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重读经典,MIQE 指南解读系列-6 数据分析

重读经典,MIQE 指南解读系列-6 数据分析 广州市昊洋贸易有限公司
2023-09-28
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续前文:

《重读经典,MIQE指南解读系列-5 反转录和 qPCR 》

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数据分析

数据分析包括原始数据的检查、数据质量和可靠性的评价和结果报告的生成。前文已经描述了多种数据收集和处理的策略,某项系统性评价结果显示,不同 qPCR 数据分析方法的性能显著不同。

立秋时节

应该提供数据分析方法和置信限评估的详细信息,及分析软件的性能指标。必须详细说明离群值的确定方法和数据的处理方法。精密度分析要求提供用于评价变异(如95%可信区间)的统计方法并提供相应浓度或 Cq 值。这些信息尽可能包括重复性和重现性数据。如前所述,提供 Cq 值的变异系数 CV 是不合适的,因为计算得到的 Cq 值的变异总是比拷贝数的 CV 值低,会产生误导。另外必须提供准确度的评价方法,包括所报告的组间差异的显著性等。


归一化:

9.1

归一化是可靠的 qPCR 检测的重要组成部分,因为这一过程可控制提取效率、反转录和扩增效率的差异,从而对不同样本的 mRNA 浓度进行比较。

使用参考基因作为内部对照是对细胞 mRNA 数据进行归一化处理的最常用方法。尽管使用参考基因被认为是最合适的归一化策略,但对于特定的组织、细胞形式及实验设计而言,参考基因的使用必须经过实验验证。不幸的是,虽然操作人员越来越意识到系统验证的重要性以及使用不适合的参考基因潜在的误导效应,但这些问题仍然被忽视。因此,许多分子生物学分析仍然包含着经过较差的归一化的 qPCR 数据。

立秋时节

归一化要求报告靶标基因相对于参考基因 mRNA 浓度的比值,参考基因的 mRNA 应该得到稳定表达,其丰度应该与样本中 mRNA 的总量有较强的相关性。

用单一参考基因进行归一化是不合理的,除非研究者能提供证据证明在所述的实验条件下没有表达差异。参考基因的选择优化及最佳数量必须通过实验测定,此项研究已有文献报道。

小编有话说:

在多数情况下,使用多个内参基因进行归一化得到的结论更可靠,具体做法是以 geNorm 算法判断其在实验条件下表达的稳定性(测定每个基因的 M 值大小,越小则该基因表达越稳定),选择表达最稳定的几个基因作为内参,同时应用在实验中进行归一化,取其几何平均值作为最终归一化的基准。当然,尽信书则无书,选择的内参基因个数取决于多个条件,实际选取的个数是在实际条件和实验精确性之间进行权衡的。如果目标基因数较少,或者只有很少量的 RNA 存在时,那么就没有必要选用多个 (如 7~8 个)内参基因。此外,如果目标基因的表达相对稳定,或者采用更多的内参基因对于归一化精确性的提高没有明显的帮助,此时使用除必要以外的内参基因就没有必要。



变异:

9.2

生物系统的固有变异可能达到或超过实验的组间差异。当使用较多生物学样本以增加实验的统计学显著性时,常可以观察到这种变异。尽管众多生物样本之间的差异可能很大,但足够多的样本量使较小的实验差异被辨别出来。最近有文献提供了处理该类数据的成功例子,内容包含当数据显示有很高的生物变异时,应如何挽救这些有生物学意义的数据。很多因素可以产生实验变异,并且影响达到特定统计学效能所需要的生物样本个数。因此,为了确定产生有效结论所需的样本个数,统计效能的分析非常有用。



小编有话说:

产生差异的原因大概有以下2种原因——随机误差和系统误差


随机误差来自生物学差异:生命现象的特征,即呈现动态系统;生物内部存在差异,所以实验不可能产生完全一致的结果。

随机误差来自测量技术:测量误差在任何分子技术中都是固有的。基于不同技术的不同仪器设备、来自不同厂家的试剂产品、基于不同统计学方法的数据分析软件等等。

随机误差产生于一些难以确定的因素,似乎没有规律性,但如果在同一条件下进行多次重复测定,就会发现测定数据的分布符合一般的统计规律。所以为了减少偶然误差,一般采取的措施是采取平均取样和多次取样。

系统误差可能来自:不正确的实验设计和样本处理,对照和重复设置不当,实验条件和样品处置技术欠妥,低质量的 RNA 样品,反转录和 qPCR 反应条件不理想,数据分析方法不正确,误差传递计算不正确等等。


质量分析:

9.3

若 PCR 仅用来检测是否存在某个特定核酸模板,而不进行准确定量,则被称为定性  PCR,此技术广泛应用于病原体诊断。定性还是定量 PCR 的分类问题主要取决于 PCR 技术是否对低的灵敏度有要求,有要求的是定性  PCR,相反则是定量 PCR。因此即使是定性  PCR 分析,也需要提供其分析性能的详细信息,尤其应包括7.4.2和7.4.3中涉及的内容。



小编有话说:

qPCR 实验设计和数据分析可以采用相对定量和绝对定量两种方法,研究人员在设计荧光定量 PCR 实验分析基因表达的时候首先要问的一个问题就是:数据最后会以一个什么样的形式得到。如果需要知道绝对的拷贝数,就需要用绝对定量的方法,否则只需要给出基因表达相对量就足够了。我们之后会详细介绍如何从这两种方案中选择。



总结

Tips:


目前,关于 qPCR 和 RT-qPCR 分析方法质量保证过程的重要性已被广泛认可。qPCR 和传统 PCR 分析的主要区别在于,前者要求能更准确地定量靶核苷酸。我们必须充分认识这一区别,并且认识到传统 PCR分析不能直接转化为qPCR。MIQE 指南提供了一张发表 qPCR 研究报告所需的要素清单,如前所述。标记为重要 (E) 的项目是必须提供的,以方便评阅人员评估研究工作并允许其他人进行重复。标记为理想 (D) 的项目也很重要,应尽可能包括在内,但未必适用于所有情况。

立秋时节

当然,运用常识也很重要:在初步筛选针对数百个靶点的表达进行特征时,没有必要遵守检查表上的所有项目。但是,一旦确定了一组较为有限的靶标(少于20个),就应该按照检查表的详细说明来描述检测性能。详细信息参考 http://www.rdmlorg/miqe/。


总之,该指南主要有3个目的:

使作者能够设计和报告更有价值的 qPCR  实验。

使评阅人员和编辑按照相应的标准来评价所提交的文稿的技术质量。

使读者更容易重复按照该指南发表的实验研究

因此,若指南要求的技术得到广泛应用,研究数据将更加统一、可比,最终更加可靠。

“重读经典,MIQE 指南解读系列”到此完结,之后请大家继续关注姊妹篇“如何让你的 SCI 文章 MIQE 起来”,详细介绍如何基于 MIQE 指南设计、实施 qPCR 实验并发表符合 MIQE 指南要求的数据,让您的 qPCR 实验细节和数据也 MIQE 起来~




1、Bustin SA, Benes V, Garson JA, Hellemans J, Huggett J, Kubista M, Mueller R, Nolan T, Pfaffl MW, Shipley GL, Vandesompele J, Wittwer CT. The MIQE guidelines:minimum information for publication of quantitative real-time PCR experiments. Clin Chem. 2009 Apr;55(4):611-22. doi:10.1373/clinchem.2008.112797. Epub 2009 Feb 26. PMID:19246619.


为方便大家学习 MIQE 指南,本解读系列的前5篇链接如下,欢迎大家点击阅读👇👇👇


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1、重读经典,MIQE 指南解读系列 -1 MIQE 的诞生

2、重读经典,MIQE 指南解读系列-2 MIQE 诞生背后的故事

3、重读经典,MIQE 指南解读系列-3 MIQE 宗旨、术语及相关概念

4、重读经典,MIQE 指南解读系列-4 两大应用、样本和样本质量

5、重读经典,MIQE 指南解读系列-5 反转录和 qPCR


* BIO-RAD是BIO-RAD LABORATORIES, INC. 在特定区域的商标。

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