寡聚核苷酸芯片表达谱系统偏移的校正算法.pdfVIP

in and Biochemistry 生物纯攀与生攘物遴逶震Progress Biophx,ics，2006，33辫：556--561 Ⅵ，、)nⅣ．pibb．ac．ca Pl窃餐 寡聚核苷酸芯片表达谱系统偏移的校正算法冰 邱浪波1力”王广云l，2)王正志1’ ≤”国耱零萼学毅本大学投窀工程与爨动讫学豌，长沙410073； ∞空军工程大举电讯工程学院。西安710077) 摘要多芯片对比实验中，由于多方面的变异因素，使得芯片间存在明显的系统偏移．因此，芯片表达谱数据的校正处理是 关键的数据预处理步骤．当前，已经提出了很多校正算法，比如：比例常数校正、非线性校正、分位数校正等．提出了一种新 的校委冀法．在选掇瓣最小秩差异擦针集土，速霉亍菲线性冉f囊校纛。著采用迭代策略减弱基准芯片方法对基准芯片选择静敏 感性。在标准测试集上，同几种融知的方法进行了对比分析． 关键词 高密度寡聚核苷酸芯片，系统偏移，校正，转录产物 学科分类号Q．332 基因芯片是分子生物学、微电予学和信息学等 如：比例常数校正(scaling 多学科交叉形成的新型生物技术．目前，已经广泛 校jE(nonlinear 应用于分子生物学、生物医学等研究领域，如 照校t(contrast DNA测序、基因调控网络和癌症检测等。高密度寡 loess 正(cyclic 聚核瞢酸芯片在玻璃片上按阵列固定匹配／失配 析软件MAS (PM／MM)寡核苷酸探针对．寡核苷酸探针的长度通 常为20～25 bp。对于每一个待检测魄mRNA，逶 常用ll～20对探针来检测．芯片实验中试验变堂对 标芯片探针强度均值的比例常数为参数，对目标芯 检测到的基因表达密度有很强的影II向[121．为了得到片的每个探针进行比例校正【31．Scaling 准确的特异性杂交水平，必须对飘测数据遴行修 进行的是线性校正，嚣以不能有效地消除芯片问的 正．寡聚核苷酸芯片数据预处理一般包括三个步骤： 性拟和的Nonlinear 背景修正(backgroundcorrection)，系统校正 法都是基予基准芯片的校正方法，因此，对基准芯 (normalization)，表达值综合(summary)。芯片表达 谱数据的有效预处理是芯片数据后续分析的关键步 片的选择比较敏感【ll】．Contrast 骤【卜lo]． 杂交强度矩阵进行正交变换，在变换矩阵上，以第 大郝分实验涉及多芯片，因此，缀重要酶一点 一分量为基准分量对各分量进行菲线性校正，然后 就是排除非生物因素引起的芯片间的变异，使得来 进行反正交变换，得到校正探针杂交强度矩阵魄． 自不同芯片的数据具有可比性．这些非生物因素变 loess Cyclic 异来源主要包括：反转录效率麓差异，染色标记或 程，芯片嚣两之闷进行删菲线性局部回归估计 者杂交反应差异，芯片本身的物理特性，实验试剂 loess 梭正，直到所有芯片间的校正收敛【毋．Cyclic 的效应，实验室环境等等㈣．在对比分析中，有效 的系统校正处理熊够减少芯片闻的系统偏差，减少 在芯片处理过程中的技术因素对芯片检测结果的影 响，使检测的结果能真实反映生物功能的差别．因 +豳家自然科学基金资助项骐f604