代谢组学的研究方法和研究流程
代谢组学oplsda过拟合标准

代谢组学oplsda过拟合标准代谢组学 OPLSDA 过拟合标准在代谢组学研究中,OPLSDA(正交偏最小二乘判别分析)是一种常用的多变量统计分析方法,用于识别不同组间的代谢差异。
然而,OPLSDA 在使用过程中容易发生过拟合的问题。
过拟合是指模型过于复杂,过度拟合了训练数据,无法很好地适应新的观测数据。
本文将探讨如何判断和避免代谢组学 OPLSDA 过拟合,并提供了一些标准和策略。
为了判断 OPLSDA 模型是否过拟合,可以使用以下标准和方法:1. 样本交叉验证:将数据集分为多个子集,例如留一交叉验证法(leave-one-out cross-validation)或随机交叉验证法(random cross-validation),然后分别建立模型并对测试集进行预测。
通过比较训练集和测试集的预测性能,可以评估模型的泛化能力和稳定性。
如果模型在训练集上表现良好,但在测试集上表现较差,就可能出现过拟合。
2. Q2 值:Q2 值是 OPLSDA 模型的预测能力的度量指标。
它表示预测的可靠性和模型对未知数据的表现。
通常情况下,如果 Q2 值超过 0.5,则模型具有较好的预测能力。
如果 Q2 值低于 0.5,可能是过拟合的表现。
3. VIP 值:VIP(Variable Importance in Projection)值可以评估变量对类别的贡献程度。
VIP 值越大,表示该变量对类别的分离作用越显著。
可以通过设置一个合理的 VIP 阈值,筛选出对分类结果影响显著的变量,减少过多的变量选择。
为了避免代谢组学 OPLSDA 的过拟合问题,可以尝试以下策略和方法:1. 特征选择:在 OPLSDA 模型中,特征选择是非常重要的。
通过选择具有显著差异的代谢物进行分析,可以减少数据噪声和冗余信息,提高模型的鲁棒性。
可以使用 T 检验、方差分析、随机森林等方法进行特征选择。
2. 数据预处理:对原始数据进行适当的预处理可以提高模型的稳定性和预测性能。
代谢组学主要的研究对象及研究目标有哪些

代谢组学主要的研究对象及研究目标有哪些?代谢组学的研究对象主要是分子量小于1000Da的内源性小分子,研究方向包括:全代谢组研究(对限定条件下的特定生物样品中所有代谢组分的定性和定量),靶向代谢组研究(对某个或某几个特定组分的分析),代谢轮廓分析(对少数所预设的一些代谢产物的定量分析),代谢指纹图谱分析(不分离鉴定具体单一组分,而是对样品进行快速分类),其中全代谢组和靶向代谢组研究是目前代谢组研究的主要方向。
代谢组研究相对于基因组和蛋白质组研究而言有什么不同之处?主要特点包括三方面:一、基因和蛋白表达的有效的微小变化会在代谢物上得到放大,从而使检测更容易;二、代谢组学的技术不需建立全基因组测序及大量表达序列数据库;三、因为代谢产物在各个生物体系中都是类似的,所以代谢组学研究中采用的技术更通用。
代谢组的样品重复性有什么要求?代谢组学基于多元统计分析方法进行的,在样品准备上相对于转录组和蛋白质组而言需要更多的重复数据。
一般建议植物样品:最少6次,建议8次生物学重复;模式动物及微生物样品:最少8次,建议10次生物学重复;临床样品:30次生物学重复以上,如组织样品不好取样,可控制在20次重复以上。
目前的主要代谢组技术有哪些?各有什么特点?目前主要的代谢组技术平台主要有NMR(核磁共振)、GC-MS(气相色谱-质谱)、LC-MS(液相色谱-质谱);NMR技术具有无损伤性,无辐射性,无偏向性,方法灵活,处理简单等优点,但灵敏度较低,动态范围有限;GC-MS技术具有高分辨率,高灵敏度,有比较标准的数据库,易于定性等优点,但需衍生化,预处理繁琐;LC-MS技术具有灵敏度较高,较宽动态范围,无需衍生化等优点,但标准谱图库信息不全,不易定性;代谢组学在系统生物学中有什么作用?它的地位如何?基于组学技术的系统生物学研究内容涵盖基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学。
这几种组学的研究中,基因组学主要研究生物系统的基因结构组成,蛋白质组学研究有生物系统表达的蛋白质及由外部刺激引起的差异。
代谢组学小常识

代谢组学小常识Prepared on 21 November 2021代谢组学小常识概念:代谢组:指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子(通常分子量<1000), 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。
代谢组学:通过考察生物体系(细胞、组织或生物体)受刺激或扰动后,其代谢产物的变化或其随时间的变化,来研究生物体系的一门科学。
实验流程:(以液质联用为基础的代谢组学为例)样本前处理:在保证小分子代谢物完整的前提下,处理的步骤越简单越好,以保证操作容易重复,也为大批量样本的处理节约时间。
数据采集:依据实验目的有所不同。
o非目标代谢组学:选用高分辨质谱仪(TOF,Orbitrap等),有助于检测到尽可能多的化合物,另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。
o目标代谢组学:通常使用三重四极其杆质谱,提高检测的灵敏度以及定量的准确性。
数据预处理:峰提取,排列,归一化。
o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件,例如安捷伦公司的MassHunter,热电的Sieve,沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。
o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。
建议使用配套的软件,因为不需要额外的数据转换,不需要上传数据,节省时间。
数据分析:多元统计分析包括主成份分析(PCA),偏最小二乘判别分析(PLS-DA),正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),聚类分析(HCA)等。
各个厂商也提供了相应的统计分析软件,比如安捷伦的MPP,热电的Sieve,沃特世的Ezinfor。
目前常用的第三方软件是Simca-p,同时也有一些网络的开源软件可以使用。
化合物鉴定:数据库检索,标准品对比,二级质谱对比。
代谢组学文章中常见的统计图(一)主成分分析(PCA)PCA得分图(score plot),用来看样本天然的分组情况,在分析时不加任何分组信息。
图中每一个点代表一个样本,样本在空间中所处的位置由其中所含有的代谢物的差异决定。
代谢组学数据处理流程

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非靶向代谢组的测序流程

非靶向代谢组的测序流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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代谢组分析流程

代谢组分析流程
代谢组分析流程主要包括:
1、样品采集:采用液相色谱-质谱联用技术分析代谢组学信息时,首先需要对样品进行准备,如细胞悬液、组织细胞提取物、血清、尿液等;
2、样品前处理:样品采集完成后,需要进行提取和分离处理,以便将具有代谢信息的化合物从大量干扰物中分离出来,常见的样品前处理方法有超声破碎、水解、萃取、离子交换等;
3、样品测试:样品处理完成后,可以使用液相色谱-质谱联用技术对样品进行测试,以获得代谢组学信息;
4、数据分析:在获取代谢组学信息后,需要进行数据分析以准确判断代谢物的组成。
蛋白组学和代谢组学样品前处理流程

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非靶向代谢组学,你想知道的都在这里

一、研究概述代谢组学是随着质谱分析技术日益发展成熟起来的一门学科,同基因组学、转录组学、蛋白组学同属系统生物学。
代谢组学是最接近表型的组学,基因组学、转录组学及蛋白组学告诉我们机体可能发生的事件,代谢组学则告诉我们业已发生的事情。
近年来,代谢组学研究备受顶级期刊的青睐。
做代谢组学大体可以分为两类,一类是有目的的检测关注物质,我们称为靶向代谢检测,一类是广筛性无目标物质检测,像撒网打鱼一样,捞到什么是什么,称作非靶向代谢组学。
今天我们就非靶向代谢组学做个简单科普。
二、什么时候可以做非靶向代谢组学呢1.没有明确的关注物质;2.想知道对照组合实验组的代谢物有哪些;3.想要找到对照组合实验组的差异代谢物;5.寻找疾病biomarker。
三、非靶向代谢组学的流程非靶向代谢组学使用的技术平台是LC-MS,用高效液相色谱作为分离系统,高分辨率质谱作为检测系统的一种串联分析平台。
其检测流程是是实验设计——样本收集——代谢物提取——代谢物检测——质谱数据采集——定性定量分析。
非靶流程如下图:四、非靶代谢组学做的好不好由什么决定非靶向代谢组学希望能够最大程度上体现生物样品体系中总的代谢物信息,筛选到的物质数越多越好;尽可能地去定性和定量(相对)所有的代谢物,准确度越高越好,这取决于多种因素,例如仪器、数据预处理及鉴定、生信分析手段。
仪器决定我们检测的灵敏度是多少、检测到物质峰有多少,数据库决定我们坚定出的物质是否准确、全面,生信分析手段决定我们面对从庞大的数据中获得想要的信息,怎样把我们找到的信息表达出来。
下面我们就从仪器、数据库、生信分析手段方法看一下如何做好非靶代谢组学。
仪器做代谢组学的仪器平台大体分为三种:核磁共振(NMR)、气质联用(GC-MS)、液质联用(LC-MS)。
它们各有优缺点,适合不同情境使用。
比如核磁共振可以做无创检测,如果你想检测活体小鼠的代谢情况,就可以选核磁共振,但是这种方法的灵敏度很低,不适合与灵敏度需求高的情境。