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时间:2021年06月21日 来源:

    STEM基因表达趋势分析基因调控网络是一个连续且复杂的动态系统。当生物体按照一定顺序发生变化或者受到外界环境刺激(如受到不同浓度的化学药物诱导)时,基因表达变化也会呈现趋势特征。趋势分析就是发现基因表达的趋势特征,将相同变化特征的基因集中在一种变化趋势中,从而找到实验变化过程中相当有有代表性的基因群。STEM(ShortTime-seriesExpressionMiner),中文名短时间序列表达挖掘器。该软件主要用于分析短时间实验数据,也可用于多组小样本数据。推荐3至8组数据。一般可应用的研究方向有:多个时间点的时间序列数据,例如多个发育时期、处理后多个时间点取样。基本原理STEM采用了一种新的聚类算法来分析时间序列基因表达趋势。聚类算法首先选择一组不同的、有代表性的时间表达模式(temporalexpressionprofiles)作为模型(modelprofiles)。模型是**于数据选择的,并从理论上保证了所选择的模型剖面具有代表性。然后,根据每个标准化过后的基因表达模式,分配给模型中相关系数比较高的时间表达模式。由于模型的选择是**于数据的,因此该算法可以通过排列测试,确定哪些时间表达模式在统计意义上***富集基因。对每一个基因都分配时间表达模式完成后。 在分子生物、细胞生物、实验动物、病理、临床样本方面已与长三角100余家企业形成良好合作关系。云南文章成稿指导数据科学

ssGSEA(single sample GSEA)主要针对单样本无法做GSEA而提出的一种实现方法,原理上与GSEA是类似的。ssGSEA根据表达谱文件计算每个基因的rank值,再进行后续的统计分析。通过这个方法,我们可以得到每个样本的免疫细胞或者免疫功能,免疫通路的活性,然后根据免疫活性进行分组。

ssGSEA量化免疫细胞浸润**的一个优点就是自己可以定制量化免疫浸润细胞种类。目前公认并且用的**多的免疫细胞marker就是2013年发表在Immunity上的SpatiotemporalDynamicsof IntratumoralImmuneCellsReveal the Immune Landscape in Human Cancer 所提供的免疫细胞marker genes(Table S1),能提取到24种免疫细胞信息。 辽宁生物/药物信息学分析数据科学服务软硬件配套,完成数据收集、整理、检索、分析与智能化开发工作。

    GSEA基本原理从方法上来讲,GSEA主要分为基因集进行排序、计算富集分数(EnrichmentScore,ES)、估计富集分数的***性水平并进行多重假设检验三个步骤。**步对输入的所有基因集L进行排序,通常来说初始输入的基因数据为表达矩阵,排序的过程相当于特定两组中(case-control、upper-lower等等)基因差异表达分析的过程。根据所有基因在两组样本的差异度量不同(共有六种差异度量,默认是signal2noise,GSEA官网有提供公式,也可以选择较为普遍的foldchange),对基因进行排序,并且Z-score标准化。第二步是GSEA的**步骤,通过分析预先定义基因集S在**步获得的基因序列上的分布计算富集指数EnrichmentScore,并绘制分布趋势图Enrichmentplot。每个基因在基因集S的EnrichmentScore取决于这个基因是否属于基因集S及其差异度量(如foldchange)。差异度量越大基因的EnrichmentScore权重越大,如果基因在基因集S中则EnrichmentScore取正,反则取负。将基因集L在基因集S里的所有基因的EnrichmentScore一个个加起来,就是Enrichmentplot上的EnrichmentScore趋势,直到EnrichmentScore达到**值,就是基因集S**终的EnrichmentScore。第三步是为了检验第二部获得结果的统计学意义。

    蛋白质主要由碳、氢、氧、氮等化学元素组成,是一类重要的生物大分子。蛋白质的功能由蛋白质的三维结构决定。蛋白质三维结构绘图,可以直观地展示蛋白质三维功能结构,广泛应用于单核苷酸突变功能分析、药物蛋白分子相互作用分析等研究领域。基本原理蛋白质三维结构绘图主要分为蛋白质三维结构预测以及对结构进行可视化两步。蛋白质三维结构预测是基于蛋白质中氨基酸序列预测蛋白质折叠结构的步骤,**常用的预测方法为同源建模,同源建模的原理是序列相似的蛋白质具有相似的蛋白质结构,要推测一个未知结构蛋白的三维结构,只需要找到与之序列高度相似的已知结构模板。在无法进行同源建模(找不到模型)的情况下,还有折叠识别及从头建模法,但是计算量大运行缓慢且建模准确度不如同源建模。获得蛋白质三维结构预测的pbd文件后还需要通过分子三维结构软件绘制可视化的三维图,并分析特殊位点(分子对接或突变位点分析),常用的有pymol和DeepView等。数据要求目标蛋白的氨基酸序列或者编码蛋白的基因序列,突变数据等。下游分析突变位点靶向药物分析等。 参考国内外数据资源,根据需求制定构建方案。

ssGSEA基本原理

对于一个基因表达矩阵,ssGSEA首先对样本的所有基因的表达水平进行排序获得其在所有基因中的秩次rank。然后对于输入的基因集,从基因集中寻找表达数据里存在的基因并计数,并将这些基因的表达水平求和。接着基于上述求值,计算通路中每个基因的富集分数,并进一步打乱基因顺序重新计算富集分数,重复一千次,***根据基因富集分数的分布计算p值整合基因集**终富集分数。

数据要求

1、特定感兴趣的基因集(通常为免疫细胞表面marker genes),列出基因集中基因

2、基因表达矩阵,为经过log2标准化的芯片数据或者RNA-seq count数数据(基因名形式与基因集对应)


下游分析

免疫细胞浸润分数相关性(corralation)分析 乳腺类疾病预后相关信性基因突变研究数据包。云南文章成稿指导数据科学售后分析

结合WGCNA的ceRNA分析。云南文章成稿指导数据科学

    survivalCurve生存分析生存分析(survivalCurve)旨在更好地分析对不同因素对患者预后的影响,从而找到影响患者疾病的关键因素。生存曲线(Kaplan-Meier曲线)是生存分析的基本步骤,展示分类样本的生存曲线,从而揭示不同因素对疾病预后的影响。一般可应用的研究方向有:患者的生存期跟基因变异的关系、药物处理导致模式动物生存期变化。基本原理Kaplan-Meier法,直接用概率乘法定理估计生存率,故称乘积极限法(product-limitmethod),是一种非参数法。相比其他方法,KM曲线能更好的处理删失数据。先将样本生存时间从小到大排列。若遇到非删失值和删失值相同时,非截删失****。在生存时间后列出与时间相应的死亡人数,期初病例数(即生存期为某时间时尚存活的病例数)。然后计算活过每个时间点的生存率。以生存时间为横坐标,生存率为纵坐标所作的曲线,即为Kaplan-Meier曲线。术语解释风险比(HazardRatio,HR):Kaplan-Meier方法中计算的风险比HR为两分组对生存期影响的比例,用来描述该基因高表达对生存期的危险程度。该方法中的假设检验为两组中样本的生存期是否存在差异,即该因素是否会导致生存期的改变。删失(censored):在生存分析中。 云南文章成稿指导数据科学

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