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測(cè)序需要生物學(xué)重復(fù)！（轉(zhuǎn)載）
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新一代測(cè)序技術(shù)被譽(yù)為測(cè)序技術(shù)中的“工業(yè)革命”，作為基因組學(xué)研究的主要技術(shù)手段之一，它有著令人振奮的優(yōu)點(diǎn)： 更加靈活，可檢測(cè)任何物種，不受探針設(shè)計(jì)限制，能發(fā)現(xiàn)新的核酸序列； 更加靈敏，能夠檢測(cè)到細(xì)胞中少至幾個(gè)拷貝的稀有轉(zhuǎn)錄本； 更加精確，數(shù)字化信號(hào)，單核苷酸分辨率的精度。 Question：新一代測(cè)序技術(shù)是否需要生物學(xué)重復(fù)？ Answer：需要。測(cè)序技術(shù)離不開生物學(xué)重復(fù)！ 在過(guò)去的幾年中，由于新一代測(cè)序技術(shù)的優(yōu)越性以及高成本，導(dǎo)致了部分雜志編輯忽略了 “生物學(xué)重復(fù)”的重要性。但是，隨著測(cè)序技術(shù)應(yīng)用的推廣和成本降低，雜志編輯對(duì)文章的要求也不斷提高，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)會(huì)越來(lái)越受到優(yōu)秀雜志的青睞。2011年7月發(fā)表在《Nature Biotechnology》上的一篇文章為研究者以及雜志審稿人敲響了警鐘——測(cè)序技術(shù)并不能消除生物學(xué)差異。和芯片技術(shù)一樣，測(cè)序技術(shù)也需要生物學(xué)重復(fù)！ 文章中，研究者將兩組轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)（生物學(xué)重復(fù)樣本數(shù)分別為n=60和n=69）和對(duì)應(yīng)的表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)（n=43, n=51）進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用測(cè)序和芯片技術(shù)研究相同的細(xì)胞，同一基因在不同生物學(xué)重復(fù)樣本間表達(dá)水平的差異（SD值）是相似的（圖a和圖b）。結(jié)果說(shuō)明，生物學(xué)差異是基因表達(dá)自身的特性，與檢測(cè)技術(shù)的選擇以及數(shù)據(jù)處理的方式無(wú)關(guān)。 同時(shí)，研究者用測(cè)序技術(shù)和芯片分別檢測(cè)COX4NB和RASGRP1基因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 同一實(shí)驗(yàn)組內(nèi)，COX4NB在生物學(xué)重復(fù)樣本中表達(dá)差異非常�。坏谕瑯忧闆r下RASGRP1的生物學(xué)差異很大（圖c）。 結(jié)果意味著：不同實(shí)驗(yàn)組間COX4NB的表達(dá)水平的變化存在研究意義；而同樣情況下RASGRP1的檢測(cè)數(shù)據(jù)可能不能說(shuō)明問(wèn)題。所以，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如果沒(méi)有生物學(xué)重復(fù)，或者生物學(xué)重復(fù)的數(shù)量不夠，就不能得到有統(tǒng)計(jì)意義的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；獲得的差異表達(dá)的基因很可能僅僅是少數(shù)個(gè)體差異的表現(xiàn)，并不能反映疾病或者某種特定生理狀態(tài)的群體本質(zhì)特征。由此可見，生物學(xué)重復(fù)對(duì)于測(cè)序?qū)嶒?yàn)的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解讀和分析非常重要。  上圖：應(yīng)用測(cè)序和芯片技術(shù)研究相同細(xì)胞系，比較兩種技術(shù)的得到的數(shù)據(jù)的生物學(xué)差異。 (a) 基因表達(dá)的生物學(xué)差異（SD值）散點(diǎn)圖。 X 軸：芯片數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（樣本量n=43） Y 軸：測(cè)序數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（樣本量n=60） (b) 另一組數(shù)據(jù)的生物學(xué)差異（SD值）散點(diǎn)圖。 X 軸：芯片數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（樣本量n=51） Y 軸：測(cè)序數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（樣本量n=69） (c) COX4NB和RASGRP1基因在生物學(xué)重復(fù)樣本中表達(dá)值的散點(diǎn)圖。 左邊紅色：COX4NB基因表達(dá)值的散點(diǎn)圖生物通 右邊藍(lán)色：RASGRP1基因達(dá)值的散點(diǎn)圖 上面一行：測(cè)序數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖生物通 下面一行：芯片數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖 參考文獻(xiàn)：Sequencing technology does not eliminate biological variability. Kasper D Hansen, Zhijin Wu, Rafael A Irizarry & Jeffrey T Leek. Nat Biotechnol., 2011. 29(7): 572–573. |
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 基因芯片VS基因測(cè)序 |
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