生物学重复与技术重复

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在利用基因芯片或者RNA-seq做基因表达分析的时候,经常听说生物学重复和技术重复,这篇文章我们就来简单介绍二者的含义。

首先利用一张示意图对二者做一个简单介绍:

生物学重复与技术重复

 

使用同一个抽提的RNA重复进行芯片杂交称为技术重复。取重复点的平均值,由于平均值与组分本身相比变异较小, 所得到的表达评价更可靠。由于抽提具有可重复的特点, 与生物学重复相比, 技术重复的测量变异程度较小。但是技术重复不是完全独立的,取平均值不能去除共有的系统偏差(Yang and Speed, 2002)。重复分析来自同一个抽提物的RNA,通过减少实验中的技术变异, 将对特定的样本产生高可信度的测量结果, 但是并不能给出同一群体的另一个样本的任何信息。这就如同通过重复多次测量同一个男人和女人的身高,是无法得出男性和女性身高差异的结论一样。如果我们要预测并推测整个人群,测量几个不同的男人和几个不同的女人是必要的,即我们需要生物学重复。

生物学重复可以定义为使用来自不同抽提的RNA样本进行杂交,例如,同一来源独立制备的样本,或者不同来源的样本(不同的组织,或者一个细胞系的不同培养物)。对每一个RNA样本制备来说,只要抽提之后的步骤是独立进行的,那么分析测量就是独立的。当然,真正的生物学重复应使用独立的样本来源:例如平行培养的细胞或细胞株。虽然对于特定的基因,生物学重复的变异大于技术重复,但是由每一个独立样本引入的偏差通过取每一个测量的平均值几乎消除,因此生物学重复的实验结果易于广泛概括。通常, 生物学重复用于概括性结论的验证,技术重复用于减少这些结论的变异性(Yang and Speed,2002; Draghici et al.,2001) 。

 

文中提及的相关文献链接:

Yee Hwa Yang & Terry Speed. Design issues for cDNA microarray experiments. Nature Reviews Genetics 3, 579-588 (August 2002)   http://www.nature.com/nrg/journal/v3/n8/full/nrg863.html

Draghici S., Kuklin A., Hoff B. Shams S. - Experimental Design, Analysis of Variance and Slide Quality Assessment in Gene Expression Arrays, Current Opinion in Drug Discovery & Development, vol. 4, no. 3, 2001. http://www.eng.wayne.edu/user_files/551/file/Quick_Upload/Experimental%20design,%20analysis%20of%20variance%20and%20slide%20quality%20assessment%20in.pdf

参考来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3e6e83100100z8vr.html

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