三十六策 第 8 策 去蕪取精
生物信息學(xué)分析
面對(duì)一份高通量篩選的數(shù)據(jù)， 一共有 2 個(gè)階段的處理過(guò)程。
第一，從測(cè)序或芯片的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為差異基因列表的過(guò)程，
第二步，整合分析，包括交互作用網(wǎng)絡(luò)分析，功能聚類(lèi)分析和相關(guān)通路分析，這些分析結(jié)果會(huì)提示這么一些線索，
1)這么多差異分子里，哪些比較重要，位于調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn);
2)這些變化的分子群已知跟哪些表型相關(guān)性最高;
3)跟哪些已知的通路調(diào)控關(guān)系比較密切，這是后面做機(jī)制時(shí)候的大致方向。
GEO 是一個(gè)存高通量數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。腫瘤最權(quán)威的是 TCGA，比較方便易用的是 Oncomine
一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的索引網(wǎng)站，叫 omictools.com。
在有大數(shù)據(jù)可用的情況下，首先要做的工作是數(shù)據(jù)挖掘。
比較高的效率從眾多的差異表達(dá)分子中快速地修枝剪葉，建立一個(gè) 10-20 個(gè)分子的精選列表，選出需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的分子。選出 10-20 個(gè)候選分子的過(guò)程，除了差異表達(dá)的倍數(shù)要顯著以外，更多地需要考慮作為課題主變量的創(chuàng)新性問(wèn)題。
選擇標(biāo)準(zhǔn)：
- 新穎性
- 分子的特征： Genebank / Genecards了解分子大小、細(xì)胞定位、表達(dá)分布、分子已知的功能、相似的蛋白家族有什么功能，包括分子有沒(méi)有不同轉(zhuǎn)錄本等一系列背景。
- 蛋白分子量：分子量很大的蛋白做起來(lái)實(shí)驗(yàn)來(lái)后面有很多難點(diǎn)
-
亞細(xì)胞定位：
- 分泌型蛋白一般是用來(lái)傳遞信號(hào)的
- 膜蛋白很多是接收信號(hào)的受體
- 胞漿蛋白中：比較重要的作用比如信號(hào)通路中的激酶或磷酸酶的功能，一部分合成出來(lái)后能夠進(jìn)入細(xì)胞核，這一類(lèi)往往是具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的分子
- 利用數(shù)據(jù)庫(kù)或者預(yù)實(shí)驗(yàn)做二次驗(yàn)證：eg.預(yù)后結(jié)局有差異。樣本數(shù)據(jù)庫(kù)分析、臨床意義、文獻(xiàn)報(bào)道的其他人的研究結(jié)果、檢測(cè)細(xì)胞系里面的表達(dá)情況，選出多組線索間結(jié)果一致的，放棄那些結(jié)果矛盾的分子， 這樣可以為后續(xù)研究降低風(fēng)險(xiǎn)。
最終選出那么 2-3 個(gè)靶標(biāo)，按照分子、細(xì)胞、動(dòng)物整套研究的套路設(shè)計(jì)來(lái)做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
分子表型驗(yàn)證完，分析那些差異分子列表里面的分子交互網(wǎng)絡(luò)信息
需要知道哪些關(guān)鍵的通路受到了比較顯著的調(diào)控，趨勢(shì)跟你研究的靶分子是一致的，尤其是其中明星蛋白的表達(dá)變化情況要提煉出來(lái)，這種分子交互網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)可以通過(guò)在線工具分析得到。
KEGG通路有多個(gè) Biomarkers，趨勢(shì)一致結(jié)果就比較可信。
qPCR 或者 WB 的實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證這些明星分子的表達(dá)變化，進(jìn)一步確認(rèn)
“表型相關(guān)性”
讓這些文獻(xiàn)里面選到的分子跨越新表型上發(fā)揮新作用，機(jī)制方面就往表型間的共有通路上湊。
總結(jié)
圍繞篩選拿到數(shù)據(jù)之后怎么進(jìn)一步縮小候選分子范圍的策略方法進(jìn)行了介紹。數(shù)據(jù)挖掘在流程上跟自己篩選差不多，拿到差異分子列表都是分析的第一步。然后通過(guò)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，1)分子新不新，2)分子的特征，3)數(shù)據(jù)庫(kù)分析或者預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下的表達(dá)情況，由此產(chǎn)生一個(gè)小范圍的候選名單。下面再逐一讀文獻(xiàn)確認(rèn)分子背景，最終選中三五個(gè)進(jìn)行功能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
