Probleme bei der cDNA-Mikroarray-Analyse: Qualitätsfilterung, Kanalisierung, Modelle der Variationen und Bewertung von Genwirkungen

Wir betrachten das Problem des Vergleichs der Genexpressionsniveaus von Zellen, die unter zwei verschiedenen Bedingungen gewachsen sind, anhand von cDNA-Mikroarray-Daten. Wir verwenden einen Qualitätsindex, der aus doppelten Punkten auf demselben Schnitt berechnet wird, um auffällige Punkte, schlecht qualifizierte Gene und problematische Schnitte herauszufiltern. Wir führen auch Kalibrierungsexperimente durch, um zu zeigen, dass eine Normalisierung zwischen den fluoreszierenden Markierungen erforderlich ist und dass die Normalisierung schnittabhängig und nichtlinear ist. Eine ranginvariante Methode wird vorgeschlagen, um nicht-differentiell exprimierte Gene auszuwählen und Normalisierungskurven in vergleichenden Experimenten zu erstellen. Nach der Normalisierung werden die Residuen aus den Kalibrierdaten verwendet, um vorab Informationen über die Varianzbestandteile in der Analyse vergleichender Experimente bereitzustellen. Basierend auf einem hierarchischen Modell, das mehrere Ebenen der Variationen berücksichtigt, wird eine Methode zur Bewertung der Signifikanz der Genwirkungen in vergleichenden Experimenten vorgestellt. Die Analyse wird anhand von zwei Gruppen von Experimenten mit 125 und 4129 Genen, jeweils in Escherichia coli, die in Glukose und Acetat gewachsen sind, demonstriert.