Gene Ontology分析.doc

Gene?OntologyGO分析?Gene?Ontology可分为分子功能Molecular Function生物过程biological process和细胞组成cellular component三个部分。蛋白质或者基因可以通过ID对应或者序列注释的方法找到与之对应的GO号而GO号可对于到Term即功能类别或者细胞定位。 参考网站 功能富集分析?功能富集需要有一个参考数据集通过该项分析可以找出在统计上显著富集的GO Term。功能或者定位有可能与研究的目前有关。 图1. 基于GO的蛋白质富集分析图谱 GO功能分类 GO功能分类是在某一功能层次上统计蛋白或者基因的数目或组成往往是在GO的第二层次。此外也有研究都挑选一些Term而后统计直接对应到该Term的基因或蛋白数。结果一般以柱状图或者饼图表示。 1.GO分析?根据挑选出的差异基因计算这些差异基因同GO 分类中某几个特定的分支的超几何分布关系GO?分析会对每个有差异基因存在的GO 返回一个p-value小的p 值表示差异基因在该GO 中出现了富集。 GO?分析对实验结果有提示的作用通过差异基因的GO?分析可以找到富集差异基因的GO分类条目寻找不同样品的差异基因可能和哪些基因功能的改变有关。 2.Pathway分析?根据挑选出的差异基因计算这些差异基因同Pathway 的超几何分布关系Pathway?分析会对每个有差异基因存在的pathway 返回一个p-value小的p 值表示差异基因在该pathway 中出现了富集。 Pathway?分析对实验结果有提示的作用通过差异基因的Pathway?分析可以找到富集差异基因的Pathway 条目寻找不同样品的差异基因可能和哪些细胞通路的改变有关。与GO?分析不同pathway?分析的结果更显得间接这是因为pathway 是蛋白质之间的相互作用pathway 的变化可以由参与这条pathway 途径的蛋白的表达量或者蛋白的活性改变而引起。而通过芯片结果得到的是编码这些蛋白质的mRNA 表达量的变化。从mRNA 到蛋白表达还要经过microRNA 调控翻译调控翻译后修饰如糖基化磷酸化蛋白运输等一系列的调控过程mRNA 表达量和蛋白表达量之间往往不具有线性关系因此mRNA 的改变不一定意味着蛋白表达量的改变。同时也应注意到在某些pathway 中如EGF/EGFR 通路细胞可以在维持蛋白量不变的情况下通过蛋白磷酸化程度的改变调节蛋白的活性来调节这条通路。所以芯片数据pathway?分析的结果需要有后期蛋白质功能实验的支持如Western blot/ELISAIHC免疫组化over expression过表达RNAiRNA 干扰knockout基因敲除trans?gene转基因等。 Pathway 图示蓝色箭头上方图表示的是pathway 的框架图蓝色箭头下方图用红色表示落在pathway 中的差异基因所编码的蛋白质。 3.基因网络分析?目的 根据文献数据库和已知的pathway 寻找基因编码的蛋白之间的相互关系不超过1000 个基因。 基因网络关系图蓝色外圈的红色椭圆形表示的是有报道且被检索到的蛋白同其他蛋白之间的相互作用网络。 4.GSEA分析?Gene?Set Enrichment Analysis?分析是用统计学的方法分析5 类功能基因簇gene?set是否在不同的生物样本组中存在差异通过芯片实验数据的分析寻找不同样品的差异基因可能与哪些生物学功能相关为后期实验提供参考。 GSEA 主页截图该页面是对这5 类功能基因簇的描述 5.KEGG Pathway分析?KEGG网站Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes京都基因与基因组百科全书是一套关于基因组、酶促途径以及生物化学物质的在线数据库。它免费提供了基因数据库、通路数据库、配体化学反应数据库、序列相似性数据库SSDB 、基因表数据库、蛋白分子相互关系数据库BRITE 并且开发网页和编程的接口。有很多研究者采用 KEGG的数据或工具进行通路的分析。 KEGG Pathway?分析可以根据输入数据不同采用两种不同的方法进行分析如果SWISSRPOT 或者 GeneID 列表可以通数据库号转换并对应的方式对应到通路若来自Genbank 的序列可以通过相似性注释的方式对应到 KEGG Pathway。 Pathway ID Description Test 00010 Glycolysis / Gluconeogenesis 13 00020 Citrate cycle TCA cycle 9 00051 Fructose and mannose metabolism 8 00190 Oxidative phosphorylation 12 002