研究發(fā)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)數(shù)據(jù)的普遍誤解
研究數(shù)據(jù)的可重復(fù)性是實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的主要挑戰(zhàn)。隨著由基因組規(guī)模技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的復(fù)雜性增加,這種擔(dān)憂變得越來越令人擔(dān)憂。
RNA-seq是現(xiàn)代分子生物學(xué)中使用最廣泛的方法之一,可以在一次測試中同時(shí)測量給定樣品中所有基因的表達(dá)水平。特拉維夫大學(xué)小組的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),RNA-seq技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)技術(shù)偏見,這通常會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
該研究由TAU薩克勒醫(yī)學(xué)院和喬治·懷斯生命科學(xué)學(xué)院的Shir Mandelbaum博士,Zohar Manber博士,Orna Elroy-Stein博士和Ran Elkon博士進(jìn)行,并于11月12日發(fā)表在PLOS Biology上。
該研究的主要作者埃爾康博士說:“近幾年來,人們對(duì)生物學(xué)研究中錯(cuò)誤結(jié)果(有時(shí)被稱為可再現(xiàn)性危機(jī))的警覺性越來越高。” “這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)處理以減少誤導(dǎo)性發(fā)現(xiàn)的數(shù)量的重要性。”
RNA-seq實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)是表征響應(yīng)不同條件而被激活或抑制的生物學(xué)過程。研究人員分析了數(shù)十個(gè)公開可用的RNA-seq數(shù)據(jù)集,以分析細(xì)胞對(duì)多種壓力的反應(yīng)。
在研究過程中,科學(xué)家們注意到,一組特別短或長的基因反復(fù)顯示出表達(dá)水平的變化,該水平由給定基因的RNA轉(zhuǎn)錄本的表觀數(shù)量來衡量。對(duì)于這種反復(fù)發(fā)生的模式感到困惑,研究小組想知道它是否反映了不同觸發(fā)因素共同的普遍生物反應(yīng),還是源于某種實(shí)驗(yàn)條件。
為了解決這個(gè)問題,他們比較了相同生物學(xué)條件下的重復(fù)樣本。復(fù)制品之間基因表達(dá)的差異可以反映與實(shí)驗(yàn)的生物學(xué)目的無關(guān)的技術(shù)效果。出乎意料的是,在重復(fù)之間的這些比較中觀察到顯示表達(dá)水平變化的特別短或長基因的相同模式。研究人員說,這種模式是技術(shù)偏見的結(jié)果,這種偏見似乎與基因長度有關(guān)。
重要的是,TAU研究人員能夠證明他們?cè)谠S多RNA-seq數(shù)據(jù)集中檢測到的長度偏差如何導(dǎo)致錯(cuò)誤識(shí)別特定的生物學(xué)功能,作為對(duì)測試條件的細(xì)胞反應(yīng)。
“對(duì)數(shù)據(jù)的這種誤解可能導(dǎo)致完全誤導(dǎo)性的結(jié)論,”埃爾康博士總結(jié)說。“實(shí)際上,這項(xiàng)研究還顯示了如何從數(shù)據(jù)中消除這種偏見,從而濾除了錯(cuò)誤的結(jié)果,同時(shí)保留了生物學(xué)上相關(guān)的結(jié)果。”
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