Optimierung des Verhältnisses zwischen Rauschen und Verzerrung für Illumina Whole-Genome-Expression BeadChips

Fünf Strategien zur Vorverarbeitung der Intensitäten von Illumina-Expression-BeadChips werden aus der Perspektive von Präzision und Verzerrung bewertet. Die Strategien umfassen eine beliebte varianzstabilisierende Transformation und modellbasierte Hintergrundkorrekturen, die entweder die Kontroll-Sonden verwenden oder ignorieren. Vier Kalibrierungsdatensätze werden verwendet, um Präzision, Verzerrung und falsche Entdeckerrate (FDR) zu evaluieren. Die ursprünglichen Algorithmen zeigen Betriebseigenschaften, die nicht leicht vergleichbar sind. Einige tendieren dazu, das Rauschen zu minimieren, während andere die Verzerrung minimieren. Jeder ursprüngliche Algorithmus zeigt einen angeborenen Intensitätsoffset, durch den unlogarithmierte Intensitäten von Null abgeriegelt werden, und die Größe dieses Offsets bestimmt seine Position im Rausch-Verzerrungs-Spektrum. Durch das Hinzufügen zusätzlicher Offsets wird ein Kontinuum verwandter Algorithmen mit unterschiedlichen Rausch-Verzerrungs-Kompromissen erzeugt, was einen direkten Vergleich der Leistung der Strategien auf gleichwertigen Bedingungen ermöglicht. Das Hinzufügen eines positiven Offsets verringert die FDR jedes ursprünglichen Algorithmus. Das Potenzial jeder Strategie, einen Algorithmus mit einem optimalen Rausch-Verzerrungs-Verhältnis zu erzeugen, wird untersucht, indem der Offset gefunden wird, der die FDR minimiert. Die Verwendung von Kontroll-Sonden als Teil der Hintergrundkorrektur- und Normalisierungsstrategie erweist sich als die beste Methode, um die niedrigste FDR für eine gegebene Verzerrung zu erreichen.