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下载所得到的文件列表基因表达谱芯片数据分析及其Bioconductor实现.doc
文档介绍：
基因表达谱芯片数据分析及其 Bioconductor 实现 1.表达谱芯片及其应用表达谱 DNA 芯片( DNA microarrays for gene expression profiles )是指将大量 DNA 片段或寡核苷酸固定在玻璃、硅、塑料等硬质载体上制备成基因芯片, 待测样品中的 mRNA 被提取后,通过逆转录获得 cDNA ,并在此过程中标记荧光,然后与包含上千个基因的 DNA 芯片进行杂交反应 30min~20h 后,将芯片上未发生结合反应的片段洗去,再对玻片进行激光共聚焦扫描,测定芯片上个点的荧光强度,从而推算出待测样品中各种基因的表达水平。用于研究基因表达的芯片可以有两种: ① cDNA 芯片; ②寡核苷酸芯片。 cDNA 芯片技术及载有较长片段的寡核苷酸芯片采用双色荧光系统:目前常用 Cy3 一 dUTP (绿色)标记对照组 m RNA , Cy5 一 dUTP (红色)标记样品组 mRNA [1]。用不同波长的荧光扫描芯片,将扫描所得每一点荧光信号值自动输入计算机并进行信息处理,给出每个点在不同波长下的荧光强度值及其比值( ratio 值),同时计算机还给出直观的显***。在样品中呈高表达的基因其杂交点呈红色,相反,在对照组中高表达的基因其杂交点呈绿色,在两组中表达水平相当的显黄色,这些信号就代表了样品中基因的转录表达情况[2]。基因芯片因具有高效率,高通量、高精度以及能平行对照研究等特点,被迅速应用于动、植物和人类基因的研究领域,如病原微生物毒力相关基因的。基因表达谱可直接检测 mRNA 的种类及丰度,可以同时分析上万个基因的表达变化,来揭示基因之间表达变化的相互关系。表达谱芯片可用于研究:①同一个体在同一时间里,不同基因的表达差异。芯片上固定的已知序列的 cDNA 或寡聚核苷酸最多可以达到 30000 多个序列,与人类全基因组基因数相当,所以基因芯片一次反应几乎就能够分析整个人的基因[3]。②同一个体在不同时间里,相同基因的表达差异。③不同个体的相同基因表达上的差异。利用基因芯片可以分析多个样本,同时筛选不同样本(如肿瘤组织、癌前病变和正常组织) 之间差异表达的基因,这样可以避免了芯片间的变异造成的误差[4]。张辛燕[5] 等将 512 个人癌基因和抑癌基因的 cDNA 用点样仪点在特制玻片上制成表达谱芯片,对正常人卵巢组织及卵巢癌组织基因表达的差异性进行比较研究,结果发现在卵巢癌组织中下调的基因有 23个,上调的基因有 15个,初步筛选出了卵巢癌相关基因。 Lowe [6]等利用胰腺癌、问充质细胞癌等组织的 cDNA 制备基因芯片,筛选到胰腺癌细胞中高表达的基因,为医疗诊断、病理研究及新药设计奠定基础。 2.表达谱芯片的数据处理技术 2.1 探针水平数据( probe - level data )的获得提取生物样品的 mRNA 并反转录成 cDNA ,同时用荧光素或同位素标记。在液相中与基因芯片上的探针杂交,经洗膜后用图像扫描仪捕获芯片上的荧光或同位素信号[7],由此获得的图像就是基因芯片的原始数据( raw data ),也叫探针水平数据。获取探针水平的数据是芯片数据处理的第一步,然后需要对其进行预处理( pre-processing ),以获得基因表达数据( gene expression data )。基因表达数据是芯片数据处理的基础。 2.2 预处理 2.2.1 背景( background )处理背景处理即过滤芯片杂交信号中属于非特异性的背景噪音部分。一般以图像处理软件对芯片划格后,每个杂交点周围区域各像素吸光度的平均值作为背景。但此法存在芯片不同区域背景扣减不均匀的缺点,同时会使 1%~ 5% [7]的点产生无意义的负值。也可利用芯片最低信号强度的点(代表非特异性的样本与探针结合值)或综合整个芯片非杂交点背景所得的平均值做为背景[8]。 Brown [8]等提出利用整个芯片杂交点外的平均吸光度值作为背景的 best - fit方法,使该问题得到较好的解决,并有效地提高了处理数据的质量。背景处理之后,我们可以将芯片数据放入一个矩阵中: M=其中,各字母的意义如下: N:条件数; G:基因数目(一般情况下, G&&N ); 行向量 m i =(m i1,m i2,…,m iN)表示基因 i在N 个条件下的表达水平(这里指绝对表达水平,亦即荧光强度值); 列向量 mj=(m 1j,m 2j,…,m Gj)表示在第 j 个条件下各基因的表达水平(即一张芯片的数据); 元素 m ij表示第基因 i在第 j个条件下(绝对)基因表达数据。m可以是 R (红色, Cy5 ,代表样品组)。也可以是 G(绿色, Cy3, 代表对照组)。 2.2.2 数据清洗( data cleaning ) 11
???经过背景校正后的芯片数据中可能会产生负值,显然负值是没有生物学意义的。数据集中还可能包括一些单个异常大(或小)的峰(谷)信号,它们被认为是随机噪声。另外,对于负值和噪声信号,通常的处理方法就是将其去除。然而,数据的缺失(除了上述原因会造成数据缺失以外,扫描的过程中也可能会产生缺失)对后续的统计分析(尤其是层式聚类和主成分分析)有致命的影响。所以对数据的删除,通常是删去所在的列向量或行向量。一个比较常用的做法是,事先定义个阈值 M。若行(列)向量中的缺失数据量达到阈值 M,则删去该向量。若未达到 M,有两种方法处理,一是以 0或者用基因表达谱中的平均值或中值代替,另一个是分析基因表达谱的模式,从中得到相邻数据点之间的关系,据此利用相邻数据点估算得到缺失值(类似于插值)。 2.2.3 归一化( normalization ) 经过背景处理和数据清洗处理后的修正值反映了基因表达的水平[9]。然而在芯片试验中,各个芯片的绝对光密度值是不一样的,在比较各个试验结果之前必需将其归一化( normalization ,也称作标准化)。在同一块芯片上杂交的、由不同荧光分子标记的两个样品间的数据,也需归一化。常用的标准化方法有“看家基因法”、基于总光密度的方法、回归方法、比率统计法[10] 等。⑴“看家基因( house-keeping gene )”法此法最为常用,可以用于几张芯片的数据归一化。它预先选择一组表达水平不变的看家基因,计算出这组基因平均 ratio 值为 1时标准化系数,然后将其应用于全部的数据以达到归一化的目的。但是目前尚未找到理想的看家基因[11] ,另外此前有研究表明,所谓“看家基因”在不同实验条件下其表达水平同样发1
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-> 人类全长基因表达谱芯片
1)&&Total length gene expression chip of homo-sapiens
人类全长基因表达谱芯片
2)&&Global expression profile microarray
全基因组表达谱芯片
3)&&cDNA microarray
基因表达谱芯片
Subsequently, the cDNA probes were hybridized to the Mouse40S cDNA microarray and the fluorescent signals .
方法　NP染毒F0亲代母鼠 ,分别提取NP组和对照组F1子代雄性 2日龄大鼠的脑组织mR NA ,分别用cy5和cy3逆转录标记 ,与Mouse4 0S基因表达谱芯片杂交 ,并对cy3、cy5荧光信号做扫描分析。
Objective:To decipher the antitumor mechanisms of Chinese compound Jinlongshe(JLS) granule using cDNA microarray to identify gene expression changes in MKN-45 human gastric cancer.
目的:利用基因表达谱芯片研究金龙蛇颗粒对MKN-45胃癌的分子机制。
cDNA microarray is now regarded as being effective for exploring the mechanism of the effect of medicine.
针对D-半乳糖造成的小鼠亚急性衰老模型,采用Cy3和Cy5 2种不同的荧光染料,通过逆转录反应将实验组和对照组的小鼠脑组织细胞mRNA分别标记成2种探针,混合后与小鼠基因表达谱芯片杂交,借助计算机分析扫描芯片荧光信号图像,寻找出经人参作用后表达有显著差异的基因,并对这些基因进行了生物信息学分析。
4)&&Microarray expression profiling
基因芯片表达谱
5)&&gene chip
基因表达谱芯片
Methods Searching for the alterably expressed genes before or after 10 mg/L sulfide by gene chip in NB4 and testing the results by RT-PCR.
方法应用基因表达谱芯片检测NB4细胞在10mg/L硫化砷作用前后的基因表达改变,RT-PCR方法验证基因表达谱芯片结果和检测白血病原代细胞中PNAS2基因的表达情况。
Methods Gene chip was employed to detect the genes related to AngRem104 by its over-expressed constructs, which was produced by transfection of the sense- and antisense-AngReml04 into human mesangial cells, and then RT-PCR was used to confirm the up-regulated expression of related genes.
结论 应用作为研究基因功能有效手段的基因表达谱芯片技术来筛选新基因AngRem104的功能相关基因,发现AngRem104与FN的表达有关,为其功能研究提供了重要线索。
6)&&gene expression profile
基因表达谱芯片
The cDNA obtained by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR),was labeled with Cy5 and Cy3 fluorescence as probes,and then hybridized with gene chip containing 21522 human 22K gene expression profile.
纯化mRNA,逆转录合成cDNA标记后,与22K人类基因表达谱芯片进行杂交,扫描后筛选出表达差异的基因。
The cDNA was obtained by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR),and then labeled with fluorescence as probes,which were hybridized with gene chip containing human 22K gene expression profile.
目的利用基因表达谱芯片技术筛选过表达E2F-1的胃癌MGC-803细胞与对照组间差异表达的免疫相关基因,初步探讨E2F-1对胃癌细胞免疫功能影响的机制。
补充资料：科学家重组史前人类基因序列 破解人类进化之谜
据香港文汇报报道，德国的莱比锡普朗克演化人类学研究所近日宣布与美国一家科技公司合作，重组一种绝迹3万年的史前人类—尼安德特人的基因序列，试图填补人类进化历程中几处空白的片段。&&&&基因难求　寻集费时&&&&据介绍，生物的基因需要不断修补来维系，生命结束后基因即随时间分解。因此古生物基因的研究一直处于实验技术上的瓶颈，首先是长期的水解及氧化过程会损坏基因，若样本超过100,000年，基因几乎无法保存。其次是被现代基因污染的问题，因为古代基因过于微量，只要掺杂一些现代基因就会使研究结果产生偏差。&&&&研究初期所选用的化石为克罗地亚出土的一具属于45,000年前的尼安德特人的骸骨，上面遗留的基因应该只剩下100多个片段。因此，研究需利用454 Life Sciences新开发的基因排序技术454 Machine，可以低成本及有效地重组零碎细小的基因片段。&&&&尼安德特人有否与现代人类混种，他们是否拥有语言能力，大脑的构造如何，肤色如何，以及人口密度等问题已困扰了科学界百多年。若能成功重组尼安德特人的基因，即使只是当中的部分片段，对解开人类史前生活形态及进化历程都有极大帮助。&&&&现在基因重组的研究还处于早期阶段，但已碰到许多棘手的难题，其中最麻烦的不外乎寻集可重组的基因。有研究人员表示，大部分尼安德特人的化石中都不含尼安德特人的基因，但却沾满了历年接触过这些骸骨的研究员的基因。幸好是次研究计划主持人之一的施温提.柏保博士(Dr. Svante Paabo)研发出一种新技术可把近代沾染的基因分离。&&&&尼安德特人非现代人祖先&&&&柏保的研究团队早年曾因比较人类和尼安德特人的粒腺体DNA(mitochondrial DNA)的研究而声名大噪，他们从两者的差异幅度提出有力证据指尼安德特人并非现代人祖先，两者属平衡发展的人种。研究结果于1997年发表在权威生物学杂志《Cell》上，是为研究尼安德特人的里程碑。&&&&然而，细胞中基因远较粒腺体DNA难于复制和解读，454 Life Sciences的副总裁米高.易洪(Michael Egholm)向传媒指出，被分离出的史前基因中，95%属于细菌或其他微生物。虽然细菌的基因序列与人类有明显分别，容易辨认，但经过如此七除八扣后，可用的基因实在所余无几。而研究员的对策都是“有杀错，□放过”，把所有史前基因重组后再慢慢办认。这次研究的第一个目标为复原30亿个尼妻德特人的基因元，因此他们需要重组多20倍的600亿个基因元。&&&&除了基因不足和大量杂质引致的工作量大增外，完整性也是研究员要面对的问题。易洪表示从现有的证据看，研究对象的基因组应该没有遗漏，不过即使后来真的发现有片段遗失，研究员也可从不同个体中抽取基因，再合组成完整的序列。现时科学界重组其他已绝种的史前动物的基因时，也是使用类似的方法。&&&&找寻人类特征&&&&长久以来，科学家都希望透过比较黑猩猩、现代人和尼安德特人三者的基因，从而找出使人类别于其他近亲物种的基因。现今科学界大致同意人类与黑猩猩的整体基因差异少于2%，而尼安德特人则拥有96%的人类和4%的黑猩猩基因(正因如此，早年曾有学者提出尼安德特人是介乎现代人与黑猩猩之间的早期智人，亦即进化论的其中一个缺环)。把三组如此相似的基因组合作比较，自然能发现人类的特征何在。&&&&考古学者一直在激辩现代人的祖先在4万5千年前离开非洲首次进欧洲时，有否与当时遍布欧洲的尼安德特人混种。其中一派学者，如芝加哥大学的基因学者布士南(Bruce Lahn)指出混种对现代人有生存优势。由于尼安德培人当时在欧洲已生活了数万年，对当地的气候和病毒都具备相当高的适应力。&&&&相反，在冰河时期还未完结便开始移民欧洲的现代人，由于长期生活在热带的非洲，若体质上没丝毫改变，实难适应寒冷的新环境。
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全基因组表达谱芯片全面解决方案
产品报价：3600元
更新时间： 10:14:57
产地：上海
品牌：BIOTREE
厂商性质：
生产型,服务型,
公司名称：
上海阿趣生物科技有限公司
产品关键词：
阿趣生物科技有限公司
: () (021-)
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基因组学，是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物、医学、工业领域、食品与农业等领域的重大问题。全基因组表达谱是指全基因组的转录水平。通过全基因组表达谱研究，加以生物信息学分析，能够解析出在特定条件下（疾病、药物刺激等）整个基因组哪些基因的表达水平上调或下调。生命体是一个复杂的系统，生命活动的调控往往不是单一基因完成的，需要站在宏观（全基因组）层面上研究基因互作。全基因组表达谱芯片能够快速、高通量、特异性地完成全基因组表达谱研究，是全基因组表达谱研究的首选技术手段。一、技术路线和方法： 二、生物信息学分析2.1 基本数据分析Part01：原始数据预处理与均一化Part02：差异基因筛选Part03：聚类分析（层次聚类、K-means聚类）Part04：差异基因GO分类Part05：差异基因pathway分析Part06：基因互作网络构建（Network）2.2 高级数据分析Part08：转录因子结合位点分析（对植物）Part09：数据驱动网络构建（对多个时间点）Part10：疾病分型Part11：疾病预测模型构建Part12：基因表达趋势显著性分析三、芯片平台 芯片平台（Human）型号转录本数量规格货号AffymetrixHuman Genome U133Plus 2.0 Array47000条(包含38500个基因)1×BT1000111AgilentSurePrint G3 Human Gene Expression 8x60K27958条mRNA8×60KBT10001127419条lincRNAAgilentAgilent Whole Human Genome Oligo Microarray41,000条4×44KBT1000113Roche-NimbleGenHomo sapiens 12x135K Array45033条12×135KBT1000114IlluminaHuman-12T Beadchip48804条12×BT1000115华联人类表达谱芯片 v530,275条(包含1088条控制探针)1×BT1000116 芯片平台（RAT）型号转录本数量规格货号AffymetrixRat Genome 230 2.0 Array31000条(包含28000个基因)1×BT1000131AgilentAgilent SurePrint G3 Rat Gene Expression 8x60K30003条8×60KBT1000132AgilentAgilent Whole Rat Genome Oligo Microarray41012条4×44KBT1000133Roche-NimbleGenRattus norvegicus 12x135K Array26419条 12×135KBT1000134华联大鼠表达谱芯片 v125338条(包含980条控制探针)1×BT1000135 芯片平台（Mouse）型号转录本数量规格货号AffymetrixMouse Genome 430 2.0 Array39000条(包含34000个基因)1×BT1000121AgilentSurePrint G3 Mouse Gene Expression 8x60K39430条mRNA8×60KBT100012216251条lincRNAAgilentAgilent Whole Mouse Genome Oligo Microarray41174条4×44KBT1000123IlluminaIllumina Mouse WG-6 expression beadchips45200条6×BT1000124Roche-NimbleGenMus musculus 12x135K v2 Array44170条 12×135KBT1000125华联小鼠表达谱芯片 v227295条(包含872条控制探针)1×BT1000126注：其他种类芯片请联系公司销售工程师四、完成时间2个月，（其中生物信息分析1个月）所有版权及解释权归BIOTREE公司所有！
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仪器名称：安捷伦全基因组表达谱芯片
英文名称：Agilent Whole Genome Gene Expression Microarray
国产/进口：进口
产地/品牌：Agilent 安捷伦
型号：最新基因注解更新&
参考报价：
总点击数：7546
本半年点击数：14
产品类别：
安捷伦基因芯片的制造工艺为享有专利的喷墨打印化学原位合成技术（ink-jet chemical in situ synthesis）。非接触式的探针合成技术保证了每一个基因探针样点的制作准确度，精度的高度均一化，极大地减少了芯片间的差异和实验误差。独特的寡核苷酸探针化学原位合成工艺无需昂贵的“光掩膜”(mask)，可以完整准确的合成60mer（甚至到200mer）的长寡核苷酸探针，极大地提高了检测的灵敏度，并且使芯片的设计和生产具有无与伦比的灵活应用特性。它可以保证安捷伦紧密跟踪物种蜃槭菘獾母拢笆蓖瞥龊凶钚禄蛐畔⒌男酒贰Ｍ笨梢晕蒲腥嗽钡奶厥庑枨筇峁┛焖俚男酒ㄖ品瘛?/FONT&
具有高密度、高灵敏度和高灵活性是拓展基因芯片应用范围并降低成本的关键，也是基因芯片技术发展的方向。安捷伦在原有制作技术的基础上不断开拓研制出新一代基因芯片制造流程，以便位科学家提供样点排列比以前更为紧密的芯片。目前可将探针密度从原有的44,000提高到244,000个样点。同时安捷伦还将采用新的制造流程推出单张玻片多个微阵列产品，如单张玻片２个，4个或8个微阵列。含有用户指定基因信息的多阵列芯片(multi-pack)能够使科学家运用更加自动化的工作流程，并以较低的成本分析每个阵列的基因组、生物代谢路径或染色体区域信息。这种灵活的模式既能满足对全基因组进行高精度扫描的要求，又能顺应基因芯片逐步应用于临床检测的发展趋势。
人，大鼠，小鼠表达谱芯片
安捷伦人全基因组表达谱芯片
安捷伦小鼠发育表达谱芯片
安捷伦小鼠全基因组表达谱芯片
　安捷伦大鼠全基因组表达谱芯片
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安捷伦拟南芥全基因组表达谱芯片
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安捷伦兔子全基因组表达谱芯片
安捷伦猴子全基因组表达谱芯片
安捷伦水稻全基因组表达谱芯片
安捷伦三文鱼全基因组表达谱芯片
安捷伦羊全基因组表达谱芯片
安捷伦烟草全基因组表达谱芯片
安捷伦酵母全基因组表达谱芯片
　安捷伦斑马鱼全基因组表达谱芯片
灵活开放的定制服务 eArray，一个平台，无限潜能
安捷伦基因芯片的独特制造工艺（ink-jet chemical in situ synthesis）能为客户提供最为灵活快捷的基因芯片定制服务，无需昂贵的“光掩膜”(mask)的探针合成能显著降低生产成本，缩短供货周期。多样化的芯片规格（244K，2 X 105K, 4 X 44K，和8 X 15K）为客户提供多种选择，满足不同的研究或应用需求。
更多信息，请访问
http://www./en-us/products/instruments/dnamicroarrays/pages/gp50628.aspx
安捷伦科技公司是生命科学和分析仪器系统的主要供应商，向全世界的生命科学、医药、环保和化工领域的科学工作者提供服务。安捷伦科技公司为科学提供成功采集并解释遗传基因和化学信息所需范围广泛的仪器、系统和服务。包括样品处理、分析及数据管理报告。我们致力于提供高标准的技术，提供最高的生产率、最大限度地节约成本并易于遵循法规要求。
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