基因表达数据分析PPT课件.pptx

生物信息基础Basics in Bioinformatics主讲:模式识别与智能系统实验室网络搜索教研中心 信息与通信工程学院 北京邮电大学第8章 基因表达数据分析生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室内容提要引言基因表达与基因表达调控基因表达数据分析的意义基因表达数据的来源基因表达数据的预处理基因表达数据分析的主要方法基因表达调控网络模型生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室两种信息载体DNA分子蛋白质分子生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室分子中携带的信息每个生物信息载体的分子至少携带三种信 息遗传信息与功能相关的结构信息进化信息生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室携带基因相同,为何表现不同？生物体中，每个细胞带有同样的基因、携 带相同的遗传信息，但一个基因在不同组 织、不同细胞中的表现却不一样为什么？如何测量这种表现差异性？生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室内容提要引言基因表达与基因表达调控的概念基因表达数据分析的意义基因表达数据的来源基因表达数据的预处理基因表达数据分析的主要方法基因表达调控网络模型生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达数据基因表达(Gene Expression)即遗传信息从DNA传递到蛋白质的过程基因表达数据 这里特指基于DNA微阵列实验得到的反映mRNA 丰度 的数据不包括基因表达的最终产物（即蛋白质）的丰度数据可通过DNA微阵列技术获得比如：cDNA微阵列，寡核苷酸芯片从全基因组水平定量或定性检测基因转录产物mRNA 的含量生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达调控基因表达调控:– 对基因表达过程的调节机制或控制过程基因表达调控的重要性□生物体中,每个细胞携带同样的基因；但同一个基因在 不同组织、不同细胞中的表现并不一样，这是由基因 表达调控机制所决定?一个细胞在特定时刻仅仅产生很少一部分蛋白质 (即基因组中 只有很少一部分基因得以表达)?基因表达调控机制根据各个细胞的功能要求，精确地控制每种 蛋白质的生产数量?生物体完整的生命过程是基因组中各个基因按照一定的时空次 序开关的结果生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室内容提要引言基因表达与基因表达调控的概念基因表达数据分析的用途与意义基因表达数据的来源基因表达数据的预处理基因表达数据分析的主要方法基因表达调控网络模型生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达数据分析的用途基因表达数据中蕴含着基因活动的信息， 反映细胞当前的生理状态了解基因表达的时空规律,了解基因的功能获得基因表达调控信息探索基因表达的代谢途径探索疾病的可能发生机理生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达数据分析的意义阐明基因表达情况在不同条件下或不同细胞类型中，哪些基因的表达存 在差异，基因的功能是什么哪些基因的表达是细胞状态特异性的？根据它们的行 为可以判断细胞的状态(生存、增殖、分化、凋亡、癌 变或应激等)揭示基因调控路径和调控网络在特定条件下，哪些基因的表达发生显著变化，这些 基因受到哪些基因的调节，或者这些基因控制哪些基 因的表达生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室内容提要引言基因表达与基因表达调控的概念基因表达数据分析的用途与意义基因表达数据的来源基因表达数据的预处理基因表达数据分析的主要方法基因表达调控网络模型生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达数据的获取高通量检测基因组mRNA 丰度的方法cDNA 微阵列、寡核苷酸芯片即利用4 种核苷酸之间两两配对互补的特性，使两条在序列上 互补的单核苷酸链形成双链(这个过程被称为杂交)基本技术路线: 制备芯片，在一个约1cm2大小的玻璃 片上，将称为探针的cDNA 或寡核苷酸 片段固定在上面从细胞或组织中提取mRNA ，通过合 成荧光标记的cDNA，与芯片杂交用激光显微镜或荧光显微镜检测杂交后 的芯片，获取荧光强度，分析并得到细胞 中mRNA 丰度的信息生物信息基础 - Basics in Bioinformatics模式识别与智能系统实验室基因表达数据的获取示意图?生物信