121011 第二章 生物富集解析
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植物的生物富集因子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以为:植物是生物界中的重要组成部分,具有丰富的生物活性物质和药用价值。
然而,不同植物对环境中的元素和化合物的吸收和富集能力不同。
这导致了一些特定植物能够富集特定元素或化合物,并被称为生物富集因子。
生物富集因子是指那些能够在植物体内富集或吸收大量特定元素或化合物的物质。
这些物质可以是无机元素、有机化合物或其他重要的生物活性物质。
植物通过其根系或叶面对环境中的物质进行吸收,并进一步转运和富集于其不同部位,如根、茎、叶等。
这种生物富集现象为我们深入研究植物的生长发育、代谢机制以及对环境的适应性提供了重要的线索。
生物富集因子不仅对植物本身具有重要意义,还具有各种应用前景。
通过研究植物富集因子的特点和机制,人们可以利用这些植物来修复环境污染、提取有价值的化合物或元素,甚至研发新的药物。
植物富集因子的应用领域涵盖了环境科学、农业、食品安全和医药等多个领域,其重要性不言而喻。
本文将从定义和作用、分类和特点、对环境和人体的影响以及应用前景等方面,对植物的生物富集因子进行全面深入地探讨。
通过对该领域的研究综述和案例分析,我们将展示植物的生物富集因子在环境和人体健康领域的重要作用和巨大潜力,为进一步的研究和应用提供参考和启示。
1.2文章结构文章结构部分内容可以按照以下方式编写:文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将通过概述问题、介绍文章结构和明确研究目的等方式引入话题。
正文部分则分为两个小节,分别是对生物富集因子的定义和作用进行探讨,以及对植物的生物富集因子的分类和特点进行描述。
最后,结论部分将分析生物富集因子对环境和人体的影响,并展望植物的生物富集因子的应用前景。
通过以上的文章结构,可以系统地介绍和分析植物的生物富集因子这一主题。
引言部分能够帮助读者了解文章的整体框架和研究目的,正文部分则通过细分的小节来展示相关的定义、作用以及分类等内容,使读者能够更加全面地了解植物的生物富集因子。
零基础大数据挖掘(三)--富集分析“生信草堂号外,号外,号外你想和生信分析大神做好朋友么?你想认识更多爱好生信分析的小伙伴么?你想让自己的生信分析走上快车道么?那就赶快加入我们的生信交流微信群吧!正确加入我们的模式是:添加我们的微信bioinformatics88为好友标注“加入生信草堂交流群”在群里请大家注明自己本名,单位,研究领域便于小编管理freescience联盟由高校、医院FS公众号和科研技能公众号等百家单位联合创建的科研交流分享平台;联盟的宗旨:“公正至上,自由分享,平等共赢”。
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戳这里Freescience联盟公众号原文,请多关注哦~富集分析上通过往期介绍,当我们从基因芯片的大数据中寻找到几千或几百个具有统计学和表达上差异的分子后如何解释这些结果或者说最终得到一个基因列表能告诉我们什么呢?从中能给我们什么提示?能下什么结论呢?这里就要介绍一种分析方法就是富集分析了。
首先不少人经常会有这样一个疑问——仅仅一个基因列表又怎么能进行统计分析呢?又没有对照,怎么计算p值呢?这里举个例子:在一个广场上从早上到晚上都有着各种活动,早上5-6点有老人在锻炼身体,7-8点广场上开始有小贩、游客和行人,到了下午有不少青年人举行商业促销活动,傍晚广场就是属于广场舞大妈,晚上夜宵排档四起。
那么当我们在不知道时间的情况下,抽取广场100个人,是否能从这百人的列表推测出广场上正在进行的活动或者时间呢?当100人群中有80%的人是大妈?那么广场上进行什么活动在什么时间就显而易见吧。
那么人换成基因也是同理的。
首先要定义基因集(geneset),也就是基于我们的先验知识(基因组注释信息)。
将基因富集可以想象成代表某一功能活动的群体,每个个人可能同时参与好几种功能活动,我们所分析的不是单个个体的差异,而是实际群体和期望功能群体是否有差异,从而推测出此时此刻发生了什么事,在这些事件中哪些个体又起到了什么作用。
基因富集分析算法介绍昨天我们介绍了富集分析的基本的内容:GO分析和KEGG分析都是啥?。
但是富集分析还是有很多不同的算法的,对于主要的算法过程其实不用太多了解,这个由专业人士来解决就行。
但是对于其输入条件和主要区别还是要了解的,这样能方便我们使用。
◆ ◆ ◆ORA (Over Representation Analysis)过表达分析我们常规的做的或者公司给的富集分析的结果里面给的GO分析和KEGG分析的结果就是使用ORA的算法来做的。
这个算法采取的类似于一刀切的逻辑思维,我们需要对差异的结果设置一个标准(通常也就是我们差异表达的条件)。
如果达到这个标准了,那就可以当作候选分析的基因。
最后我们把所有候选分析的基因都选出来,把基因名都输入到算法里面,再结合背景数据库就得到分析的结果了。
所以这个算法的主要输入条件其实就是基因名即可。
一般而言ORA使用的背景数据集就是GO和KEGG这些。
可视化选择对于ORA的可视化方面的话,由于富集的差异筛选也是基于P值来进行筛选的。
所以一般通过柱状图或者气泡图也就可以进行展示了。
例如下面的柱状图。
◆ ◆ ◆GSEA (Gene Set Enrichment Analysis)基因集富集分析相较于ORA一刀切的方式来选择输入基因,GSEA的算法认为,虽然有一些基因不满足严格的筛选标准,但是也是有可能起作用的。
比如说:我们有两个基因TP53的表达差异是1.1,而TP21的表达差异是0.9。
如果按照ORA的方法,按照1作为筛选标准,ORA的算法,那么TP53就可以进入后续分析,而TP21则会扔掉。
但是真实情况是,在生物过程当中,TP21真的不起作用吗?显然不是的。
基于这种考虑,所以才开发出了GSEA算法。
GSEA是通过整个基因组表达的情况来评估主要是哪些通路有意义。
所以我们在输入的时候需要输入整个基因组的基因以及其对应的表达量(logFC即可或者表达矩阵)。
对于GSEA而言,使用的则是MSigDB的背景数据集,里面包括了相对应的GO和KEGG的数据集。
富集分析的原理和应用1. 富集分析的介绍富集分析是一种常用的生物信息学方法,用于确定给定基因集中的功能相关的生物学过程、通路或特定的分子功能。
它可以帮助我们理解基因集在生物学上的功能特征,并提供新的洞察力来解释实验数据。
2. 富集分析的原理富集分析的核心原理是基于假设,即在给定的基因集中,相关的基因会聚集在特定的生物学过程、通路或分子功能中。
通过将基因集与已知的功能注释数据库进行比较,可以鉴定与给定基因集显著富集的功能项。
3. 富集分析的步骤富集分析通常包含以下步骤:3.1 数据准备首先要准备待分析的基因列表,这些基因通常是通过高通量测序、基因芯片等技术获得的。
同时还需要获取功能注释数据库,例如Gene Ontology (GO)数据库等。
3.2 统计分析基因集富集分析的核心是统计分析。
通常采用超几何分布、卡方检验或Fisher精确检验等方法,计算每个功能项的富集P值。
P值表示该功能项与给定基因集的关联程度,较小的P值意味着更显著的富集。
3.3 多重检验校正由于进行多个功能项的比较,需要对P值进行校正,以控制错误发现率。
常用的多重检验校正方法包括Bonferroni、Benjamini-Hochberg等。
3.4 结果解释和可视化根据富集分析的结果,通常会选择显著富集的功能项进行进一步的解释和分析。
可以通过图表、图形和网络等方式进行结果可视化,以便更好地理解和解释结果。
4. 富集分析的应用富集分析在许多生物学研究领域中都得到了广泛的应用,包括以下几个方面:4.1 基因功能注释富集分析可以帮助我们确定一组基因的功能特征,从而更好地理解这些基因在生物学上的作用和相互关系。
通过富集分析,我们可以发现这些基因是否在某些生物过程、生物通路或者分子功能中富集。
4.2 疾病研究富集分析可以帮助我们理解与特定疾病相关的基因表达特征和生物学功能。
通过将疾病关联基因与功能注释数据库进行比较,我们可以鉴定与该疾病相关的生物学过程、通路或者分子功能。
生物富集及探究土壤微生物的分解作用[学习目标] 1.通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
生物富集1.概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2.实例3.进入生物体的方式(1)动、植物直接吸收。
(2)沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
4.在生物体的分布:形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中,不易被排出,积蓄在体内。
5.特点:全球性。
判断正误(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集()(2)营养级越高的生物,其体内富集的有害物质的浓度越高()答案(1)√(2)√任务:分析生物富集现象及其成因1.如图为不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内的铅浓度。
据图分析,写出分析结果:铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。
2.对比碳循环,分析铅在生物体内富集的原因。
成因:铅在生物体内形成难以降解的化合物,且不易排出。
3.如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。
据图分析,写出分析结果:铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。
4.还有哪些有害物质也有与铅类似的现象?提示镉、汞等重金属,DDT、六六六等人工合成的有机化合物及一些放射性物质。
5.生物富集对生物体有危害吗?提示有,而且富集的物质会沿着食物链积累,最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。
6.生物富集现象也具有全球性吗?说出理由。
提示有,富集的物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散,因此具有全球性。
7.如何有效地减少生物富集现象?提示合理利用资源,减少污染物排放,实施垃圾分类,种植能吸收有害重金属元素的植物等。
1.(2023·浙江绍兴高二期末)在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气,然后沉降在土壤和植物表面,而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。
下列叙述错误的是()A .铅能沿食物链在生物体内聚集,营养级越高的生物体内铅含量越高B .铅随大气、水和生物迁移等途径扩散,生态系统中铅循环具有全球性C .铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃烧等返回非生物环境D .减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源是减少铅的生物富集现象的有效措施 答案 C解析 铅化学性质稳定,不易分解,不能最终通过动植物呼吸作用返回非生物环境,C 错误。