲课34学时,实验16学时
学分:3分
成绩:考试占70%,实验和出勤占30%
生物芯片相关书籍
生物芯片分析-M.谢纳 著 生物芯片技术-邢婉丽 程京 著
生物芯片技术与应用详解-G.哈德 曼著
探 针
探针标记 – 放射性同位素标记,125I、32P、33P和35S 非放射性标记
– 荧光法,化学发光法,电化学发光法,生物发 光,显色法
探针种类(Probe type) – 基因组探针 – cDNA探针 – 寡聚核苷酸探针(Oligo)
探针的来源
DNA探针根据其来源有3种:

基因表达谱分析技术

基因表达谱分析技术

基因表达谱分析技术1、微阵列技术(microarray)这是近年来发展起来的可用于大规模快速检测基因差别表达、基因组表达谱、DNA序列多态性、致病基因或疾病相尖基因的一项新的基因功能研究技术。

其原理基本是利用光导化学合成、照相平板印刷以及固相表面化学合成等技术,在固相表面合成成千上万个寡核昔酸探针” (CDNA、ESTs或基因特异的寡核昔酸),并与放射性同位素或荧光物标记的来自不同细胞、组织或整个器官的DNA或mRNA反转录生成的第一链cDNA进行杂交,然后用特殊的检测系统对每个杂交点进行定量分析。

其优点是可以同时对大量基因,甚至整个基因组的基因表达进行对比分析。

包括cDNA芯片(cDNA microarray)和DNA 芯片(DNA chips)。

cDNA芯片使用的载体可以是尼龙膜,也可以是玻片。

当使用尼龙膜时,目前的技术水平可以将20000份材料点在一张12cmxi8cm的膜上。

尼龙膜上所点的一般是编好顺序的变性了的双链cDNA片段。

要得到基因表达情况的数据,只需要将未知的样品与其杂交即可。

杂交的结果表示这一样品中基因的表达模式,而比较两份不同样品的杂交结果就可以得到在不同样品中表达模式存在差异的基因。

杂交使用的探针一般为mRNA的反转录产物,标记探针使用32PdATP。

如果使用玻片为载体,点阵的密度要高于尼龙膜。

杂交时使用两种不同颜色的荧光标记不同的两份样品,然后将两份样品混合起来与一张芯片杂交。

洗去未杂交的探针以后,能够结合标记cDNA的点受到激发后会发出荧光。

通过扫描装置可以检测各个点发出荧光的强度。

对每一个点而言,所发出的两种不同荧光的强度的比值,就代表它在不同样品中的丰度。

一般来讲,显示出来的图像中,黄色的点表示在不同的样品中丰度的差异不大,红色和绿色的点代表在不同样品中其丰度各不相同。

使用尼龙膜为载体制作cDNA芯片进行研究的费用要比玻片低,因为尼龙膜可以重复杂交。

检测两种不同的组织或相同组织在不同条件下基因表达的差异,只需要使用少量的尼龙膜。

微阵列分析

微阵列分析

生物芯片的分类
♦ cDNA微阵列到的杂交信号强度好,因为基 片上固着的cDNA和溶液中的探针分子有较大的互 补性。
♦ 寡聚核苷酸芯片:应用于基因表达基因分型等多
个领域。靶标分子在杂交中有较好的特异性和较 高的型号强度。 以上两类通称核酸芯片。
♦ 组织微阵列和蛋白微阵列:组织微阵列上包含来
♦ 在实际应用方面,生物芯片技术可广泛应用于疾
病诊断和治疗、药物基因组图谱、药物筛选、中 药物种鉴定、农作物的优育选以及公司法鉴定、 食品卫生监督、环境检测、国防等许多领域。它 将为人类认识生命的起源、遗传、发育与进化, 为人类疾病的诊断、治疗和防治开辟全新的途径, 为生物大分子的全新设计和药物开发中先导化合 物的快速筛选和药物基因组学研究提供技术支撑 平台。总之生物芯片技术在医学、生命科学、药 业、农业和环境科学等,凡与生命活动有关的领 域中均具有重大的应用前景。生物芯片技术的深 入研究和广泛应用,将对21世纪人类生活和健康 产生极其深远的影响。
四、应用前景
♦ 疾病诊断: 与传统方法相比,生物芯片在疾病检
测诊断方面具有独特的优势,它可以在一张芯片 同时对多个患者进行多种疾病的检测。仅用极小 量的样品,在有短时间内,即可为医务人员提供 大量的疾病诊断信息。这些信息有助于医生在短 时间内作出正确的治疗措施。例如对肿瘤、糖尿 病和传染疾病等常见病和多发病的临床检验及健 康人群检查,均可以应用生物芯片技术。今后人 们可以拥有个人化验室,无论在地球任何地方, 随时都可以对自己的健康状况进行监测。
自人肿瘤标本和其他感兴趣样品的切片,蛋白微 阵列包含提纯的蛋白质或细胞的抽提物。
二、核酸芯片作用原理
三、进行微序列分析的具体步骤及原理
♦ 微阵列表面处理 ♦ 靶标和探针的预处理 ♦ 微阵列的制备 ♦ 检测
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• This is just finding the third side of the triangle: • √(x2-x1)2 + (y2-y1)2 + (z2-z1)2
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith 5
• You can extend this idea of distance to n dimensions • d = √Σ n(xi – yi)2 • You can normalize this idea of distance by using i=1 the average and standard deviation, so that the actual distance metric is • [1/(E-1)] Σ (xie-xiav/si)(xje-xjav/sj)
• The correlation coefficient closest to 1 is the set of exttern
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith
8
• • • • • select cell H2 type =log( then select cell B2 then type ,2) the entry in the fx window will look something like =log(B2,2) ; B2 is the cell you selected, and 2 is the base for the logarithm • hit enter • drag down column H to fill in the values • now do the same for the other columns; put headers on your log transformed columns
• first find the average value for each gene across all the experiments xie
– – – – – select cell N2 type =average( then select cell H2, drag through cell M2 then type ) and enter now select cell H2 and drag down column
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith 2
wheaton June 2003 copyright Susan M.E. Smith
1
• Open Table 4.2 (Campbell) from Donna’s homepage • note the data are in two dimensions; only ratio data is reported for each time point (ratio of what to what?) • you could put a color (green, black, or red) into each cell on the table to color code the expression level of each gene relative to reference for each time point; we’re going to do this, but first we’re going to log transform the data • log2 transform the data in each column:
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith 4
wheaton June 2003 copyright Susan M.E. Smith
2
Pearson Correlation Coefficient
• Let’s say you have two points, and you want to know the distance between them • (x1, y1, z1), (x2, y2, z2)
• then find standard deviation for each gene across all the experiments si
– similar procedure to average, but function is stdeva
• then calculate the individual normalized value
• Normally, you would do this until there are no more to group • We’re going to do this for the first 4 genes in the log-transformed table you generated • From this, generate a distance tree for these 4 genes
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith
3
• Now color each log transformed number according to the following color scheme: • For all values from 3x to > 20 x induction, color the log transformed numbers red (what value of log2 does 3x induction correspond to?) • For all values from 3x to > 20 x repression, color the log transformed numbers green (what value of log2 does 3x repression correspond to?) • For all values in between 3x induction and 3x repression, color the log transformed numbers black • make a prediction about which genes have similar expression patterns
e=1 E
where xie is the normalized expression level for gene i in experiment e, si is the standard deviation of the expression levels for gene i across the experiments, and E is the number of experiments
生物秀——专心做生物!

Microarray Data Analysis
Clustering
wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith
1
Analysis of data in many dimensions
• Example: Time Course (could also use set of mutants, or set of cellular conditions) • [Background covered previously in class: Using Scanalyze, Cluster, Treeview, and Excel, went through an example of clustering one microarray experiment (one plate)] • Experimental Procedure Review:
wheaton June 2003 copyright Susan M.E. Smith
4
• Group the closest two, then calculate the correlation coefficients again in a new table
• the correlation coefficient of a pair to another value is the average of the individual correlation coefficients
• “genomic” “cDNA” spotted onto plate • obtain labelled, expressed “cDNA” from time 0,1,2… • wash 1 spotted plate simultaneously with “cDNA” from time 0 and 1; another plate with “cDNA” from time 0 and 2; etc. (what sample will be green? what sample will be red?)
– e.g., for the gene C at time 0, the normalized value is (H2N2)/O2 – you can drag down the columns again after you do the first cell
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wheaton June 2003, copyright Susan M. E. Smith 6
wheaton June 2003 copyright Susan M.E. Smith
3
• For each pair of genes, you can calculate the correlation coefficient
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