4.1 差异表达基础理论

基础理论

差异基因

• 在不同组织中表达发生明显变化的基因
• 是导致细胞状态发生变化的关键基因
• 是表达谱分析的主要对象

方法

• 倍数变化法
• 假设检验法

实际操作中这两种方法往往同时使用，以提高准确性

差异分析火山图

• 横坐标为，即按照倍数变化法筛选
• 纵坐标为，即按照假设检验法筛选

倍数变化法

计算出所有基因的表达变化率（fold change，实验组和对照组之间基因表达量相差的倍数）后按一定方法筛选。筛选方案可有以下两种

• 设置倍数变化阈值（一般为2倍，也可以根据实际情况灵活设置）
• 设置差异基因数目比例（5%，即上调幅度最大的2.5%和下调幅度最大的2.5%）

适用条件

实验重复数较少

步骤

1. 计算出所有基因的表达变化率（fold change）
2. 按照表达变化率排序
3. 上调两倍或者下调两倍算作差异表达基因

假设检验法

零假设为基因不是差异表达的，计算每个基因的P值，根据P值筛选

• 常用的标准有0.1、0.05、0.01
• 按0.1的标准筛选，同一疾病，不同实验者得到的差异基因重叠率较高

常用软件

• R
  • BioConductor
    • 归一化：affy、marray
    • 差异分析：limma
• 其他
  • MATLAB: Bioinformatics Toolbox
  • ArrayTools