Expressionsdatenanalyse. Vorlesung Einführung in die Bioinformatik - Expressionsdatenanalyse

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1 Expressionsdatenanalyse U. Scholz & M. Lange Folie #6-1

2 Grundidee U. Scholz & M. Lange Folie #6-2

3 Ergebnis der Experimente I U. Scholz & M. Lange Folie #6-3

4 Genexpression U. Scholz & M. Lange Folie #6-4

5 Micro-Arrays Grundidee U. Scholz & M. Lange Folie #6-5

6 Probenaufbereitung U. Scholz & M. Lange Folie #6-6

7 Arraylayout - Beispiel Uwe Zierold, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-7

8 Sampleaufbereitung U. Scholz & M. Lange Folie #6-8

9 Ablauf U. Scholz & M. Lange Folie #6-9

10 Ablauf: Beispiel für Experimentserie mit anschließender Auswertung Uwe Zierold, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-10

11 Zweifarbenaufnahmen U. Scholz & M. Lange Folie #6-11

12 Zweifarbenaufnahmen U. Scholz & M. Lange Folie #6-12

13 Multimedia Einführung Flash Animation vom Davidson College Department of Biology U. Scholz & M. Lange Folie #6-13

14 Probleme U. Scholz & M. Lange Folie #6-14

15 Probleme: Datenaufkommen U. Scholz & M. Lange Folie #6-15

16 Organisationen und Plattformen U. Scholz & M. Lange Folie #6-16

17 Standardisierungen U. Scholz & M. Lange Folie #6-17

18 MIAME I U. Scholz & M. Lange Folie #6-18

19 MIAME II MIAME ist keine formale Spezifikation sondern Richtlinie für die Entwicklung von Datenbanken und Data Management Software zu Microarray Experimenten Beschreibung der konzeptionellen Struktur von Microarray Experimenten Freitext möglichst zusammen mit kontrolliertem Vokabular oder Ontologien (z.b. Taxonomie, Zelltypen, Begriffe zur Anatomie, Nomenklatur zu chem. Verbindungen) Kontrolliertes Vokabular: (Qualifier, Wert, Quelle), z.b.: (Qualifier : cell type, Wert : epithelial, Quelle : Gray s anatomy, 38th ed. ) Die Microarray Gene Expression Data (MGED) Gruppe entwickelt eine Ontologie für Microarray Experiment Beschreibungen Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-19

20 Datenmengen U. Scholz & M. Lange Folie #6-20

21 Genexpressionsdatenbanken U. Scholz & M. Lange Folie #6-21

22 Datenbanken U. Scholz & M. Lange Folie #6-22

23 Arrayexpress (Stand 2007) U. Scholz & M. Lange Folie #6-23

24 Arrayexpress (Vergleich 10/06 10/07) U. Scholz & M. Lange Folie #6-24

25 Arrayexpress II Repository für Daten von Microarrays, Genexpressionsdaten, Protokolle der Experimente und zugehörige Publikationen nach MIAME/MAGE- ML Spezifikation ArrayExpress besteht aus 4 Hauptkomponenten: 1. Datenbank 2. Webbasiertes Query-Interface 3. Webbasiertes Daten-Submission-Tool und Annotations-Tool MIAMExpress 4. Online-Analyse-Tool Expression Profiler Datenimport direkt in Expression Profiler oder Export für lokale Analyse Daten-Submission-Tool besteht aus 3 Teilen: 1. Experiment, 2. Protokoll und 3. Array Vergabe von Accession-Numbers zur Referenzierung von mehreren Experimenten zu Array oder Protokoll Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-25

26 Zusammenfassung I U. Scholz & M. Lange Folie #6-26

27 Zusammenfassung II MIAME: Minimum Information About a Microarray Experiment - Zwei Hauptabschnitte: 1. Array Design, 2. Gene Expression Experiment MAGE-ML: MicroArray and Gene Expression Markup Language - Zum Datenaustausch - XML basiert - Abgeleitet von MAGE-OM (und MAGE-OM von MIAME) Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-27

28 Beispiel: IPK FLAREX U. Scholz & M. Lange Folie #6-28

29 Beispiel: IPK NORMALIZER I Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-29

30 Beispiel: IPK NORMALIZER II Hier Betrachtung mehrer Experimente, wobei Expression eines Gens in verschiedenen Zuständen gemessen wird! Um so höher das Ratio, desto mehr ist das jeweilige Gene hoch/runter reguliert und damit interessant! Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-30

31 Beispiel: IPK NORMALIZER III Hier Betrachtung eines Experiments, wobei ein Gen immer doppelt gespottet wird! Um so höher das Ratio, desto weiter liegen die gemessen Werte für identische Gene (Doppel-Spots) auseinander! -> Hinweis auf Fehler!!! Andreas Stephanik, IPK Gatersleben 2004 U. Scholz & M. Lange Folie #6-31

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