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遺伝子発現解析入門 中岡慎治 目次 はじめに 遺伝子発現( トランスクリプトーム) 解析とは マイクロアレイ(MA) の原理と応用途 次世代シーケンサー(NGS) の原理と応用途 [補足] 次世代シーケンサーの活用事例[metagenome/ChIP-seq] etc… 遺伝子発現解析の統計手法 正規化の必要性と手法[MA/NGS] 発現変動解析(Differential Expressed Genes: DEG) [MA/NGS] Enrichment 解析(GO, PPI, pathway) 可視化(heatmap, クラスタリングetc) 補足 Further reading/ checking (基本的な統計手法、講習会など) 目次 はじめに 遺伝子発現( トランスクリプトーム) 解析とは マイクロアレイ(MA) の原理と応用途 次世代シーケンサー(NGS) の原理と応用途 [補足] 次世代シーケンサーの活用事例[metagenome/ChIP-seq] etc… 遺伝子発現解析の統計手法 正規化の必要性と手法[MA/NGS] 発現変動解析(Differential Expressed Genes: DEG) [MA/NGS] Enrichment 解析(GO, PPI, pathway) 可視化(heatmap, クラスタリングetc) 補足 Further reading/ checking (基本的な統計手法、講習会など) 用語のまとめ レクチャーの指針 50 分で詳細まで解説できないので、エッセンスを習得できるよう内容を構成。 必要な知識は各人補完することが望ましい。 キーワード 以下のキーワードは、理解が必須 共通 mRNA 相補的DNS (cDNA) tRNA, 99% Quality check (RIN 値) GC 含量, デグる 正規化 DEG (Differentially Expressed Genes) GO (Gene Ontology) Gene set enrichment 階層クラスタリング, heatmap, 一般化線形モデル, 多重検定(False Discovery Ratio) R Bioconductor NCBI/EMBL /DDBJ BLAST, GEO, SRA マイクロアレイ(DNA chip) ハイブリダイゼーション, 蛍光 プローブ(遺伝子断片) Affymetrix, Agilent, Illumina ( ビーズ) CEL ファイル log-normal 分布 次世代シーケンサー short read 一分子PCR 超並列 リード数(depth), リード長 エマルジョンPCR, Roche FLX, Ion PGM bridge PCR, Illumina Hiseq (single/pair end), アダプター配列 第三世代: PacBio (long-read), Oxford Nanopore PCR bias, single cell mapping (モデル生物), bowtie2tophat2 de novo シーケンシング(非モデル) FASTAFASTQ, アノテーション, BAM, count-data, RPKM ( ファイル) 負の二項分布 トランスクリプトーム解析 Gene+ome (全体) = genome Transcript (転写物) を網羅的に取得 し、遺伝子発現の状態を計測する 方法= transcriptome 遺伝子発現状態から、サンプルと して取得した細胞(群)の特徴を発現 レベルでしることができる。 (実際にタンパク質ができているか は、別途計測する必要がある。) 計測方法により、２種類の方法が 存在(microarray とNGS) transcriptome-fact-sheet/ マイクロアレイの原理 塩基配列の明らかなDNA 一本鎖を Chip のアレイ上に配置 検体