2012年10月27日 訊 /生物谷BIOON/ --來自美國麻省理工學院懷海德研究所的研究人員報道,，在當前許多各種不同的生物學研究中，用于產(chǎn)生和理解全局基因表達分析數(shù)據(jù)的常見假設能夠導致關于基因活性和細胞行為方面嚴重缺陷性的結論,。相關研究結果刊登在Cell期刊上,。
懷海德研究所研究員Richard Young說，“表達分析是當代生物學最經(jīng)常用到的方法之一,。因此，我們擔心存在缺陷的假設可能影響對很多生物學研究的理解,。”
今天對基因表達數(shù)據(jù)的大多數(shù)理解都依賴于一種假設：用來分析的所有細胞擁有類似的mRNA總量,，其中mRNA大約占細胞RNA中的10%，作為蛋白合成的藍圖發(fā)揮作用,。然而,，一些細胞，包括惡性癌細胞,，要比其他細胞產(chǎn)生幾倍多的mRNA,。傳統(tǒng)的全局基因表達分析通常忽略這些差別。
Young實驗室研究員和論文共同通訊作者Tony Lee說,，“我們著重研究了基因表達分析的這種常見性的假設,，它潛在影響了很多研究人員。我們提供一種具體的問題例子和一種研究人員能夠執(zhí)行的解決方法,。”
Young實驗室的成員們最近在研究表達高水平c-Myc的癌細胞的基因表達時揭示出這種缺陷,。已知c-My是一種基因調節(jié)物,，在惡性癌細胞中高度表達。當比較表達高水平c-Myc的細胞和表達低水平c-Myc的細胞時,，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)不同的基因表達分析方法能夠產(chǎn)生顯著性的不同結果,。進一步的研究揭示出在含有高水平c-Myc的和低水平c-Myc的細胞中存在顯著性的不同，不過這些不同利用常見使用的實驗方法和分析方法來掩蓋掉,。
論文共同作者Jakob Lovén說,，“我們從不同的基因表達分析方法中觀察到的不同結果是令人震驚的，而且導致我們在幾種平臺上重新研究了這整個過程,。我們?nèi)缓笠庾R到細胞含有類似mRNA水平的常見假設存在嚴重缺陷,，能夠導致嚴重性的誤解，特別是對擁有非常不同RNA含量的癌細胞而言,，尤其如此,。”
除了描繪出這種問題之外，研究人員也描述了一種補救方法,。通過利用被稱作RNA spike-in的人工合成mRNA作為標準對照,，他們能夠比較實驗數(shù)據(jù)并且能夠消除關于細胞RNA總量方面的假設。他們將這種補救方法應用到他們研究的所有三種基因表達分析平臺,。
盡管研究人員相信使用RNA spike-in應當成為全局基因表達分析的新標準,，但是理解很多之前的研究時產(chǎn)生的問題可能持續(xù)存在。(生物谷Bioon.com)
doi: 10.1016/j.cell.2012.10.012
PMC:
PMID:
Revisiting Global Gene Expression Analysis
Jakob Lovén, David A. Orlando, Alla A. Sigova, Charles Y. Lin, Peter B. Rahl, Christopher B. Burge, David L. Levens, Tong Ihn Lee, Richard A. Young
Gene expression analysis is a widely used and powerful method for investigating the transcriptional behavior of biological systems, for classifying cell states in disease, and for many other purposes. Recent studies indicate that common assumptions currently embedded in experimental and analytical practices can lead to misinterpretation of global gene expression data. We discuss these assumptions and describe solutions that should minimize erroneous interpretation of gene expression data from multiple analysis platforms.
