GenePix Pro可计算三大类共五种不同的比例值。第一类比例值的计算方法使用整个数据点的中间值或平均值来进行计算(中值比例值、均值比例值);第二种采用逐像素的计算方法(比值中间值、比值平均值);第三种用回归分析的方法来求得比例值(回归比例值)。图3显示了用来计算各个比例值的像素分布。
图3 特征像素、背景像素和回归像素的比较
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对于质量好的芯片用各种不同的计算方法所得到的比例值是相近的。所以比较各个比例值是评价参照组样品和实际组样品相对表达强度变化的有力手段。GenePix Pro提供各种比例值的计算方法,目的是给用户充分选择的自由,而并不说明某一比例值比另一个来得准确。在评价比例值结果时应注意以下几点:
1.在进行芯片分析时,中间强度值一般比平均强度值要来的常用。这是因为中间值受极端值的影响较小。极端值一般是由灰尘或其它人造污染物引起的,分布于强度值数列的末端。
2.回归比例值和其它的比例值不同,它是不排除背景值的。在“特征像素分布图”中可显示参与回归计算的像素的分布(图1)。图3显示了同一数据点的不同像素分布。在左图中,特征像素以黄色表示,背景像素以黑色表示。比值中间值和中值比例值便根据这些像素进行计算,并分别用红线和绿线表示。与之相对应,回归比例值是用回归像素(图3右,绿点表示)计算得到的。因为回归像素是不区分特征像素和背景像素的,所以回归比例值可用来与其它一些已去除背景的比例值进行比较。在计算回归比例值时包含背景像素,而比值中间值和中值比例值在计算时会减去背景强度,这里请注意,回归像素并不一定包含所有的特征及背景像素,另外它却包含了一些既不是特征也不是背景的像素。这是因为计算回归比例值时不会将数据点周围的两个像素范围内的像素去除。回归计算求得最佳曲线(蓝线),该线的斜率即为回归比例值。
3.总的来说,假如用三种方法(中值比例值、比值中间值、回归比例值)得到了相近的结果,那这个值对于该点来说应是可靠的。如这三个方法所得到的结果之间有小差异,这并不一定会影响数据点的可靠性。不过这意味着需进一步检查,需确定图像是否有异常。例如是否存在污染,染色的操作或图像扫描的设定是否有问题。
GenePix 结果和其生物学相关信息的完整描述
Block(矩阵)
定义:由GenePix指定,编号按先从左到右、再由上到下的顺序依次增大。矩阵是由数行、数列的数据点组成的基本结构单位。
生物学相关信息:一个矩阵对应芯片点样仪上的一根针。因此针头的弯曲或缺陷会在点相应的矩阵时一览无遗。
Column/Row(列/行)
定义:数据点的行列号。
生物学相关信息:行、列号可配合其它数值信息在“散点图”中绘图,以使芯片上的信号在排列方向上的趋势直观化,这种趋势能够指出芯片中可能存在的系统性错误。
Name/ID(名称/ID号)
定义:数据点的行列号。
生物学相关信息:行、列号可配合其它数值信息在“散点图”中绘图,以使芯片上的信号在排列方向上的趋势直观化,这种趋势能够指出芯片中可能存在的系统性错误。
X/Y
定义:用微米为单位,以表示该点在芯片上的物理位置。扫描区域的左上角的坐标为(0,0)。
生物学相关信息:XY坐标显示当前数据点的精确位置,并对于在“图像页”中数据点的快速定位十分有帮助。另外在“散点图”中用X或Y的值作图可确定在芯片或杂交操作中可能存在的误差。
Diameter(直径)
定义:数据点设置圈的直径,以微米为单位。
生物学相关信息:直径值可用于在“散点图”中作图以评价点的一致性。如果数据点的直径大于一定的值(由用户设定),则表明芯片在点样时有错误或玻片表面有问题。
F635 Median(635nm数据点中间值)F635 Mean(635nm数据点平均值)F532 Median(532nm数据点中间值)F532 Mean(532nm数据点平均值)
定义:数据点设置圈中所有像素在两种波长下扫描所得的强度中值或强度平均值。
生物学相关信息:这些数据是当前数据点在减去背景值前的强度中间值或强度平均值,因此是实验的“原始数据”。在散点图中,可与比例值(或其它数值)配合进行数据的分析。污染(如灰尘或多余的染料)会加大中间值与平均值之间的差异,反之高质量的芯片得到的结果是相近的。在“散点图”中以荧光强度的中间值和平均值作图是一项十分有效的质量控制工具。
F636 SD(波长635nm荧光强度标准差)F532 SD(波长532nm荧光强度标准差)
定义:在两种波长下,数据点设置圈中所有像素的强度的标准差。
生物学相关信息:是反映当前数据点强度分布的数据。较大的标准差表明芯片本身存在着技术问题或杂交程序有问题(如染色不充分或染色不均匀)。通过在“散点图”中用F635SD或F532SD与矩阵、列或行组合作图可测定系统误差。
B635 Median(635nm背景中间值)B635 Mean(635nm背景平均值)B635 SD(635nm背景标准差)B532 Median(532nm背景中间值)B532 Mean(532nm背景平均值)B532 SD(532nm背景标准差)
定义:对于某一数据点,在两种波长下,满足成为背景像素条件的所有像素的强度中间值、平均值或标准差。
生物学相关信息:背景强度中间值和平均值之间的比较是一个十分有用的质量控制的工具。一定的差异(10%或更大)表明当前数据点受到污染或其它因素的干扰。此外背景强度也是一项十分有用的芯片质量的指标。例如,高背景表明PMT的设定可能过高,或是由于非特异性标记或是洗片不完全。
F635%Saturated F532%Saturated
定义:在两种波长条件下,荧光强度达到16位强度最大值~65535的像素数占所有数据点像素比例。
生物学相关信息:这两项数据任一项大于0,表明该数据点中有某些像素的信号强度已超过了检测系统的检测极限,达到饱和。而饱和像素的真正荧光强度是不能被精确测量的。这时便需要将一种或两种波长PMT的强度调低,重新扫描,以确保比例值分析时的精确性。观测柱形图的分布情况是防止F635或F532强度过高的一种快速而方便的手段。
Ratio of Median——RM(中值比例值)Ratio of Mean(均值比例值)
定义:由计算整体数据点而得到的,强度中间值或强度平均值的比例值(635nm/532nm,已减去背景值)。
生物学相关信息:特定区域的平均强度经常应用于各种不同类型的定量荧光成像系统,平均强度值传统上应用于细胞荧光成像。在芯片分析时由于我们感兴趣的是一块很小的区域,而各种微粒状的污染物与芯片上点的尺寸相当,这必然会引入一些极端数值。而中间值受极端值的影响较小,因此在处理数据时,中值比例值是比较合理的计算方法。在“散点图”中可用中值比例值或均值比例值与index(芯片上的每个数据点的编号)作图,以观测芯片上数据的总体情况。