《基因芯片技術(shù)》第9章基因芯片與系統(tǒng)生物學(xué)

1、基因芯片技術(shù)基因芯片技術(shù) gene chip technology 第第9章章 基因芯片與系統(tǒng)生物學(xué)基因芯片與系統(tǒng)生物學(xué) 內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： 第一節(jié)第一節(jié) 系統(tǒng)生物學(xué)與基因芯片系統(tǒng)生物學(xué)與基因芯片 第二節(jié)第二節(jié) 基因芯片數(shù)據(jù)的基因芯片數(shù)據(jù)的miame規(guī)則規(guī)則 第三節(jié)第三節(jié) 芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法 第一節(jié)第一節(jié) 系統(tǒng)生物學(xué)與基因芯片系統(tǒng)生物學(xué)與基因芯片 系統(tǒng)生物學(xué)四個(gè)方面系統(tǒng)生物學(xué)四個(gè)方面 l一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：包括基因，蛋白間關(guān)系；由此得到的基因蛋一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：包括基因，蛋白間關(guān)系；由此得到的基因蛋 白網(wǎng)絡(luò)和生物通路（白網(wǎng)絡(luò)和生物通路（pathwaypathway），以及這些

2、相互之間關(guān)系所牽），以及這些相互之間關(guān)系所牽 涉到的細(xì)胞內(nèi)、外結(jié)構(gòu)的物理特性和機(jī)制。涉到的細(xì)胞內(nèi)、外結(jié)構(gòu)的物理特性和機(jī)制。 l二是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：在不同時(shí)間點(diǎn)不同條件下系統(tǒng)的行為。通二是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：在不同時(shí)間點(diǎn)不同條件下系統(tǒng)的行為。通 過代謝分析，敏感性分析，動(dòng)力學(xué)分析工具、識(shí)別不同行為過代謝分析，敏感性分析，動(dòng)力學(xué)分析工具、識(shí)別不同行為 內(nèi)在機(jī)制分析方法等來研究。內(nèi)在機(jī)制分析方法等來研究。 l三是系統(tǒng)的控制方法。搞清楚控制細(xì)胞處于各種狀態(tài)的機(jī)制，三是系統(tǒng)的控制方法。搞清楚控制細(xì)胞處于各種狀態(tài)的機(jī)制， 然后模擬系統(tǒng)，能得到治療疾病的藥靶。然后模擬系統(tǒng)，能得到治療疾病的藥靶。 l四是設(shè)計(jì)的方法?；?/p>

3、某些設(shè)計(jì)的原則和模擬方法，可以修四是設(shè)計(jì)的方法?；谀承┰O(shè)計(jì)的原則和模擬方法，可以修 正和構(gòu)造具有所需特性的系統(tǒng)，而不必盲目地反復(fù)實(shí)驗(yàn)。正和構(gòu)造具有所需特性的系統(tǒng)，而不必盲目地反復(fù)實(shí)驗(yàn)。 系統(tǒng)生物學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ) 1.“1.“組學(xué)組學(xué)”數(shù)據(jù)基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)基礎(chǔ)： 從基因組學(xué)到功能基因組學(xué)從基因組學(xué)到功能基因組學(xué)從大量的測(cè)序數(shù)據(jù)到大量生命過程從大量的測(cè)序數(shù)據(jù)到大量生命過程 中結(jié)構(gòu)與功能的數(shù)據(jù)：基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、結(jié)構(gòu)基因組、中結(jié)構(gòu)與功能的數(shù)據(jù)：基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、結(jié)構(gòu)基因組、 代謝組、生理組、表型組、化學(xué)（藥物）基因組代謝組、生理組、表型組、化學(xué)（藥物）基因組 2.

4、2.檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)：檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)： v 功能基因組檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)：?jiǎn)畏肿訙y(cè)序、生物芯片等功能基因組檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)：?jiǎn)畏肿訙y(cè)序、生物芯片等 v 系統(tǒng)生物學(xué)研究技術(shù)和體系：細(xì)胞和動(dòng)物模型（人類樣品庫）、系統(tǒng)生物學(xué)研究技術(shù)和體系：細(xì)胞和動(dòng)物模型（人類樣品庫）、 藥物材料庫、生物信息和生物計(jì)算技術(shù)藥物材料庫、生物信息和生物計(jì)算技術(shù) 圖：有絲分裂圖：有絲分裂 細(xì)胞周期圖細(xì)胞周期圖 心臟病細(xì)胞的鈣調(diào)途徑心臟病細(xì)胞的鈣調(diào)途徑 genmapp對(duì)數(shù)據(jù)整理的形象描述對(duì)數(shù)據(jù)整理的形象描述 轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 通過通過表達(dá)譜表達(dá)譜將基因?qū)⒒?聚類聚類，識(shí)別每類基，識(shí)別每類基 因可能存在的共有因可能存在的

5、共有 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的結(jié)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的結(jié) 合區(qū)域，綜合相應(yīng)合區(qū)域，綜合相應(yīng) 的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和 各類基因，構(gòu)成基各類基因，構(gòu)成基 因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 調(diào)控元件分析調(diào)控元件分析 共表達(dá)在一定程度上意味共調(diào)控，從共調(diào)控序列的上共表達(dá)在一定程度上意味共調(diào)控，從共調(diào)控序列的上 游序列能得到共有調(diào)控元件。同一個(gè)類別中的基因在轉(zhuǎn)錄游序列能得到共有調(diào)控元件。同一個(gè)類別中的基因在轉(zhuǎn)錄 中可能受共同調(diào)控，而中可能受共同調(diào)控，而表達(dá)譜聚類分析表達(dá)譜聚類分析是高通量識(shí)別共調(diào)是高通量識(shí)別共調(diào) 控基因群的最有效和最方便的手段。通過分析同處在一個(gè)控基因群的最有效和最方便的手段。通過分析同處在一個(gè) 類中的

6、基因共有保守序列就能發(fā)現(xiàn)調(diào)控區(qū)域和調(diào)控元件。類中的基因共有保守序列就能發(fā)現(xiàn)調(diào)控區(qū)域和調(diào)控元件。 基因芯片技術(shù)預(yù)測(cè)調(diào)控元件常用的策略基因芯片技術(shù)預(yù)測(cè)調(diào)控元件常用的策略 工具工具 l聚類工具：聚類工具：kmeanskmeans，somsom l多序列比對(duì)工具：保守性、特異性多序列比對(duì)工具：保守性、特異性 llogologo的顯示：的顯示：weblogoweblogo gene ontologygene ontology數(shù)據(jù)庫中基因功能分類的分析數(shù)據(jù)庫中基因功能分類的分析 go研究目的：研究目的： 1）提供和維護(hù)基因本體論的類別；）提供和維護(hù)基因本體論的類別； 2）把基因與本體論聯(lián)系起來，從而進(jìn)行更

7、有效的基）把基因與本體論聯(lián)系起來，從而進(jìn)行更有效的基 因功能注釋和信息提?。灰蚬δ茏⑨尯托畔⑻崛?； 3）提供工具來便于對(duì)基因信息的利用。）提供工具來便于對(duì)基因信息的利用。 gene ontologygene ontology數(shù)據(jù)庫中基因功能分類的分析數(shù)據(jù)庫中基因功能分類的分析 go提供三種本體論分類：提供三種本體論分類： 1）分子功能）分子功能(molecular function)、 2）生物學(xué)過程）生物學(xué)過程(biological process) 3）細(xì)胞組分）細(xì)胞組分(cellular component)。 在每一個(gè)分類中，都提供一個(gè)描述相關(guān)信息的分級(jí)結(jié)構(gòu)在每一個(gè)分類中，都提供一個(gè)描

8、述相關(guān)信息的分級(jí)結(jié)構(gòu) / 使用使用amigoamigo瀏覽瀏覽gogo的例子的例子 pathwaypathway分析分析 keggkegg數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 http:/www.genome.jp/kegg/ keggkegg結(jié)果結(jié)果 tca cycle（三羧酸循環(huán)（三羧酸循環(huán) ）的）的kegg生物學(xué)通路生物學(xué)通路 biocarta http:/ biocartabiocarta結(jié)果結(jié)果 biocarta數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)庫中的akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 基因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析基因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析 (go pathway analysis)(go

9、 pathway analysis) l第一種方法是把發(fā)生差異表達(dá)的基因和第一種方法是把發(fā)生差異表達(dá)的基因和go pathwaygo pathway 聯(lián)系起來，并且使用不同的顏色來表示其中的差異聯(lián)系起來，并且使用不同的顏色來表示其中的差異 表達(dá)基因，使其能夠很容易地被檢測(cè)到。這是一種表達(dá)基因，使其能夠很容易地被檢測(cè)到。這是一種 比較直觀的方法。比較直觀的方法。 l例如：根據(jù)在某一例如：根據(jù)在某一gogo分類中發(fā)生差異表達(dá)的基因的分類中發(fā)生差異表達(dá)的基因的 數(shù)量，來推理與此數(shù)量，來推理與此gogo分類相關(guān)的生物學(xué)功能是否發(fā)分類相關(guān)的生物學(xué)功能是否發(fā) 生了改變。生了改變。 基因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析基

10、因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析(go pathway analysis)(go pathway analysis) 基因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析基因芯片實(shí)驗(yàn)與功能分析 (go pathway analysis) l第二種方法是對(duì)基因芯片檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)第二種方法是對(duì)基因芯片檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)學(xué)分析，從而確定一系列發(fā)生差異表達(dá)的計(jì)學(xué)分析，從而確定一系列發(fā)生差異表達(dá)的 基因是否多到可以代表某些生物學(xué)通路。通基因是否多到可以代表某些生物學(xué)通路。通 常用富集度分析。常用富集度分析。 /home.jsp genemapp lgenmapp (gene micro

11、array pathway profiler)genmapp (gene microarray pathway profiler)是是 一個(gè)可以免費(fèi)使用的計(jì)算機(jī)程序，用來顯現(xiàn)和分析基一個(gè)可以免費(fèi)使用的計(jì)算機(jī)程序，用來顯現(xiàn)和分析基 因芯片的表達(dá)譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且將分析結(jié)果與生物學(xué)因芯片的表達(dá)譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且將分析結(jié)果與生物學(xué) 通路和其它基因群聯(lián)系起來通路和其它基因群聯(lián)系起來。 genemapp 順向技術(shù)和反向技術(shù)順向技術(shù)和反向技術(shù) l勾勒網(wǎng)絡(luò)有順向技術(shù)和反向技術(shù)勾勒網(wǎng)絡(luò)有順向技術(shù)和反向技術(shù)(reverse-(reverse- engineering)engineering)。 l順向技術(shù)：順向技術(shù)

12、：是指先根據(jù)生物化學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)出是指先根據(jù)生物化學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)出 一些關(guān)系，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，并通過實(shí)驗(yàn)來證一些關(guān)系，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，并通過實(shí)驗(yàn)來證 實(shí)。實(shí)。 l反向技術(shù)：反向技術(shù)：是指從已有的表達(dá)數(shù)據(jù)中，去推斷是指從已有的表達(dá)數(shù)據(jù)中，去推斷 其中蘊(yùn)含的網(wǎng)絡(luò)。其中蘊(yùn)含的網(wǎng)絡(luò)。 l海量堆積的芯片數(shù)據(jù)，正需要反向技術(shù)來挖掘海量堆積的芯片數(shù)據(jù)，正需要反向技術(shù)來挖掘 其中的生物意義。其中的生物意義。 基因網(wǎng)絡(luò)研究的源起和發(fā)展基因網(wǎng)絡(luò)研究的源起和發(fā)展 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)：基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)：運(yùn)用生物信息學(xué)的方法和技術(shù)，通過數(shù)據(jù)采集、運(yùn)用生物信息學(xué)的方法和技術(shù)，通過數(shù)據(jù)采集、 分析、建模、模擬和推斷等手段研究復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)

13、系，在基因分析、建模、模擬和推斷等手段研究復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，在基因 組層次上揭示有關(guān)的作用機(jī)理。組層次上揭示有關(guān)的作用機(jī)理。 基因網(wǎng)絡(luò)的研究始于基因網(wǎng)絡(luò)的研究始于20世紀(jì)世紀(jì)60年代，年代，rater描述了控制原核生描述了控制原核生 物的分子基因系統(tǒng)組織的特點(diǎn)。另一項(xiàng)研究是物的分子基因系統(tǒng)組織的特點(diǎn)。另一項(xiàng)研究是kaufman通過簡(jiǎn)通過簡(jiǎn) 單的邏輯規(guī)則研究基因網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)。單的邏輯規(guī)則研究基因網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的增加加速了基因網(wǎng)絡(luò)理論的研究，到年代實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的增加加速了基因網(wǎng)絡(luò)理論的研究，到 目前為止已發(fā)展了很多目前為止已發(fā)展了很多研究基因網(wǎng)絡(luò)的方法研究基因網(wǎng)絡(luò)的方法：如結(jié)構(gòu)

14、方程模型、：如結(jié)構(gòu)方程模型、 隨機(jī)模型、布爾網(wǎng)絡(luò)、邏輯方法、門限模型以及基于微分方程隨機(jī)模型、布爾網(wǎng)絡(luò)、邏輯方法、門限模型以及基于微分方程 的方法等。的方法等。 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究的目的和內(nèi)容基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究的目的和內(nèi)容 l識(shí)別和推斷基因網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特性和調(diào)控關(guān)系識(shí)別和推斷基因網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特性和調(diào)控關(guān)系 l認(rèn)識(shí)復(fù)雜的分子調(diào)控過程認(rèn)識(shí)復(fù)雜的分子調(diào)控過程 l理解支配基因表達(dá)和功能的基本規(guī)則理解支配基因表達(dá)和功能的基本規(guī)則 l揭示基因表達(dá)過程中的信息傳輸規(guī)律揭示基因表達(dá)過程中的信息傳輸規(guī)律 l整體的框架下研究基因的功能整體的框架下研究基因的功能 芯片數(shù)據(jù)識(shí)別和推斷網(wǎng)絡(luò)芯片數(shù)據(jù)識(shí)別和推斷網(wǎng)絡(luò) 目前研究最

15、多的是從基因表達(dá)譜推斷和識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)。目前研究最多的是從基因表達(dá)譜推斷和識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)。 l從表達(dá)數(shù)據(jù)識(shí)別基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；從表達(dá)數(shù)據(jù)識(shí)別基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； l通過隨機(jī)擾動(dòng)，分析個(gè)體基因?qū)θ謩?dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，通過隨機(jī)擾動(dòng)，分析個(gè)體基因?qū)θ謩?dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)性能的影響， 得出網(wǎng)絡(luò)特性；得出網(wǎng)絡(luò)特性； l根據(jù)大規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行基因網(wǎng)絡(luò)分析，識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)根據(jù)大規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行基因網(wǎng)絡(luò)分析，識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)中的調(diào) 控關(guān)系，獲得網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，推斷網(wǎng)絡(luò)特征；控關(guān)系，獲得網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，推斷網(wǎng)絡(luò)特征； l通過建立靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，推斷網(wǎng)絡(luò)中基因之間在穩(wěn)態(tài)下的相互作通過建立靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，推斷網(wǎng)絡(luò)中基因之間在穩(wěn)態(tài)下的相互作 用機(jī)制；用機(jī)制；

16、 l在表達(dá)譜的基礎(chǔ)上推斷基因功能和生物網(wǎng)絡(luò)的線路邏輯；在表達(dá)譜的基礎(chǔ)上推斷基因功能和生物網(wǎng)絡(luò)的線路邏輯； l識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)的因果結(jié)構(gòu)等等。識(shí)別基因網(wǎng)絡(luò)的因果結(jié)構(gòu)等等。 芯片數(shù)據(jù)識(shí)別和推斷網(wǎng)絡(luò)芯片數(shù)據(jù)識(shí)別和推斷網(wǎng)絡(luò) l 生物信息學(xué)通過對(duì)基因網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)生物信息學(xué)通過對(duì)基因網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn) 化和定量化處理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)和已知的經(jīng)化和定量化處理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)和已知的經(jīng) 驗(yàn)知識(shí)發(fā)掘關(guān)系信息，建立網(wǎng)絡(luò)模型，通過模擬分驗(yàn)知識(shí)發(fā)掘關(guān)系信息，建立網(wǎng)絡(luò)模型，通過模擬分 析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試挖掘各種關(guān)系研究網(wǎng)絡(luò)特性，認(rèn)識(shí)調(diào)析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試挖掘各種關(guān)系研究網(wǎng)絡(luò)特性，認(rèn)識(shí)調(diào) 控關(guān)系和相關(guān)機(jī)制。控關(guān)系和相關(guān)機(jī)

17、制。 權(quán)重矩陣網(wǎng)絡(luò)權(quán)重矩陣網(wǎng)絡(luò) l權(quán)重矩陣網(wǎng)絡(luò)：假如基因的表達(dá)與時(shí)間無關(guān)，某個(gè)權(quán)重矩陣網(wǎng)絡(luò)：假如基因的表達(dá)與時(shí)間無關(guān)，某個(gè) 時(shí)刻的基因的表達(dá)只是受到這個(gè)時(shí)刻其它基因表達(dá)時(shí)刻的基因的表達(dá)只是受到這個(gè)時(shí)刻其它基因表達(dá) 量的影響。量的影響。 線性結(jié)構(gòu)方程組線性結(jié)構(gòu)方程組 y：endogenous variables x：exogenous variables 布爾網(wǎng)絡(luò)布爾網(wǎng)絡(luò) l基因的表達(dá)是一個(gè)連續(xù)的過程，若將其基因的表達(dá)是一個(gè)連續(xù)的過程，若將其離散化離散化處理，處理， 那么就得到那么就得到布爾網(wǎng)絡(luò)布爾網(wǎng)絡(luò)。 l一個(gè)布爾網(wǎng)絡(luò)含有一個(gè)布爾網(wǎng)絡(luò)含有n n個(gè)節(jié)點(diǎn)（每個(gè)節(jié)點(diǎn)就是基因），個(gè)節(jié)點(diǎn)（每個(gè)節(jié)點(diǎn)就是基

18、因）， 當(dāng)這些基因被抑制或者表達(dá)，節(jié)點(diǎn)分別表現(xiàn)出的狀當(dāng)這些基因被抑制或者表達(dá)，節(jié)點(diǎn)分別表現(xiàn)出的狀 態(tài)是態(tài)是0 0和和1 1。 l布爾網(wǎng)絡(luò)從初始狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，布爾網(wǎng)絡(luò)從初始狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)換， 最終到達(dá)最終的穩(wěn)定狀態(tài)。從不同的初始狀態(tài)出發(fā)，最終到達(dá)最終的穩(wěn)定狀態(tài)。從不同的初始狀態(tài)出發(fā)， 布爾網(wǎng)絡(luò)會(huì)達(dá)到不同的中止?fàn)顟B(tài)，而這些不同的中布爾網(wǎng)絡(luò)會(huì)達(dá)到不同的中止?fàn)顟B(tài)，而這些不同的中 止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)于細(xì)胞相對(duì)穩(wěn)定的生化狀態(tài)。止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)于細(xì)胞相對(duì)穩(wěn)定的生化狀態(tài)。 布爾網(wǎng)絡(luò)布爾網(wǎng)絡(luò) l它有一些和真正的生物基因網(wǎng)絡(luò)可比的特征，例如，它有一些和真正的生物基因網(wǎng)絡(luò)可比的特征，例如， 全局性

19、，自組織性，冗余性等等。全局性，自組織性，冗余性等等。 l布爾網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用于調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)仍然存在很多缺布爾網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用于調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)仍然存在很多缺 點(diǎn)：基因只有開和關(guān)兩種狀態(tài)；不能量化調(diào)控關(guān)系；點(diǎn)：基因只有開和關(guān)兩種狀態(tài)；不能量化調(diào)控關(guān)系； 要求所有基因的狀態(tài)必須同步變化。要求所有基因的狀態(tài)必須同步變化。 常微分方程常微分方程 l在常微分方程模型中在常微分方程模型中, ,方程的變量包括方程的變量包括rnasrnas、蛋白、蛋白 質(zhì)及其他生物小分子，基因調(diào)控關(guān)系可以用分子質(zhì)及其他生物小分子，基因調(diào)控關(guān)系可以用分子 表達(dá)水平的變化率函數(shù)來表示表達(dá)水平的變化率函數(shù)來表示 常微分方程常微分方程 l常微

20、分方程族方法在建模時(shí)存在不少的問題：常微分方程族方法在建模時(shí)存在不少的問題： l適用于在大多數(shù)基因和它們的調(diào)控關(guān)系相對(duì)比較適用于在大多數(shù)基因和它們的調(diào)控關(guān)系相對(duì)比較 清楚的情況；清楚的情況； l要求基因狀態(tài)同步發(fā)生變化；要求基因狀態(tài)同步發(fā)生變化； l在模型中對(duì)變量之間的關(guān)系過多的簡(jiǎn)化，比如表在模型中對(duì)變量之間的關(guān)系過多的簡(jiǎn)化，比如表 達(dá)量函數(shù)通常是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。達(dá)量函數(shù)通常是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。 偏微分方程偏微分方程 l生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)不僅是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部不同分子之間相生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)不僅是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部不同分子之間相 互作用的結(jié)果，不同細(xì)胞內(nèi)部基因產(chǎn)物的相互作用互作用的結(jié)果，不同細(xì)胞內(nèi)部基因產(chǎn)物的相互作用

21、 也會(huì)對(duì)分子的表達(dá)量產(chǎn)生影響。也會(huì)對(duì)分子的表達(dá)量產(chǎn)生影響。 l在偏微分模型中變量不僅是時(shí)間的函數(shù)，還可以是在偏微分模型中變量不僅是時(shí)間的函數(shù)，還可以是 細(xì)胞序列號(hào)等變量的函數(shù)。細(xì)胞序列號(hào)等變量的函數(shù)。 偏微分方程偏微分方程 l該模型的最大優(yōu)點(diǎn)是：比較符合生物網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。該模型的最大優(yōu)點(diǎn)是：比較符合生物網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。 l但是該模型要求非常精確的分子絕對(duì)表達(dá)量，這但是該模型要求非常精確的分子絕對(duì)表達(dá)量，這 一點(diǎn)是目前的基因芯片實(shí)驗(yàn)所達(dá)不到的。一點(diǎn)是目前的基因芯片實(shí)驗(yàn)所達(dá)不到的。 l其次，對(duì)于比較大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，尋找參數(shù)和數(shù)據(jù)其次，對(duì)于比較大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，尋找參數(shù)和數(shù)據(jù) 之間最優(yōu)匹配的之間最優(yōu)匹配的計(jì)算代

22、價(jià)非常高，難以用于實(shí)際計(jì)算代價(jià)非常高，難以用于實(shí)際 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析。 l最后，由于在應(yīng)用中通常需要對(duì)不同細(xì)胞之間分最后，由于在應(yīng)用中通常需要對(duì)不同細(xì)胞之間分 子的關(guān)系作較多的簡(jiǎn)化，因此對(duì)于復(fù)雜的生物網(wǎng)子的關(guān)系作較多的簡(jiǎn)化，因此對(duì)于復(fù)雜的生物網(wǎng) 絡(luò)并不能得到比較滿意的效果。絡(luò)并不能得到比較滿意的效果。 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò) l對(duì)于對(duì)于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)問題就是在給定打分函，調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)問題就是在給定打分函 數(shù)和搜索策略的情況下，尋找和基因芯片數(shù)據(jù)擬合得最數(shù)和搜索策略的情況下，尋找和基因芯片數(shù)據(jù)擬合得最 好的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。好的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。 l貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特性使得能夠處理基因表達(dá)數(shù)據(jù)

23、存在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特性使得能夠處理基因表達(dá)數(shù)據(jù)存在 的噪音和隨機(jī)問題。同時(shí)它還能用于處理信息不完備的的噪音和隨機(jī)問題。同時(shí)它還能用于處理信息不完備的 系統(tǒng)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法在生物網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法在生物網(wǎng)絡(luò) 學(xué)習(xí)方面得到了廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)方面得到了廣泛的應(yīng)用。 l動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和卡爾曼濾波、隱馬爾科夫模型、概率動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和卡爾曼濾波、隱馬爾科夫模型、概率 布爾網(wǎng)絡(luò)等隨機(jī)模型有關(guān)系，并且動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)證明布爾網(wǎng)絡(luò)等隨機(jī)模型有關(guān)系，并且動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)證明 了在利用基因表達(dá)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)方面的優(yōu)越性。了在利用基因表達(dá)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)方面的優(yōu)越性。 貝葉

24、斯網(wǎng)絡(luò)模型貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型 ( (一一) )數(shù)據(jù)預(yù)處理?；虮磉_(dá)數(shù)據(jù)首先被離散成三種類型：數(shù)據(jù)預(yù)處理。基因表達(dá)數(shù)據(jù)首先被離散成三種類型：-1-1， 0 0，1 1。這一簡(jiǎn)化是基于一個(gè)基因的表達(dá)水平是否顯著地低于，。這一簡(jiǎn)化是基于一個(gè)基因的表達(dá)水平是否顯著地低于， 或者是近似，或者是顯著地高于某個(gè)參照水平。或者是近似，或者是顯著地高于某個(gè)參照水平。 ( (二二) )學(xué)習(xí)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的算法。主要思想是首先利用一些簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的算法。主要思想是首先利用一些簡(jiǎn)單的 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量( (如相關(guān)系數(shù)如相關(guān)系數(shù)) )對(duì)每個(gè)基因推導(dǎo)出少數(shù)幾個(gè)可能的父母對(duì)每個(gè)基因推導(dǎo)出少數(shù)幾個(gè)可能的父母 集合。集合。 在隨后

25、的尋找過程中，這個(gè)算法只是從這些可能的父母集合中在隨后的尋找過程中，這個(gè)算法只是從這些可能的父母集合中 尋找每個(gè)基因可能的調(diào)控基因，因此，這個(gè)算法可以從很小尋找每個(gè)基因可能的調(diào)控基因，因此，這個(gè)算法可以從很小 的網(wǎng)絡(luò)空間中尋找到局部的的網(wǎng)絡(luò)空間中尋找到局部的(local)(local)最佳結(jié)構(gòu)。最佳結(jié)構(gòu)。 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型 l( (三三) )對(duì)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)顯著性的評(píng)估。對(duì)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)顯著性的評(píng)估一對(duì)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)顯著性的評(píng)估。對(duì)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)顯著性的評(píng)估一 般可以用我們上面定義的得分函數(shù)般可以用我們上面定義的得分函數(shù)(bic(bic或或aic)aic)來進(jìn)行。來進(jìn)行。 l( (四四) )對(duì)于推導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)

26、的穩(wěn)健性評(píng)估。這一步驟對(duì)學(xué)習(xí)貝葉斯對(duì)于推導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性評(píng)估。這一步驟對(duì)學(xué)習(xí)貝葉斯 網(wǎng)絡(luò)是必不可少的。網(wǎng)絡(luò)是必不可少的。 構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò) 酵母轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)酵母轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)困難和不足構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)困難和不足 l數(shù)據(jù)量不足數(shù)據(jù)量不足 l相關(guān)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和高質(zhì)量軟件的開發(fā)是一項(xiàng)緊相關(guān)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和高質(zhì)量軟件的開發(fā)是一項(xiàng)緊 迫而艱巨的任務(wù)迫而艱巨的任務(wù) l數(shù)據(jù)噪聲和系統(tǒng)魯棒問題以及數(shù)據(jù)采集和分析的數(shù)據(jù)噪聲和系統(tǒng)魯棒問題以及數(shù)據(jù)采集和分析的 可靠性和數(shù)據(jù)集的可容性問題可靠性和數(shù)據(jù)集的可容性問題 構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)困難和不足構(gòu)造大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)困難和不足 l建模時(shí)遇到的兩難問題：建

27、模時(shí)遇到的兩難問題： l求大導(dǎo)致模型粗糙求大導(dǎo)致模型粗糙試圖建立適用于研究大規(guī)?；噲D建立適用于研究大規(guī)?；?因網(wǎng)絡(luò)的模型導(dǎo)致模型過于粗糙，不能很好反映真實(shí)因網(wǎng)絡(luò)的模型導(dǎo)致模型過于粗糙，不能很好反映真實(shí) 情況；情況； l求全導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜求全導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜試圖建立高效、仿真的模型，試圖建立高效、仿真的模型， 使參數(shù)集規(guī)模過大、計(jì)算復(fù)雜度劇增，結(jié)果模型復(fù)雜使參數(shù)集規(guī)模過大、計(jì)算復(fù)雜度劇增，結(jié)果模型復(fù)雜 到難以處理的程度。到難以處理的程度。 l建模范圍小建模范圍小使模型反映的網(wǎng)絡(luò)范圍狹小，從而使使模型反映的網(wǎng)絡(luò)范圍狹小，從而使 研究難以達(dá)到預(yù)期的目的和效果。研究難以達(dá)到預(yù)期的目的和效果。 l分析模擬結(jié)

28、果的生物學(xué)解釋方面也存在一些問題。分析模擬結(jié)果的生物學(xué)解釋方面也存在一些問題。 第二節(jié)第二節(jié) 基因芯片數(shù)據(jù)的基因芯片數(shù)據(jù)的miamemiame規(guī)則規(guī)則 芯片數(shù)據(jù)難以共享芯片數(shù)據(jù)難以共享 l基因芯片發(fā)展年限太短，最近才日趨成熟；基因芯片發(fā)展年限太短，最近才日趨成熟； l數(shù)據(jù)復(fù)雜，例如需要詳細(xì)描述芯片制備方法、基因信息，所數(shù)據(jù)復(fù)雜，例如需要詳細(xì)描述芯片制備方法、基因信息，所 用的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)樣品等；用的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)樣品等； l數(shù)據(jù)之間相互比較的難度大，因?yàn)樾酒Y(jié)果不是基因的絕對(duì)數(shù)據(jù)之間相互比較的難度大，因?yàn)樾酒Y(jié)果不是基因的絕對(duì) 豐度，而是和對(duì)照樣本的相對(duì)比值，而所用對(duì)照樣本沒有統(tǒng)豐度，而是和

29、對(duì)照樣本的相對(duì)比值，而所用對(duì)照樣本沒有統(tǒng) 一標(biāo)準(zhǔn)；一標(biāo)準(zhǔn)； l芯片生產(chǎn)平臺(tái)、數(shù)據(jù)產(chǎn)生格式、處理軟件，歸一化方法都存芯片生產(chǎn)平臺(tái)、數(shù)據(jù)產(chǎn)生格式、處理軟件，歸一化方法都存 在多樣性等。在多樣性等。 l另外目前一些文獻(xiàn)上和已報(bào)告的芯片數(shù)據(jù)格式多樣，信息不另外目前一些文獻(xiàn)上和已報(bào)告的芯片數(shù)據(jù)格式多樣，信息不 全，不能很好地評(píng)估芯片試驗(yàn)的質(zhì)量、重復(fù)性、可靠性等，全，不能很好地評(píng)估芯片試驗(yàn)的質(zhì)量、重復(fù)性、可靠性等， 也影響了芯片結(jié)果數(shù)據(jù)的共享。也影響了芯片結(jié)果數(shù)據(jù)的共享。 l必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范基因芯片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范基因芯片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 mged miamemiame規(guī)則規(guī)則 m

30、iame (minimum information about a microarray miame (minimum information about a microarray experiment)experiment)標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：芯片實(shí)驗(yàn)的最低限度信息。是針芯片實(shí)驗(yàn)的最低限度信息。是針 對(duì)基因芯片提出了一套指導(dǎo)方案。對(duì)基因芯片提出了一套指導(dǎo)方案。 構(gòu)建基因芯片數(shù)據(jù)庫的過程中，如果參考構(gòu)建基因芯片數(shù)據(jù)庫的過程中，如果參考miamemiame規(guī)則，規(guī)則， 那么整個(gè)基因芯片體系的基本內(nèi)容就不會(huì)被遺漏那么整個(gè)基因芯片體系的基本內(nèi)容就不會(huì)被遺漏. . 制定制定miamemiame規(guī)則的一個(gè)主要的

31、目標(biāo)就是能指導(dǎo)微陣列規(guī)則的一個(gè)主要的目標(biāo)就是能指導(dǎo)微陣列 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理軟件的開發(fā)。數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理軟件的開發(fā)。 miamemiame規(guī)則規(guī)則 l（1 1）每次實(shí)驗(yàn)記錄的信息足以解釋實(shí)驗(yàn)而且應(yīng)該）每次實(shí)驗(yàn)記錄的信息足以解釋實(shí)驗(yàn)而且應(yīng)該 足夠詳細(xì)，使得能比較類似的實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)；足夠詳細(xì)，使得能比較類似的實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)； l（2 2）信息應(yīng)當(dāng)以一定方式結(jié)構(gòu)化，使得能夠有利）信息應(yīng)當(dāng)以一定方式結(jié)構(gòu)化，使得能夠有利 于查詢和數(shù)據(jù)分析和挖掘，比如結(jié)構(gòu)化的詞匯表，于查詢和數(shù)據(jù)分析和挖掘，比如結(jié)構(gòu)化的詞匯表， 包括用一些標(biāo)準(zhǔn)化的名字注釋生物樣本和條件。包括用一些標(biāo)準(zhǔn)化的名字注釋生物樣本和條件。

32、miamimiami主要內(nèi)容主要內(nèi)容 l微陣列的描述微陣列的描述 陣列相關(guān)信息陣列相關(guān)信息 微陣列上每個(gè)點(diǎn)的類型信息微陣列上每個(gè)點(diǎn)的類型信息 微陣列上每個(gè)點(diǎn)的信息微陣列上每個(gè)點(diǎn)的信息 微陣列的類型信息微陣列的類型信息 微陣列的詳細(xì)信息微陣列的詳細(xì)信息 微陣列上對(duì)照點(diǎn)的信息微陣列上對(duì)照點(diǎn)的信息 miamimiami主要內(nèi)容主要內(nèi)容 l對(duì)基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)的描述對(duì)基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)的描述 基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；主要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；主要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 進(jìn)行簡(jiǎn)述進(jìn)行簡(jiǎn)述 樣品的信息，樣品抽提，標(biāo)記的信息。樣品的信息，樣品抽提，標(biāo)記的信息。 雜交實(shí)驗(yàn)的信息。雜交實(shí)驗(yàn)的信息。 雜交獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及后續(xù)

33、數(shù)據(jù)分析的信息。雜交獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及后續(xù)數(shù)據(jù)分析的信息。 miamemiame規(guī)則從三個(gè)層面來考量微陣列雜交實(shí)驗(yàn)規(guī)則從三個(gè)層面來考量微陣列雜交實(shí)驗(yàn) 獲得數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)，圖像分析結(jié)果和均一化獲得數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)，圖像分析結(jié)果和均一化 及分析后的結(jié)果數(shù)據(jù)。及分析后的結(jié)果數(shù)據(jù)。 第三節(jié)第三節(jié) 芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法 芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) l根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料以及實(shí)驗(yàn)條件而選擇合根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料以及實(shí)驗(yàn)條件而選擇合 適的芯片，設(shè)計(jì)最佳的樣品處理和收集方法，并適的芯片，設(shè)計(jì)最佳的樣品處理和收集方法，并 在此基礎(chǔ)上制定出雜交方案。在此基礎(chǔ)上制定出雜交方案。 l雜交方案：包

34、括參考樣品的使用與否以及樣品的雜交方案：包括參考樣品的使用與否以及樣品的 配對(duì)方式，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心配對(duì)方式，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心 l樣品的處理和收集：重復(fù)樣品的使用以及樣品數(shù)樣品的處理和收集：重復(fù)樣品的使用以及樣品數(shù) 量的確定，是否合并樣品量的確定，是否合并樣品 l芯片探針的設(shè)計(jì)芯片探針的設(shè)計(jì) 芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題芯片實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題 l缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)參與。不少實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)參與。不少實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué) 家的參與，僅由生物學(xué)家完成。但是有關(guān)實(shí)驗(yàn)家的參與，僅由生物學(xué)家完成。但是有關(guān)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)的研究通常是由統(tǒng)計(jì)學(xué)家完成，并且高效設(shè)計(jì)的研究通常是由統(tǒng)計(jì)學(xué)家完成，并且高效 率的設(shè)計(jì)

35、往往比較復(fù)雜。率的設(shè)計(jì)往往比較復(fù)雜。 l經(jīng)費(fèi)原因。由于芯片技術(shù)的高成本而對(duì)芯片實(shí)經(jīng)費(fèi)原因。由于芯片技術(shù)的高成本而對(duì)芯片實(shí) 驗(yàn)有不切實(shí)際的期望，希望一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙獯鹪S驗(yàn)有不切實(shí)際的期望，希望一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙獯鹪S 多問題。追求多效性但往往低效。多問題。追求多效性但往往低效。 基因芯片實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛐酒瑢?shí)驗(yàn)?zāi)康?l類型比較（類型比較（class comparisonclass comparison）：通過比較不）：通過比較不 同樣品類型的表達(dá)譜來找到同樣品類型的表達(dá)譜來找到差異表達(dá)差異表達(dá)的基因。的基因。 l類型發(fā)現(xiàn)（類型發(fā)現(xiàn)（class discoveryclass discovery）：通過基因表）：通

36、過基因表 達(dá)譜的研究來對(duì)生物樣品進(jìn)行達(dá)譜的研究來對(duì)生物樣品進(jìn)行分類分類。 類型比較類型比較 l樣品間的生物學(xué)差異已知，目的是通過比較不同樣品間的生物學(xué)差異已知，目的是通過比較不同 類型樣本找出它們之間的類型樣本找出它們之間的差異表達(dá)基因差異表達(dá)基因，研究造，研究造 成樣本差異的內(nèi)在機(jī)理，或者是利用差異基因建成樣本差異的內(nèi)在機(jī)理，或者是利用差異基因建 立預(yù)測(cè)模型用來對(duì)未知樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)。立預(yù)測(cè)模型用來對(duì)未知樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)。 l比如，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與正常動(dòng)物間的比較、疾病組比如，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與正常動(dòng)物間的比較、疾病組 織與正常組織間的比較、不同生長(zhǎng)狀態(tài)下細(xì)胞株織與正常組織間的比較、不同生長(zhǎng)狀態(tài)下細(xì)胞株 的比

37、較的比較 類型比較時(shí)樣本的選擇類型比較時(shí)樣本的選擇 l根據(jù)不同的檢測(cè)目標(biāo)選用不同的樣本，可以是組根據(jù)不同的檢測(cè)目標(biāo)選用不同的樣本，可以是組 織來源或者血液來源，也可以是培養(yǎng)的細(xì)胞或者織來源或者血液來源，也可以是培養(yǎng)的細(xì)胞或者 病人的體外分泌物。病人的體外分泌物。 l組織樣本比較寶貴。組織樣本比較寶貴。 l病人組織和培養(yǎng)的細(xì)胞還是有一定差異的。內(nèi)源病人組織和培養(yǎng)的細(xì)胞還是有一定差異的。內(nèi)源 性基因用活檢組織最好，當(dāng)針對(duì)不同誘導(dǎo)物的誘性基因用活檢組織最好，當(dāng)針對(duì)不同誘導(dǎo)物的誘 導(dǎo)進(jìn)行基因表達(dá)譜研究時(shí)用培養(yǎng)的細(xì)胞。導(dǎo)進(jìn)行基因表達(dá)譜研究時(shí)用培養(yǎng)的細(xì)胞。 l樣品要準(zhǔn)確樣品要準(zhǔn)確 類型比較類型比較 l簡(jiǎn)單

38、離散型差異比較：簡(jiǎn)單離散型差異比較：所需比較類型不多，或所需比較類型不多，或 者雖然樣品組數(shù)較多，但并不需要在所有樣品者雖然樣品組數(shù)較多，但并不需要在所有樣品 間兩兩比較，而是用一個(gè)參照樣品測(cè)出其他樣間兩兩比較，而是用一個(gè)參照樣品測(cè)出其他樣 品的相對(duì)差異表達(dá)。品的相對(duì)差異表達(dá)。 l比如，一組疾病樣本與一組正常樣本間比較，比如，一組疾病樣本與一組正常樣本間比較， 或者要測(cè)試許多藥物，但只關(guān)心藥物和非藥物或者要測(cè)試許多藥物，但只關(guān)心藥物和非藥物 之間的差異，而不是藥物彼此間差異。之間的差異，而不是藥物彼此間差異。 類型比較類型比較 l連續(xù)型差異比較：實(shí)驗(yàn)樣本與對(duì)照樣本間僅有連續(xù)型差異比較：實(shí)驗(yàn)樣本

39、與對(duì)照樣本間僅有 一種差異因素，但差異因素有很多種狀態(tài)，近一種差異因素，但差異因素有很多種狀態(tài)，近 似于連續(xù)變量。似于連續(xù)變量。 l比如，同一種藥物不同劑量下基因表達(dá)譜變化比如，同一種藥物不同劑量下基因表達(dá)譜變化 或者同一藥物不同時(shí)間下基因表達(dá)譜變化，細(xì)或者同一藥物不同時(shí)間下基因表達(dá)譜變化，細(xì) 胞周期研究中不同時(shí)間點(diǎn)基因表達(dá)譜變化。胞周期研究中不同時(shí)間點(diǎn)基因表達(dá)譜變化。 l每一個(gè)點(diǎn)都是與對(duì)照比較，但各點(diǎn)彼此相關(guān)，每一個(gè)點(diǎn)都是與對(duì)照比較，但各點(diǎn)彼此相關(guān)， 常用聚類分析或相關(guān)分析。常用聚類分析或相關(guān)分析。 類型比較類型比較 l多因子實(shí)驗(yàn)：幾種因素及它們之間相互作用造多因子實(shí)驗(yàn)：幾種因素及它們之間相

40、互作用造 成的表達(dá)譜差異。成的表達(dá)譜差異。 l比如，研究?jī)煞N生長(zhǎng)因子對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，比如，研究?jī)煞N生長(zhǎng)因子對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響， 每一種因子與對(duì)照作比較，而比較兩種因子共每一種因子與對(duì)照作比較，而比較兩種因子共 同處理下與一種因子單獨(dú)處理可以得到需要兩同處理下與一種因子單獨(dú)處理可以得到需要兩 種因子共同刺激才能表達(dá)的基因，這些基因就種因子共同刺激才能表達(dá)的基因，這些基因就 體現(xiàn)了相互作用。體現(xiàn)了相互作用。 l隨著變量數(shù)目及每個(gè)變量狀態(tài)數(shù)目的增加，需隨著變量數(shù)目及每個(gè)變量狀態(tài)數(shù)目的增加，需 要考慮的相互作用大大增加了。要考慮的相互作用大大增加了。 類型發(fā)現(xiàn)類型發(fā)現(xiàn) l樣本間的生物學(xué)差異是未知的，實(shí)

41、驗(yàn)?zāi)康氖峭颖鹃g的生物學(xué)差異是未知的，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭?過基因表達(dá)譜的差異對(duì)樣本進(jìn)行歸類過基因表達(dá)譜的差異對(duì)樣本進(jìn)行歸類 l往往通過聚類分析同時(shí)找到樣本的類型劃分和往往通過聚類分析同時(shí)找到樣本的類型劃分和 差異基因差異基因 l比如，臨床醫(yī)學(xué)研究中對(duì)疾病亞型的分類，基比如，臨床醫(yī)學(xué)研究中對(duì)疾病亞型的分類，基 礎(chǔ)研究中也可以研究細(xì)胞株的分類及活體組織礎(chǔ)研究中也可以研究細(xì)胞株的分類及活體組織 的分類的分類 樣本配對(duì)方案樣本配對(duì)方案 l如何將樣品配對(duì)如何將樣品配對(duì) l如何選擇標(biāo)記染料如何選擇標(biāo)記染料 l如何將樣品分配到芯片上如何將樣品分配到芯片上 l共同參照、直接比較、環(huán)狀、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)共同參照、直接比較

42、、環(huán)狀、更復(fù)雜的設(shè)計(jì) 共同參照方案共同參照方案 l所有的芯片都只將一種染料用于實(shí)驗(yàn)樣品，另 一種染料被用于一個(gè)參考樣品。 l使用參考樣品目的是校正芯片點(diǎn)樣量的誤差 l所有芯片表達(dá)量基于同樣基準(zhǔn)的相對(duì)值，因而 是可比的。 t1 ref t2tn-1tn 參照樣品的選用參照樣品的選用 l所用的實(shí)驗(yàn)樣品等量混合所用的實(shí)驗(yàn)樣品等量混合 優(yōu)點(diǎn)：參考樣品與實(shí)驗(yàn)樣品相似，校正作用較好優(yōu)點(diǎn)：參考樣品與實(shí)驗(yàn)樣品相似，校正作用較好 缺點(diǎn)：不同實(shí)驗(yàn)不能比較缺點(diǎn)：不同實(shí)驗(yàn)不能比較 l一些與實(shí)驗(yàn)無關(guān)，但來源廣泛切大部分基因均有表一些與實(shí)驗(yàn)無關(guān)，但來源廣泛切大部分基因均有表 達(dá)的達(dá)的rna樣本（多種細(xì)胞株或多種組織的樣本

43、（多種細(xì)胞株或多種組織的mrna） 混合混合 缺點(diǎn)：參考樣本與實(shí)驗(yàn)樣本無關(guān)，參考樣本中缺缺點(diǎn)：參考樣本與實(shí)驗(yàn)樣本無關(guān)，參考樣本中缺 少某些基因使校正功能喪失少某些基因使校正功能喪失 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 參考樣本穩(wěn)定可靠，易于進(jìn)行多實(shí)驗(yàn)比較參考樣本穩(wěn)定可靠，易于進(jìn)行多實(shí)驗(yàn)比較 共同參照方案共同參照方案 l適合大規(guī)模比較、需要聚類分析或相關(guān)性分析的實(shí)適合大規(guī)模比較、需要聚類分析或相關(guān)性分析的實(shí) 驗(yàn)，以及一些需要進(jìn)行很多兩兩比較的實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)，以及一些需要進(jìn)行很多兩兩比較的實(shí)驗(yàn)。 l優(yōu)點(diǎn)：較好的牢固性（少數(shù)樣品的損失對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：較好的牢固性（少數(shù)樣品的損失對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn) 影響較小，不需要染料互換），可擴(kuò)展性。

44、影響較小，不需要染料互換），可擴(kuò)展性。 l缺點(diǎn)：誤差大些，所需芯片更多一些。缺點(diǎn)：誤差大些，所需芯片更多一些。 直接比較方案直接比較方案 l一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品和一個(gè)對(duì)照樣品分別標(biāo)記兩種染一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品和一個(gè)對(duì)照樣品分別標(biāo)記兩種染 料，雜交到同一芯片。料，雜交到同一芯片。 l實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的基因表達(dá)差異值直接從兩種實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的基因表達(dá)差異值直接從兩種 染料的比值中得到。染料的比值中得到。 直接比較方案直接比較方案 l適用于兩個(gè)樣本間差異表達(dá)基因的尋找適用于兩個(gè)樣本間差異表達(dá)基因的尋找 l優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省芯片，測(cè)量精度高優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省芯片，測(cè)量精度高 l缺點(diǎn)：不適合聚類分析和相關(guān)分析，不適合在缺點(diǎn)：不適合聚類分

45、析和相關(guān)分析，不適合在 不同樣品之間進(jìn)行多種比較（樣品之間沒有經(jīng)不同樣品之間進(jìn)行多種比較（樣品之間沒有經(jīng) 過同一對(duì)照校正，不具有直接可比性）過同一對(duì)照校正，不具有直接可比性） 染料互換染料互換 l直接比較中，兩種染料可能帶來系統(tǒng)誤差（有些直接比較中，兩種染料可能帶來系統(tǒng)誤差（有些 基因用一種染料測(cè)出的表達(dá)量比用另一種染料測(cè)基因用一種染料測(cè)出的表達(dá)量比用另一種染料測(cè) 出的表達(dá)量高）出的表達(dá)量高） l標(biāo)記標(biāo)記mrnamrna是不同的基因?qū)κ遣煌幕驅(qū)y5cy5和和cy3cy3有不同的標(biāo)記有不同的標(biāo)記 效率，在雜交結(jié)果上表現(xiàn)出由染料造成的差異。效率，在雜交結(jié)果上表現(xiàn)出由染料造成的差異。 l解決辦

46、法：染料互換（解決辦法：染料互換（dye swappingdye swapping）（一半的）（一半的 芯片用芯片用cy5cy5標(biāo)記的對(duì)照組樣品和標(biāo)記的對(duì)照組樣品和cy3cy3標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組 樣品雜交，另一半芯片用樣品雜交，另一半芯片用cy3cy3標(biāo)記的對(duì)照組樣品和標(biāo)記的對(duì)照組樣品和 cy5cy5標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組樣品雜交）標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組樣品雜交） 環(huán)狀設(shè)計(jì)及更復(fù)雜的網(wǎng)狀設(shè)計(jì)環(huán)狀設(shè)計(jì)及更復(fù)雜的網(wǎng)狀設(shè)計(jì) l適用于比較復(fù)雜的特別是有較多樣品組別需要比適用于比較復(fù)雜的特別是有較多樣品組別需要比 較的實(shí)驗(yàn)較的實(shí)驗(yàn) l優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)運(yùn)用直接和間接方法提高測(cè)量精度優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)運(yùn)用直接和間接方法提高測(cè)量精度 l

47、缺點(diǎn)：復(fù)雜，中間可能缺失缺點(diǎn)：復(fù)雜，中間可能缺失 l在相隔較遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)間增加一些雜交，環(huán)狀成網(wǎng)狀在相隔較遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)間增加一些雜交，環(huán)狀成網(wǎng)狀 樣本配對(duì)模式的選擇樣本配對(duì)模式的選擇 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)室生物學(xué)背景和每個(gè)實(shí)驗(yàn)室具實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)室生物學(xué)背景和每個(gè)實(shí)驗(yàn)室具 體情況體情況 l類型發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)過聚類分析，一般采用間類型發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)過聚類分析，一般采用間 接比較模式接比較模式 l簡(jiǎn)單離散型比較實(shí)驗(yàn)采用直接比較模式合適，簡(jiǎn)單離散型比較實(shí)驗(yàn)采用直接比較模式合適， 能在花費(fèi)較低情況下得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果能在花費(fèi)較低情況下得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果 l連續(xù)型比較實(shí)驗(yàn)常要用聚類分析和相關(guān)分析，連續(xù)型比較實(shí)驗(yàn)常要用聚類

48、分析和相關(guān)分析， 多采用間接比較模式。多采用間接比較模式。 時(shí)間序列實(shí)驗(yàn)時(shí)間序列實(shí)驗(yàn) 用了用了4 4張芯片，間接比較，測(cè)定誤張芯片，間接比較，測(cè)定誤 差大但適用于各種比較差大但適用于各種比較 用了用了3 3張芯片，起始時(shí)間作為對(duì)照張芯片，起始時(shí)間作為對(duì)照 直接比較，直接比較，t1t1為通用參照，適用于為通用參照，適用于 各個(gè)時(shí)間與起始時(shí)間的比較各個(gè)時(shí)間與起始時(shí)間的比較 用了用了3 3張芯片，直接按順序比較，張芯片，直接按順序比較， 適用于相鄰時(shí)間樣品間的比較適用于相鄰時(shí)間樣品間的比較 用了用了4 4張芯片，張芯片，t1t1為通用對(duì)照，在為通用對(duì)照，在 直接比較方案上增加一些配對(duì)以提直接比較方案

49、上增加一些配對(duì)以提 高測(cè)定精確度高測(cè)定精確度 多因子實(shí)驗(yàn)多因子實(shí)驗(yàn) l多因子實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的離散型比較實(shí)驗(yàn)多采用網(wǎng)狀或環(huán)多因子實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的離散型比較實(shí)驗(yàn)多采用網(wǎng)狀或環(huán) 狀，以提高效率并滿足其多重比較的特點(diǎn)狀，以提高效率并滿足其多重比較的特點(diǎn)。 用了用了6 6張芯片，張芯片， 間接比較，測(cè)定間接比較，測(cè)定 誤差大誤差大, ,但所需但所需 樣品最少樣品最少 用了用了6 6張芯片，張芯片， 環(huán)狀，綜合精度環(huán)狀，綜合精度 最高最高, ,但但a a因子測(cè)因子測(cè) 量誤差大量誤差大 用了用了6 6張芯片，張芯片， 網(wǎng)狀，但網(wǎng)狀，但abab作用作用 測(cè)量誤差大測(cè)量誤差大 c c是空白對(duì)照是空白對(duì)照 探針的設(shè)計(jì)探針

50、的設(shè)計(jì) l一般由芯片制造商完成一般由芯片制造商完成 l寡核苷酸和寡核苷酸和cdnacdna探針設(shè)計(jì)探針設(shè)計(jì) l定制或查閱克隆信息一般都從公開的數(shù)據(jù)庫：定制或查閱克隆信息一般都從公開的數(shù)據(jù)庫： est(expressed sequence tags)est(expressed sequence tags)，unigeneunigene， refseq(reference sequences)refseq(reference sequences) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) l空白點(diǎn)?？刂菩酒苽溥^程中的污染 l陰性內(nèi)參。對(duì)實(shí)驗(yàn)陰性結(jié)果的說明 l陽性內(nèi)參。對(duì)實(shí)驗(yàn)陽性結(jié)果的說明 l定量?jī)?nèi)參或者管家

51、基因。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果量化的修 正 l外參。與研究物種的基因沒有同源性的基因。 校正樣本間的差異 樣品重復(fù)樣品重復(fù) l重復(fù)樣本使用可以提高數(shù)據(jù)可靠性重復(fù)樣本使用可以提高數(shù)據(jù)可靠性 l一個(gè)目的是通過重復(fù)樣品的平均值得到更準(zhǔn)確一個(gè)目的是通過重復(fù)樣品的平均值得到更準(zhǔn)確 的測(cè)量結(jié)果的測(cè)量結(jié)果 l另一個(gè)目的是計(jì)算樣品群體的方差，用統(tǒng)計(jì)學(xué)另一個(gè)目的是計(jì)算樣品群體的方差，用統(tǒng)計(jì)學(xué) 的方法判斷兩組樣品之間的差異是否有顯著性。的方法判斷兩組樣品之間的差異是否有顯著性。 這對(duì)類型比較實(shí)驗(yàn)很重要，因?yàn)橹挥型ㄟ^統(tǒng)計(jì)這對(duì)類型比較實(shí)驗(yàn)很重要，因?yàn)橹挥型ㄟ^統(tǒng)計(jì) 學(xué)的顯著性才能判斷得到的差異基因是否是真學(xué)的顯著性才能判斷得到的差異

52、基因是否是真 的。的。 樣品重復(fù)樣品重復(fù) l生物上的差異生物上的差異 個(gè)體差異個(gè)體差異 同一個(gè)體樣本也有差異同一個(gè)體樣本也有差異 l技術(shù)上的差異：樣本的準(zhǔn)備技術(shù)上的差異：樣本的準(zhǔn)備 抽提，標(biāo)記和雜交抽提，標(biāo)記和雜交 芯片，儀器和試劑芯片，儀器和試劑 樣品重復(fù)樣品重復(fù) 技術(shù)上重復(fù)技術(shù)上重復(fù) lrnarna制備重復(fù)、染料標(biāo)記重復(fù)和雜交重復(fù)統(tǒng)稱制備重復(fù)、染料標(biāo)記重復(fù)和雜交重復(fù)統(tǒng)稱 為技術(shù)重復(fù)為技術(shù)重復(fù) l雜交步驟誤差最大，首先考慮雜交重復(fù)雜交步驟誤差最大，首先考慮雜交重復(fù) l技術(shù)重復(fù)可以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的誤差范圍以確保技術(shù)重復(fù)可以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的誤差范圍以確保 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)沒有問題，但不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的顯著性實(shí)驗(yàn)

53、系統(tǒng)沒有問題，但不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的顯著性 分析。分析。 降低技術(shù)上差異降低技術(shù)上差異 l實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)流程 l流程標(biāo)準(zhǔn)化流程標(biāo)準(zhǔn)化 l樣本質(zhì)控樣本質(zhì)控 l降低實(shí)驗(yàn)處理上的差異降低實(shí)驗(yàn)處理上的差異 l盡量降低人員差異（盡量降低人員差異（technician-to-technician technician-to-technician variabilityvariability） l實(shí)驗(yàn)儀器校正（實(shí)驗(yàn)儀器校正（calibration of instrumentationcalibration of instrumentation） l控制試劑差異（控制試劑差異（control reagent vari

54、abilitycontrol reagent variability） 生物重復(fù)生物重復(fù) l用彼此獨(dú)立的生物學(xué)樣本重復(fù)用彼此獨(dú)立的生物學(xué)樣本重復(fù) l重復(fù)樣本的選擇因?qū)嶒?yàn)?zāi)康牟煌兴煌貜?fù)樣本的選擇因?qū)嶒?yàn)?zāi)康牟煌兴煌?l研究某種疾病與正常的比較，每個(gè)病人就是一研究某種疾病與正常的比較，每個(gè)病人就是一 個(gè)重復(fù)個(gè)重復(fù) l但對(duì)這種疾病進(jìn)行分型時(shí)，病人之間差異可能但對(duì)這種疾病進(jìn)行分型時(shí)，病人之間差異可能 就是病的差異，生物學(xué)重復(fù)應(yīng)當(dāng)時(shí)從同一病人就是病的差異，生物學(xué)重復(fù)應(yīng)當(dāng)時(shí)從同一病人 體內(nèi)取得的不同樣品。體內(nèi)取得的不同樣品。 生物重復(fù)生物重復(fù) l性別（性別（ sex-related expre

55、ssion patterns ） l取樣時(shí)間（取樣時(shí)間（what time of day were the samples isolated?） l組織（組織（each cell type has different expression patterns） l飲食（飲食（eating habits or media types will affect expression levels） 生物重復(fù)生物重復(fù) l生物樣本差異對(duì)結(jié)果的影響要遠(yuǎn)大于技術(shù)上的生物樣本差異對(duì)結(jié)果的影響要遠(yuǎn)大于技術(shù)上的 差異差異 l減輕生物差異的影響減輕生物差異的影響: : l在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將所有的引起差異的因素都考在實(shí)驗(yàn)設(shè)

56、計(jì)中將所有的引起差異的因素都考 慮在內(nèi)慮在內(nèi) l增加生物樣本重復(fù)的次數(shù)增加生物樣本重復(fù)的次數(shù) l技術(shù)重復(fù)只是檢測(cè)手段上的重復(fù)，不一定需要。技術(shù)重復(fù)只是檢測(cè)手段上的重復(fù)，不一定需要。 生物重復(fù)既檢測(cè)不同樣本上的差異又檢測(cè)手段生物重復(fù)既檢測(cè)不同樣本上的差異又檢測(cè)手段 上的差異，必須的。上的差異，必須的。 需要多少次重復(fù)？需要多少次重復(fù)？ l盡可能多（盡可能多（statistics says: the more replicates, the better your estimate of expression ） l5次（次（experience shows: for most common ex

57、periments you get a reasonable list of differentially expressed genes with 5 replicates ） l3次（次（one to convince yourself, one to convince your boss, one just in case.） 需要多少次重復(fù)？需要多少次重復(fù)？ 2 2 12/1 )/( )(4 zz n significance level (probability of detecting fp) 1- power to detect differences (probability

58、of detecting tp) standard deviation of the log-ratios detectable difference between class mean log-ratios z percentile of standard normal distribution n required number of arrays (reference design) 需要多少次重復(fù)？需要多少次重復(fù)？ l在各種生物學(xué)材料中，樣本間誤差值由低到高依次為在各種生物學(xué)材料中，樣本間誤差值由低到高依次為 培養(yǎng)細(xì)胞、動(dòng)物組織、人體正常組織、人體腫瘤組織培養(yǎng)細(xì)胞、動(dòng)物組織、人體正常

59、組織、人體腫瘤組織 l差異基因最多、差異值最大的往往是一些腫瘤比較實(shí)差異基因最多、差異值最大的往往是一些腫瘤比較實(shí) 驗(yàn)及生長(zhǎng)因子處理實(shí)驗(yàn)，差異最小的往往是生理狀態(tài)驗(yàn)及生長(zhǎng)因子處理實(shí)驗(yàn)，差異最小的往往是生理狀態(tài) 比較實(shí)驗(yàn)。比較實(shí)驗(yàn)。 l樣本取樣誤差大，基因差異小情況下適當(dāng)增加重復(fù)樣樣本取樣誤差大，基因差異小情況下適當(dāng)增加重復(fù)樣 品的數(shù)量品的數(shù)量 l實(shí)際設(shè)計(jì)中極少能用上這公式，因?yàn)樯鲜鰠?shù)隨實(shí)驗(yàn)實(shí)際設(shè)計(jì)中極少能用上這公式，因?yàn)樯鲜鰠?shù)隨實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)不同有很大差別，而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者不知道這些系統(tǒng)不同有很大差別，而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者不知道這些 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 需要多少次重復(fù)？需要多少次重復(fù)？ l根據(jù)根據(jù) l樣本的

60、質(zhì)量樣本的質(zhì)量 l實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) l分析的方法分析的方法 l能給的經(jīng)費(fèi)能給的經(jīng)費(fèi) 選什么芯片好？選什么芯片好？ 什么樣的芯片最適合自己 不同芯片的數(shù)據(jù)有沒有可比性 芯片平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn) 芯片數(shù)據(jù)的可靠性 maqc: the microarray quality control project (芯片質(zhì)控聯(lián)盟) maqc consortium, nature biotechnology, vol. 24, 2006 lfda組織的來評(píng)估各種芯片數(shù)據(jù)的可信度（“an unprecedented, community-wide effect, spearheaded by fda scientist