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转录组数据分析解读及实例操作-1

有参考基因组的转录组生物信息分析

一、生物信息分析流程 获得原始测序序列(Sequenced Reads)后,在有相关物种参考序列或参考基因组的情况下,通过如下流程进行生物信息分析: 二、项目结果说明 1 原始序列数据 高通量测序(如illumina HiSeq TM2000/MiSeq等测序平台)测序得到的原始图像数据文件经碱基识别(Base Calling)分析转化为原始测序序列(Sequenced Reads),我们称之为Raw Data或Raw Reads,结果以FASTQ(简称为fq)文件格式存储,其中包含测序序列(reads)的序列信息以及其对应的测序质量信息。 FASTQ格式文件中每个read由四行描述,如下: @EAS139:136:FC706VJ:2:2104:15343:197393 1:Y:18:ATCACG GCTCTTTGCCCTTCTCGTCGAAAATTGTCTCCTCATTCGAAACTTCTCTGT + @@CFFFDEHHHHFIJJJ@FHGIIIEHIIJBHHHIJJEGIIJJIGHIGHCCF 其中第一行以“@”开头,随后为illumina 测序标识符(Sequence Identifiers)和描述文字(选择性部分);第二行是碱基序列;第三行以“+”开头,随后为illumina 测序标识符(选择性部分);第四行是对应序列的测序质量(Cock et al.)。 illumina 测序标识符详细信息如下:

第四行中每个字符对应的ASCII值减去33,即为对应第二行碱基的测序质量值。如果测序错误率用e表示,illumina HiSeq TM2000/MiSeq的碱基质量值用Q phred 表示,则有下列关系: 公式一:Q phred = -10log 10 (e) illumina Casava 1.8版本测序错误率与测序质量值简明对应关系如下: 2 测序数据质量评估 2.1 测序错误率分布检查 每个碱基测序错误率是通过测序Phred数值(Phred score, Q phred )通过公式1转化得到,而Phred 数值是在碱基识别(Base Calling)过程中通过一种预测碱基判别发生错误概率模型计算得到的,对应关系如下表所显示: illumina Casava 1.8版本碱基识别与Phred分值之间的简明对应关系 测序错误率与碱基质量有关,受测序仪本身、测序试剂、样品等多个因素共同影响。对于RNA-seq技术,测序错误率分布具有两个特点: (1)测序错误率会随着测序序列(Sequenced Reads)的长度的增加而升高,这是由于测序过程中化学试剂的消耗而导致的,并且为illumina高通量测序平台都具有的特征(Erlich and Mitra, 2008; Jiang et al.)。 (2)前6个碱基的位置也会发生较高的测序错误率,而这个长度也正好等于在RNA-seq 建库过程中反转录所需要的随机引物的长度。所以推测前6个碱基测序错误率较高的原因为随机引物和RNA模版的不完全结合(Jiang et al.)。测序错误率分布检查用于检测在测序长度范围内,有无异常的碱基位置存在高错误率,比如中间位置的碱基测序错误率显着高于其他位置。一般情况下,每个碱基位置的测序错误率都应该低于0.5%。 图2.1 测序错误率分布图

转录组测序(RNA-seq)技术

转录组测序(RNA-seq)技术 转录组是某个物种或者特定细胞类型产生的所有转录本的集合。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理,已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。基于Illumina高通量测序平台的转录组测序技术使能够在单核苷酸水平对任意物种的整体转录活动进行检测,在分析转录本的结构和表达水平的同时,还能发现未知转录本和稀有转录本,精确地识别可变剪切位点以及cSNP(编码序列单核苷酸多态性),提供最全面的转录组信息。相对于传统的芯片杂交平台,转录组测序无需预先针对已知序列设计探针,即可对任意物种的整体转录活动进行检测,提供更精确的数字化信号,更高的检测通量以及更广泛的检测范围,是目前深入研究转录组复杂性的强大工具。 技术优势: ?数字化信号:直接测定每个转录本片段序列,单核苷酸分辨率的精确度,同时不存在传统微阵列杂交的荧光模拟信号带来的交叉反应和背景噪音问题。 ?高灵敏度:能够检测到细胞中少至几个拷贝的稀有转录本。 ?任意物种的全基因组分析:无需预先设计特异性探针,因此无需了解物种基因信息,能够直接对任何物种进行转录组分析。同时能够检测未知基因,发现新的转录本,并精确地识别可变剪切位点及cSNP,UTR区域。 ?更广的检测范围:高于6个数量级的动态检测范围,能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本。 应用领域:转录本结构研究(基因边界鉴定、可变剪切研究等),转录本变异研究(如基因融合、编码区SNP研究),非编码区域功能研究(Non-coding RNA研究、microRNA前体研究等),基因表达水平研究以及全新转录本发现。 图1 RNA-seq获得的数据能够进行全面的数据挖掘,既能够进行基因结构分析,鉴定UTR、可变剪切位点,也能够发现新的转录本及非编码RNA,比较样本间的表达水平差异

大数据的统计分析方法

统计分析方法有哪几种?下面天互数据将详细阐述,并介绍一些常用的统计分析软件。 一、指标对比分析法指标对比分析法 统计分析的八种方法一、指标对比分析法指标对比分析法,又称比较分析法,是统计分析中最常用的方法。是通过有关的指标对比来反映事物数量上差异和变化的方法,有比较才能鉴别。 指标分析对比分析方法可分为静态比较和动态比较分析。静态比较是同一时间条件下不同总体指标比较,如不同部门、不同地区、不同国家的比较,也叫横向比较;动态比较是同一总体条件不同时期指标数值的比较,也叫纵向比较。 二、分组分析法指标对比分析法 分组分析法指标对比分析法对比,但组成统计总体的各单位具有多种特征,这就使得在同一总体范围内的各单位之间产生了许多差别,统计分析不仅要对总体数量特征和数量关系进行分析,还要深入总体的内部进行分组分析。分组分析法就是根据统计分析的目的要求,把所研究的总体按照一个或者几个标志划分为若干个部分,加以整理,进行观察、分析,以揭示其内在的联系和规律性。 统计分组法的关键问题在于正确选择分组标值和划分各组界限。 三、时间数列及动态分析法 时间数列。是将同一指标在时间上变化和发展的一系列数值,按时间先后顺序排列,就形成时间数列,又称动态数列。它能反映社会经济现象的发展变动情况,通过时间数列的编制和分析,可以找出动态变化规律,为预测未来的发展趋势提供依据。时间数列可分为绝对数时间数列、相对数时间数列、平均数时间数列。 时间数列速度指标。根据绝对数时间数列可以计算的速度指标:有发展速度、增长速度、平均发展速度、平均增长速度。 动态分析法。在统计分析中,如果只有孤立的一个时期指标值,是很难作出判断的。如果编制了时间数列,就可以进行动态分析,反映其发展水平和速度的变化规律。

转录组测序结题报告

转录组测序结题报告 1.mRNA纯化: 抽提得到的总RNA首先利用10U的DNaseI(Ambion,美国)在37℃消化1小时;然后利用Micropoly(A)PuristTM mRNA purification kit(Ambion,美国),进行mRNA纯化:把RNA稀释到250μl的体积,按照Kit的操作步骤(Cat.No:

1919)进行;最后得到的mRNA用100μl预热的THE缓冲液洗脱,利用NanoDrop 进行定量。 2.cDNA合成: cDNA合成是在Ng等2005年发表的方法基础上改进而成(文献1,图1)。第一链cDNA合成利用GsuI-oligo dT作为反转录引物,10μg的mRNA作为模板,用1000 单位的Superscript II reverse transcriptase (Invitrogen,美国)在42℃作用1小时完成;随后利用NaIO4(Sigma,美国)氧化mRNA的5’帽子结构,并连接生物素;通过Dynal M280磁珠(Invitrogen,美国)筛选连接了生物素的mRNA/cDNA,并通过碱裂解释放第一链cDNA;然后通过DNA ligase(TaKaRa,日本)在第一链cDNA的5’末端加上接头,然后通过Ex Taq polymerase (TaKaRa,日本)合成第二链cDNA。最后通过GsuI酶切去除polyA和5’端接头。 图1. 全长cDNA合成示意图 3.cDNA测序: 合成的cDNA利用超声仪(Fisher)打断到300-500bp的范围,利用Ampure beads(Agencourt,美国)进行纯化。随后纯化的cDNA利用TruSeq TM DNA XXmple Prep Kit – Set A (illumina,美国)制备文库,并利用TruSeq PE Cluster Kit (illumina,美国)进行扩增。最后在illumina机器上进行测序反应。 测序得到的数据统计见表1. 表1. Solexa测序统计 样品对照 1 2

16种常用的数据分析方法汇总

一、描述统计 描述性统计是指运用制表和分类,图形以及计筠概括性数据来描述数据的集中趋势、离散趋势、偏度、峰度。 1、缺失值填充:常用方法:剔除法、均值法、最小邻居法、比率回归法、决策树法。 2、正态性检验:很多统计方法都要求数值服从或近似服从正态分布,所以之前需要进行正态性检验。常用方法:非参数检验的K-量检验、P-P图、Q-Q图、W检验、动差法。 二、假设检验 1、参数检验 参数检验是在已知总体分布的条件下(一股要求总体服从正态分布)对一些主要的参数(如均值、百分数、方差、相关系数等)进行的检验。 1)U验使用条件:当样本含量n较大时,样本值符合正态分布 2)T检验使用条件:当样本含量n较小时,样本值符合正态分布 A 单样本t检验:推断该样本来自的总体均数μ与已知的某一总体均数μ0 (常为理论值或标准值)有无差别; B 配对样本t检验:当总体均数未知时,且两个样本可以配对,同对中的两者在可能会影响处理效果的各种条件方面扱为相似;

C 两独立样本t检验:无法找到在各方面极为相似的两样本作配对比较时使用。 2、非参数检验 非参数检验则不考虑总体分布是否已知,常常也不是针对总体参数,而是针对总体的某些一股性假设(如总体分布的位罝是否相同,总体分布是否正态)进行检验。适用情况:顺序类型的数据资料,这类数据的分布形态一般是未知的。 A 虽然是连续数据,但总体分布形态未知或者非正态; B 体分布虽然正态,数据也是连续类型,但样本容量极小,如10以下; 主要方法包括:卡方检验、秩和检验、二项检验、游程检验、K-量检验等。 三、信度分析 检査测量的可信度,例如调查问卷的真实性。 分类: 1、外在信度:不同时间测量时量表的一致性程度,常用方法重测信度 2、内在信度;每个量表是否测量到单一的概念,同时组成两表的内在体项一致性如何,常用方法分半信度。 四、列联表分析 用于分析离散变量或定型变量之间是否存在相关。

转录组RNAseq术语解释

RNA-Seq名词解释 1.index 测序的标签,用于测定混合样本,通过每个样本添加的不同标签进行数据区分,鉴别测序样品。 2.碱基质量值 (Quality Score或Q-score)是碱基识别(Base Calling)出错的概率的整数映射。碱基质量值越高 表明碱基识别越可靠,碱基测错的可能性越小。 3.Q30 碱基质量值为Q30代表碱基的精确度在99.9%。 4.FPKM(Fragments Per Kilobase of transcript per Million fragments mapped) 每1百万个map上的reads中map到外显子的每1K个碱基上的fragment个数。计算公式为 公式中,cDNA Fragments 表示比对到某一转录本上的片段数目,即双端Reads数目;Mapped Reads(Millions)表示Mapped Reads总数, 以10为单位;Transcript Length(kb):转录本长度,以kb个碱基为单位。 5.FC(Fold Change) 即差异表达倍数。 6.FDR(False Discovery Rate) 即错误发现率,定义为在多重假设检验过程中,错误拒绝(拒绝真的原(零)假设)的个数占所有被拒绝 的原假设个数的比例的期望值。通过控制FDR来决定P值的阈值。 7.P值(P-value) 即概率,反映某一事件发生的可能性大小。统计学根据显著性检验方法所得到的P 值,一般以P<0.05 为显著,P<0.01为非常显著,其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.05或0.01。 8.可变剪接(Alternative splicing)

华大转录组测序内部培训资料

(内部资料,请勿外传) 动植物转录组 (Transcriptome ) 产品说明书 科技服务体系 动植物研究方向

版本信息: 2011年07月08日

目录 1产品概述 (1) 1.1 什么是转录组测序 (1) 1.2 转录组测序的产品功能 (1) 1.3 转录组测序产品优势 (1) 1.4 转录组测序产品发展史 (1) 1.5 项目执行时间 (3) 1.6 产品交付结果 (3) 2转录组测序研究方法 (4) 2.1 产品策略 (4) 2.2 样品准备 (5) 2.2.1 RNA样品要求 (5) 2.2.2 RNA样品送样标准 (6) 2.2.3 RNA提取的组织用量建议 (6) 2.3 样品运输要求 (7) 2.3.1 样品包装 (7) 2.3.2 样品标识 (8) 2.3.3 样品运输条件 (8) 2.4 文库的构建及测序 (9) 2.4.1 实验流程 (9) 2.4.2 测序及数据处理 (10) 2.5 转录组生物信息学分析 (10) 2.5.1 没有参考序列的转录组De novo (10) 2.5.2 有参考序列的转录组Re-sequencing (18) 2.5.3 参考文献 (24) 3成功案例 (25)

3.1 华大成功案例 (25) 3.2 相关文献解读 (26)

1产品概述 1.1什么是转录组测序? 转录组测序的研究对象为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA的总和,包括mRNA和非编码RNA。转录组测序是指用新一代高通量测序技术对物种或者组织的转录本进行测序并得到相关的转录本信息。 1.2转录组测序的产品功能 1.获得物种或者组织的转录本信息; 2.得到转录本上基因的相关信息,如:基因结构,功能等; 3.发现新的基因; 4.基因结构优化; 5.发现可变剪切; 6.发现基因融合; 7.基因表达差异分析。 1.3转录组测序产品优势 覆盖度高:检测信号是数字信号,几乎覆盖所有转录本; 检测精度高:几十到数十万个拷贝精确计数; 分辨率高:可以检测到单碱基差异,基因家族中相似基因及可变剪切造成的不同转录本的表达; 完成速度快:整个项目周期只需要50个工作日时间; 成本低:基本上每个实验室可以承担相关研究经费。 1.4转录组测序产品发展史 转录组的研究手段大体包括:EST序列构建及研究,芯片研究,运用第二代测序技术研究等。EST是从一个随机选择的cDNA 克隆进行5’端和3’端单一次sanger测序获得的短的cDNA 部分序列,代表一个完整基因的一小部分,在

《大数据分析方法与应用》教学大纲

《大数据分析方法与应用》课程教学大纲 课程代码:090542008 课程英文名称:Big Data Analysis: Methods and Applications 课程总学时:40 讲课:40 实验:0 上机:0 适用专业:应用统计学 大纲编写(修订)时间:2017.6 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 本课程是应用统计学专业的一门专业课,通过本课程的学习,可以使学生学会选用适当的方法和技术分析数据,领会大数据分析方法和应用,掌握复杂数据的分析与建模,使学生能够按照实证研究的规范和数据挖掘的步骤进行大数据研发,为就业与继续深造打下必要而有用的基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握数据挖掘流程、随机森林树的回归算法、基于预测强度的聚类方法、朴素贝叶斯分类、高维回归及变量选择、图模型等。 2.基本能力:要求能在真实案例中应用相应的方法。 3.基本技能:掌握复杂数据的分析与建模。 (三)实施说明 1. 本大纲主要依据应用统计学专业2017版教学计划、应用统计学专业专业建设和特色发展规划和沈阳理工大学编写本科教学大纲的有关规定并根据我校实际情况进行编写的。 2. 课程学时总体分配表中的章节序号在授课过程中可酌情调整顺序,课时分配仅供参考。打“*”号的章节可删去或选学。 3. 建议本课程采用课堂讲授、讨论相结合的方法开展教学,通过讨论等方式强化重点,通过分散难点,使学生循序渐进的掌握难点。 4.教学手段:建议采用多媒体等现代化手段开展教学。 (四)对先修课的要求 本课程的先修课程:应用多元统计分析。 (五)对习题课、实践环节的要求 通过案例讲解算法,鼓励学生演示分析思路和分析收获,使学生有机会诊断问题,并学会选用适当的方法和技术分析数据。 (六)课程考核方式 1.考核方式:考查 2.考核目标:在考核学生基础知识、基本技能,基本能力的基础上,重点考核学生的分析能力、解决实际问题能力。 3.成绩构成:本课程由平时成绩和结课报告的质量评定优、良、中、及格和不及格。 (七)参考书目: 《大数据分析:方法与应用》,王星编,清华大学出版社,2013. 二、中文摘要 《大数据分析方法与应用》是高等学校应用统计学专业的一门选修的专业课。本课程着重介绍了统计学习、数据挖掘和模式识别等领域的各种大数据分析方法。课程主要内容包括大数据分析概述、数据挖掘流程、随机森林树、基于预测强度的聚类方法、贝叶斯分类和因果学习、高

16种统计分析方法-统计分析方法有多少种

16种常用的数据分析方法汇总 2015-11-10分类:数据分析评论(0) 经常会有朋友问到一个朋友,数据分析常用的分析方法有哪些,我需要学习哪个等等之类的问题,今天数据分析精选给大家整理了十六种常用的数据分析方法,供大家参考学习。 一、描述统计 描述性统计是指运用制表和分类,图形以及计筠概括性数据来描述数据的集中趋势、离散趋势、偏度、峰度。 1、缺失值填充:常用方法:易9除法、均值法、最小邻居法、比率回归法、决策树法。 2、正态性检验:很多统计方法都要求数值服从或近似服从正态分布,所以之前 需要进行正态性检验。常用方法:非参数检验的K-量检验、P-P图、Q-Q图、W 检验、动差法。 二、假设检验 1、参数检验 参数检验是在已知总体分布的条件下(一股要求总体服从正态分布)对一些主要的参数(如均值、百分数、方差、相关系数等)进行的检验。 1)U验使用条件:当样本含量n较大时,样本值符合正态分布 2)T检验使用条件:当样本含量n较小时,样本值符合正态分布 A单样本t检验:推断该样本来自的总体均数卩与已知的某一总体均数卩0常为理论值或标准值)有无差别; B配对样本t检验:当总体均数未知时,且两个样本可以配对,同对中的两者在可能会影响处理效果的各种条件方面扱为相似; C两独立样本t检验:无法找到在各方面极为相似的两样本作配对比较时使用。 2、非参数检验 非参数检验则不考虑总体分布是否已知,常常也不是针对总体参数,而是针对总体的某些一股性假设(如总体分布的位罝是否相同,总体分布是否正态)进行检验。

适用情况:顺序类型的数据资料,这类数据的分布形态一般是未知的 A 虽然是连续数据,但总体分布形态未知或者非正态; B 体分布虽然正态,数据也是连续类型,但样本容量极小,如10 以下; 主要方法包括:卡方检验、秩和检验、二项检验、游程检验、K-量检验等。 三、信度分析检査测量的可信度,例如调查问卷的真实性。 分类: 1、外在信度:不同时间测量时量表的一致性程度,常用方法重测信度 2、内在信度;每个量表是否测量到单一的概念,同时组成两表的内在体项一致性如何,常用方法分半信度。 四、列联表分析 用于分析离散变量或定型变量之间是否存在相关。对于二维表,可进行卡方检验,对于三维表,可作Mentel-Hanszel 分层分析。 列联表分析还包括配对计数资料的卡方检验、行列均为顺序变量的相关检验。 五、相关分析 研究现象之间是否存在某种依存关系,对具体有依存关系的现象探讨相关方向及相关程度。 1、单相关:两个因素之间的相关关系叫单相关,即研究时只涉及一个自变量和一个因变量; 2、复相关:三个或三个以上因素的相关关系叫复相关,即研究时涉及两个或两个以上的自变量和因变量相关; 3、偏相关:在某一现象与多种现象相关的场合,当假定其他变量不变时,其中两个变量之间的相关关系称为偏相关。 六、方差分析 使用条件:各样本须是相互独立的随机样本;各样本来自正态分布总体;各总体方差相等。 分类1、单因素方差分析:一项试验只有一个影响因素,或者存在多个影响因素时, 只分析一个因素与响应变量的关系2、多因素有交互方差分析:一顼实验有多个影响

简析大数据及其处理分析流程

昆明理工大学 空间数据库期末考察报告《简析大数据及其处理分析流程》 学院:国土资源工程学院 班级:测绘121 姓名:王易豪 学号:201210102179 任课教师:李刚

简析大数据及其处理分析流程 【摘要】大数据的规模和复杂度的增长超出了计算机软硬件能力增长的摩尔定律,对现有的IT架构以及计算能力带来了极大挑战,也为人们深度挖掘和充分利用大数据的大价值带来了巨大机遇。本文从大数据的概念特征、处理分析流程、大数据时代面临的挑战三个方面进行详细阐述,分析了大数据的产生背景,简述了大数据的基本概念。 【关键词】大数据;数据处理技术;数据分析 引言 大数据时代已经到来,而且数据量的增长趋势明显。据统计仅在2011 年,全球数据增量就达到了1.8ZB (即1.8 万亿GB)[1],相当于全世界每个人产生200GB 以上的数据,这些数据每天还在不断地产生。 而在中国,2013年中国产生的数据总量超过0.8ZB(相当于8亿TB),是2012年所产生的数据总量的2倍,相当于2009年全球的数据总量[2]。2014年中国所产生的数据则相当于2012 年产生数据总量的10倍,即超过8ZB,而全球产生的数据总量将超40ZB。数据量的爆发式增长督促我们快速迈入大数据时代。 全球知名的咨询公司麦肯锡(McKinsey)2011年6月份发布了一份关于大数据的详尽报告“Bigdata:The next frontier for innovation,competition,and productivity”[3],对大数据的影响、关键技术和应用领域等都进行了详尽的分析。进入2012年以来,大数据的关注度与日俱增。

大数据分析及其在医疗领域中的应用-图文(精)

第7期 24 2014年4月10日 计算机教育 ComputerEducation ◆新视点 文章编号:1672.5913(2014)07—0024-06 中图分类号:G642 大数据分析及其在医疗领域中的应用 邹北骥 (中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410083) 摘要:互联网和物联网技术的快速发展给数据的上传与下载带来了前所未有的便利,使得互联网上 的数据量急剧增长,由此产生了针对大数据的存储、计算、分析、处理等新问题,尤其是对大数据的挖掘。文章分析当前大数据产生的背景,阐述大数据的基本特征及其应用,结合医疗领域,论述医疗 大数据分析的目的、意义和主要方法。 关键词:大数据;物联网;医疗;大数据挖掘 1 大数据早已存在,为何现在称之为大

数据时代 计算与数据是一对孪生姐妹,计算需要数据,数据通过计算产生新的价值。数据是客观事 物的定量表达,来自于客观世界并早已存在。例 如,半个世纪前,全球的人口数量就有数十亿,与之相关的数据就是大数据;但是在那个时代,由于技术的局限性,大数据的采集、存储和处理 还难以实现。 互联网时代之前,采集世界各地的数据并让它们快速地进入计算系统几乎是一件不可想象的 事情。20世纪80年代兴起的互联网技术在近30 年里发生了翻天覆地的变化,彻底地改变了人们的工作和生活方式【l】。通过互联网人们不仅可以下载到新闻、小说、论文等各类文字数据,而且可以轻而易举地下载到音乐、图像和视频等多媒体数据,这使得互联网上的数据流量急剧增长。据统计,现在互联网上每分钟流人流出的数 据量达到1 000 PB,即10亿 GBt21。 推动大数据产生的另一个重要因素是物联网技术。近几年发展起来的物联网技 术通过给每个物品贴上标签 并应用RFID等技术实现了

大数据数据分析方法、数据处理流程实战案例

数据分析方法、数据处理流程实战案例 大数据时代,我们人人都逐渐开始用数据的眼光来看待每一个事情、事物。确实,数据的直观明了传达出来的信息让人一下子就能领略且毫无疑点,不过前提是数据本身的真实性和准确度要有保证。今天就来和大家分享一下关于数据分析方法、数据处理流程的实战案例,让大家对于数据分析师这个岗位的工作内容有更多的理解和认识,让可以趁机了解了解咱们平时看似轻松便捷的数据可视化的背后都是有多专业的流程在支撑着。 一、大数据思维 在2011年、2012年大数据概念火了之后,可以说这几年许多传统企业也好,互联网企业也好,都把自己的业务给大数据靠一靠,并且提的比较多的大数据思维。 那么大数据思维是怎么回事?我们来看两个例子: 案例1:输入法 首先,我们来看一下输入法的例子。 我2001年上大学,那时用的输入法比较多的是智能ABC,还有微软拼音,还有五笔。那时候的输入法比现在来说要慢的很多,许多时候输一个词都要选好几次,去选词还是调整才能把这个字打出来,效率是非常低的。 到了2002年,2003年出了一种新的输出法——紫光拼音,感觉真的很快,键盘没有按下去字就已经跳出来了。但是,后来很快发现紫光拼音输入法也有它的问题,比如当时互联网发展已经比较快了,会经常出现一些新的词汇,这些词汇在它的词库里没有的话,就很难敲出来这个词。

在2006年左右,搜狗输入法出现了。搜狗输入法基于搜狗本身是一个搜索,它积累了一些用户输入的检索词这些数据,用户用输入法时候产生的这些词的信息,将它们进行统计分析,把一些新的词汇逐步添加到词库里去,通过云的方式进行管理。 比如,去年流行一个词叫“然并卵”,这样的一个词如果用传统的方式,因为它是一个重新构造的词,在输入法是没办法通过拼音“ran bing luan”直接把它找出来的。然而,在大数据思维下那就不一样了,换句话说,我们先不知道有这么一个词汇,但是我们发现有许多人在输入了这个词汇,于是,我们可以通过统计发现最近新出现的一个高频词汇,把它加到司库里面并更新给所有人,大家在使用的时候可以直接找到这个词了。 案例2:地图 再来看一个地图的案例,在这种电脑地图、手机地图出现之前,我们都是用纸质的地图。这种地图差不多就是一年要换一版,因为许多地址可能变了,并且在纸质地图上肯定是看不出来,从一个地方到另外一个地方怎么走是最好的?中间是不是堵车?这些都是有需要有经验的各种司机才能判断出来。 在有了百度地图这样的产品就要好很多,比如:它能告诉你这条路当前是不是堵的?或者说能告诉你半个小时之后它是不是堵的?它是不是可以预测路况情况? 此外,你去一个地方它可以给你规划另一条路线,这些就是因为它采集到许多数据。比如:大家在用百度地图的时候,有GPS地位信息,基于你这个位置的移动信息,就可以知道路的拥堵情况。另外,他可以收集到很多用户使用的情况,可以跟交管局或者其他部门来采集一些其他摄像头、地面的传感器采集的车辆的数量的数据,就可以做这样的判断了。

真核转录组讲解及数据解读PPT

转录组结果解读 转录调控研究部 北京诺禾致源科技股份有限公司

OUTLINE 简介 实验部分 生物信息分析

概述 1 转录组是指特定组织或细胞在某个时间或某个状态下转录出来的所有RNA的总和,主要包括mRNA和非编码RNA。 转录组研究是研究基因功能和结构的基础,对生物体的发育和疾病的发生具有重要作用。 RNA-seq技术流程主要包含两个部分,建库测序和数据分析。

2 实验部分(RNA检测、建库、测序)) ?琼脂糖凝胶电泳:分析样品RNA 完整性及是否存在杂质污染。 ?NanoPhotometer spectrophotometer:检测RNA 纯度(OD260/280及 OD260/230比值)。 ?Agilent 2100 bioanalyzer:精 确检测RNA完整性。 链特异性文库优势: 相同数据量下可获取更多有效 信息;能获得更精准的基因定 量、定位与注释信息

5 ?1、一般动物样品会有三条带:28S 、18S 、5S ,如果提取过程经过过柱处理或者 利用CTAB+LiCl 方法提取,5S 可能较暗或者没有。 ?昆虫或者软体动物等样品只有1条比较明显的带,例如:牡蛎、果蝇、螨虫、蝗 虫、蚊、蚕等 ?2、植物样品有三条带:25S 、18S 、5S ,有些特殊物种或部位可能本身含条带比 较多,如果条带清晰,也可初步判定合格 ?3.原核生物中主要有5S 、16S 、23S rRNA 叶片小 鼠蚊动物植物原核

RIN 5RIN 7RIN 8RIN 9RIN 4RIN 6RIN 10RIN 2RIN 1 RIN 值范围示意图

大数据分析与应用

《应用统计学系列教材·大数据分析:方法与应用》可用做统计学、管理学、计算机科学等专业进行数据挖掘、机器学习、人工智能等相关课程的本科高年级、研究生教材或教学参考书。 目录 第1章大数据分析概述 1.1大数据概述 1.1.1什么是大数据 1.1.2数据、信息与认知 1.1.3数据管理与数据库 1.1.4数据仓库 1.1.5数据挖掘的内涵和基本特征1.2数据挖掘的产生与功能 1.2.1数据挖掘的历史 1.2.2数据挖掘的功能 1.3数据挖掘与相关领域之间的关系1.3.1数据挖掘与机器学习 1.3.2数据挖掘与数据仓库 1.3.3数据挖掘与统计学 1.3.4数据挖掘与智能决策 1.3.5数据挖掘与云计算 1.4大数据研究方法 1.5讨论题目 1.6推荐阅读 第2章数据挖掘流程 2.1数据挖掘流程概述 2.1.1问题识别 2.1.2数据理解 2.1.3数据准备 2.1.4建立模型 2.1.5模型评价 2.1.6部署应用 2.2离群点发现 2.2.1基于统计的离群点检测 2.2.2基于距离的离群点检测 2.2.3局部离群点算法 2.3不平衡数据级联算法 2.4讨论题目 2.5推荐阅读 第3章有指导的学习 3.1有指导的学习概述3.2K—近邻 3.3决策树 3.3.1决策树的基本概念 3.3.2分类回归树 3.3.3决策树的剪枝 3.4提升方法 3.5随机森林树 3.5.1随机森林树算法的定义 3.5.2如何确定随机森林树算法中树的节点分裂变量 3.5.3随机森林树的回归算法 3.6人工神经网络 3.6.1人工神经网络基本概念 3.6.2感知器算法 3.6.3LMS算法 3.6.4反向传播算法 3.6.5神经网络相关问题讨论 3.7支持向量机 3.7.1最大边距分类 3.7.2支持向量机问题的求解 3.7.3支持向量机的核方法 3.8多元自适应回归样条 3.9讨论题目 3.10推荐阅读 第4章无指导的学习 4.1关联规则 4.1.1静态关联规则算法Apriori算法 4.1.2动态关联规则算法Carma算法 4.1.3序列规则挖掘算法 4.2聚类分析 4.2.1聚类分析的含义及作用 4.2.2距离的定义 4.2.3系统层次聚类法 4.2.4K—均值算法 4.2.5BIRCH算法 4.2.6基于密度的聚类算法 4.3基于预测强度的聚类方法 4.3.1预测强度 4.3.2预测强度方法的应用 4.3.3案例分析 4.4聚类问题的变量选择 4.4.1高斯成对罚模型聚类

大数据应用案例分析

在如今这个大数据的时代里,人人都希望能够借助大数据的力量:电商希望能够借助大数据进一步获悉用户的消费需求,实现更为精准的营销;网络安全从业者希望通过大数据更早洞悉恶意攻击者的意图,实现主动、超前的安全防护;而骇客们也在利用大数据,更加详尽的挖掘出被攻击目标信息,降低攻击发起的难度。 大数据应用最为典型的案例是国外某著名零售商,通过对用户购买物品等数据的分析,向该用户——一位少女寄送了婴儿床和衣服的优惠券,而少女的家人在此前对少女怀孕的事情一无所知。大数据的威力正在逐步显现,银行、保险公司、医院、零售商等等诸多企业都愈发动力十足的开始搜集整理自己用户的各类数据资料。但与之相比极度落后的数据安全防护措施,却让骇客们乐了:如此重要的数据不仅可以轻松偷盗,而且还是整理好的,凭借这些数据骇客能够发起更具“真实性”的欺诈攻击。好在安全防御者们也开始发现利用大数据抵抗各类恶意攻击的方法了。 扰动安全的大数据 2014年IDC在“未来全球安全行业的展望报告”中指出,预计到2020年信息安全市场规模将达到500亿美元。与此同时,安全威胁的不断变化、IT交付模式的多样性、复杂性以及数据量的剧增,针对信息安全的传统以控制为中心的方法将站不住脚。预计到2020年,60%的企业信息化安全预算将会分配到以大数据分析为基础的快速检测和响应的产品上。 瀚思(HanSight)联合创始人董昕认为,借助大数据技术网络安全即将开启“上帝之眼”模式。“你不能保护你所不知道的”已经成为安全圈的一句名言,即使部署再多的安全防御设备仍然会产生“不为人知”的信息,在各种不同设备产生的海量日志中发现安全事件的蛛丝马迹非常困难。而大数据技术能将不同设备产生的海量日志进行集中存储,通过数据格式的统一规整、自动归并、关联分析、机器学习等方法,自动发现威胁和异常行为,让安全分析更简单。同时通过丰富的可视化技术,将威胁及异常行为可视化呈现出来,让安全看得见。 爱加密CEO高磊提出,基于大数据技术能够从海量数据中分析已经发生的安全问题、病毒样本、攻击策略等,对于安全问题的分析能够以宏观角度和微观思路双管齐下找到问题根本的存在。所以,在安全领域使用大数据技术,可以使原

诺禾致源有参转录组结题报告

NHXXXXXX_species转录组生物信息分析结题报告建库测序流程 Total RNA样品检测 文库构建 库检 上机测序 生物信息分析流程 结果展示及说明 原始序列数据 测序数据质量评估 参考序列比对分析 可变剪切分析 新转录本预测 SNP和InDel分析 基因表达水平分析 RNA-seq整体质量评估 基因差异表达分析 差异基因GO富集分析 差异基因KEGG富集分析 差异基因蛋白互作网络分析 参考文献 附录 文件目录列表 软件列表 Methods英文版 备注

一、建库测序流程 从RNA样品到最终数据获得,样品检测、建库、测序每一个环节都会对数据质量和数量产生影响,而数据质量又会直接影响后续信息分析的结果。为了从源头上保证测序数据的准确性、可靠性,诺禾致源对样品检测、建库、测序每一个生产步骤都严格把控,从根本上确保了高质量数据的产出。流程图如下:

1 Total RNA样品检测 诺禾致源对RNA样品的检测主要包括4种方法: (1) 琼脂糖凝胶电泳分析RNA降解程度以及是否有污染 (2) Nanodrop检测RNA的纯度(OD260/280比值) (3) Qubit对RNA浓度进行精确定量 (4) Agilent 2100精确检测RNA的完整性 2 文库构建 样品检测合格后,用带有Oligo(dT)的磁珠富集真核生物mRNA(若为原核生物,则通过试剂盒去除rRNA来富集mRNA)。随后加入fragmentation buffer将mRNA打断成短片段,以mRNA为模板,用六碱基随机引物(random hexamers)合成一链cDNA,然后加入缓冲液、dNTPs和DNA polymerase I合成二链cDNA,随后利用AMPure XP beads纯化双链cDNA。纯化的双链cDNA再进行末端修复、加A尾并连接测序接头,然后用AMPure XP beads进行片段大小选择,最后进行PCR富集得到最终的cDNA文库。构建原理图如下: 3 库检 文库构建完成后,先使用Qubit2.0进行初步定量,稀释文库至1ng/ul,随后使用Agilent 2100对文库的insert size进行检测,insert size符合预期后,使用Q-PCR方法对文库的有效浓度进行准确定量(文库有效浓度>2nM),以保证文库质量。 4 上机测序 库检合格后,把不同文库按照有效浓度及目标下机数据量的需求pooling后进行HiSeq/MiSeq测序。

数据统计分析方法

数据统计分析方法 QC旧七种工具 排列图,因果图,散布图,直方图,控制图,检查表与分层法 QC新七种工具(略) 关联图,KJ法,系统图法,矩阵图法,矩阵数据解析法,过程决策程序图法(PDPC)和箭头图法。 数据统计分析方法-排列图 数据统计分析方法-排列图 排列图是由两个纵坐标,一个横坐标,若干个按高低顺序依次排列的长方形和一条累计百分比折线所组成的,为寻找主要问题或主要原因所使用的图。 例 1: 排列图的优点 排列图有以下优点: 直观,明了--全世界品质管理界通用 用数据说明问题--说服力强 用途广泛:品质管理 / 人员管理 / 治安管理 排列图的作图步骤 收集数据(某时间) 作缺陷项目统计表 绘制排列图 画横坐标(标出项目的等分刻度) 画左纵坐标(表示频数) 画直方图形(按每项的频数画) 画右纵坐标(表示累计百分比) 定点表数,写字 数据统计分析方法-因果图 何谓因果图: 对于结果(特性)与原因(要因)间或所期望之效果(特性)与对策的关系,以箭头连接,详细分析原因或对策的一种图形称为因果图。 因果图为日本品管权威学者石川馨博士于1952年所发明,故又称为石川图,又因其形状似鱼骨,故也可称其为鱼骨图,或特性要因图 作因果图的原则 采取由原因到结果的格式 通常从‘人,机,料,法,环’这五方面找原因 ‘4M1E’, Man, Machine, Material, Method, Environment 通常分三个层次:主干线、支干线、分支线 尽可能把所有的原因全部找出来列上 对少数的主要原因标上特殊的标志 写上绘制的日期、作者、有关说明等 作因果图应注意的事项 问题(结果)应单一、具体,表述规范 最后细分出来的原因应是具体的,以便采取措施; 在寻找和分析原因时,要集思广益,力求准确和无遗漏 可召开诸葛亮会,采用头脑风暴法 层次要清,因果关系不可颠倒

转录组测序

转录组分析 研究背景: RNA-Seq是通过结合实验和计算方法来鉴定生物样品中RNA序列的种类和丰度的一种技术。通过RNA-seq,我们就能够确定单链RNA分子中ATCG的顺序。整个过程主要包括:从细胞或组织中提取RNA分子、文库的构建以及后继的生物信息学数据分析。RNA-Seq技术具有许多早期研究方法(如:微阵列)所不具备的优点,如:RNA-Seq平台的高通量、新技术所带来的高灵敏度、发现新转录本、新基因模型以及非编码RNA的能力等。 RNA-Seq技术的到来,使人们认识到,无论是单细胞模式生物还是人类,我们对其转录组的认知异常匮乏。而RNA-Seq产生的新的数据,则可以帮助我们发现基因结构上的巨大差异、鉴定出新的转录本以及能够对small non-coding RNA和lncRNAs有着更好的了解。而且随着测序花费的降低,RNA-Seq的优势体现的更加明显。 服务流程: 样品选取

mRNA片段化 cDNA合成 末端修复、加polyA、加接头,PCR扩增 数据分析 测序方案: 内容:TotalRNA检测,普通转录组文库构建及测序及信息分析。测序方式:HiseqPE125。 项目周期:有参45天,无参50天。 分析内容: 无参考基因组: 1.1质量控制 1.11评估碱基质量 1.12过滤低质量reads 1.13 去掉低质量碱基和接头序列 1.14 统计N比例和reads长度 1.15 统计GC含量和reads重复度 1.2 Reads的从头比对组装

1.4基因表达差异分析 1.41 统计基因在不同条件下的差异表达情况 1.5差异基因富集分析 1.51 通过GO、KEGG对差异基因进行功能富集分析 1.6差异表达基因的蛋白质互作网络分析 1.7SNV/Indel分析 1.8样本间相关性分析 有参考基因组: 2.1质量控制(同无参) 2.2 Reads比对组装 2.22 统计reads与参考基因组比对情况 2.22 分析对插入、删除和连接体情况 2.23 统计转录本在参考基因组上位置、长度和覆盖度情况 2.3基因表达差异分析 2.4差异基因富集分析 2.5差异表达基因的蛋白质互作网络分析 2.6新转录本预测 2.7 SNV/Indel分析 2.8 UTR分析 2.9可变剪接分析 3.0 Non-coding RNA分析 3.1样本相关性分析 案例解读: 案例:通过poly(A)+ RNA-Seq分析Drosophila melanogaster转录组的动态性 本项研究通过poly(A)+ RNA-Seq技术对果蝇的细胞系进行测序,鉴定出一批通过替换启动子和RNA剪接来转录出大量转录本的神经特异性基因。通过后继分析还发现,对于RNA剪接变化,组织间的差异要远远大于发育阶段间的差异。另外,发现性腺表达了成百上千的未知的蛋白编码和lncRNAs,其中一些甚至是反义转录的。显示了果蝇转录组的动态性和多样性。 小部分的基因(0.2%)编码出大部分的转录本。

论文中数据的统计学问题

论文撰写中要注意的统计学问题(转) (一、均值的计算 在处理数据时,经常会遇到对相同采样或相同实验条件下同一随机变量的多个不同取值进行统计处理的问题。此时,往往我们会不假思索地直接给出算术平均值和标准差。显然,这种做法是不严谨的。 这是因为作为描述随机变量总体大小特征的统计量有算术平均值、几何平均值和中位数等多个。至于该采用哪种均值,不能根据主观意愿随意确定,而要根据随机变量的分布特征确定。 反映随机变量总体大小特征的统计量是数学期望,而在随机变量的分布服从正态分布时,其数学期望就是其算术平均值。此时,可用算术平均值描述随机变量的大小特征;如果所研究的随机变量不服从正态分布,则算术平均值不能准确反映该变量的大小特征。在这种情况下,可通过假设检验来判断随机变量是否服从对数正态分布。如果服从对数正态分布,则几何平均值就是数学期望的值。此时,就可以计算变量的几何平均值;如果随机变量既不服从正态分布也不服从对数正态分布,则按现有的数理统计学知识,尚无合适的统计量描述该变量的大小特征。此时,可用中位数来描述变量的大小特征。 因此,我们不能在处理数据的时候一律采用算术平均值,而是要视数据的分布情况而定。 二、直线相关与回归分析 这两种分析,说明的问题是不同的,既相互又联系。在做实际分析的时候,应先做变量的散点图,确认由线性趋势后再进行统计分析。一般先做相关分析,只有在相关分析有统计学意义的前提下,求回归方程才有实际意义。一般来讲,有这么两个问题值得注意: 一定要把回归和相关的概念搞清楚,要做回归分析时,不需要报告相关系数;做相关分析的时候,不需要计算回归方程。 相关分析中,只有对相关系数进行统计检验(如t检验),P<0.05时,才能一依据r值的大小来说明两个变量的相关程度。必须注意的是,不能将相关系数的假设检验误认为是相关程度的大小。举个例子:当样本数量很小,即使r值较大(如3对数据,r=0.9),也可能得出

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