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关于泊松的问题(生物信息学的一个问题扩展)

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发表于 2010-9-7 18:35 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
实际问题是这样的:
8 [2 `  @+ x4 B% l# c; `9 t! ~在实际基因组测序过程中,我们想从测序的reads的数据情况中了解生物的基因组的大小(未知)?% C5 L# D) |; @+ `& r: L7 e6 M* ]

0 Y2 ~* J, T) D1 G. e' x" s概念解释:- ?& k1 D* ?7 M) O
reads:为了知道生物基因组的DNA序列情况,把生物基因组的DNA打断为小的片段,测定每个片段的DNA序列情况,每次测定反应得到的数据叫:reads# \1 E6 z8 B3 w7 t/ J* Q% Q( w
测序深度:测序的reads的总大小 /基因组大小,叫测序深度
7 U' x5 z. x  W/ s) X# D- J+ i
! e3 r8 B( K  o6 X0 T! I之前,生物信息估计基因组大小的方法
& c5 a5 q' r0 j% m8 t3 J我的实验过程是这样的
; p/ a# w: f8 D1 Q* c7 n
6 `$ \% w% {" S% T1、在一个长度为G的大小的字符串中(DNA序列),从头至尾按一定长度去字符串(叫做K-mer)。例如:ATCT,取3-kmer为:ATC,TCT
" A) V& ^% H: |0 w, A( C& w2、统计相同K-mer出现的次数(叫K-mer的深度)
) s4 U$ f, |9 X8 Q3、统计相同深度出现的次数(叫深度的频数)! `' J# o0 Q/ ^" w4 T! N+ O; Z
4、作深度与深度的频数的图- w5 Y7 T& c* i5 u3 ^0 K) d

. V/ m' [% H4 `) I6 A1 Y$ T8 [假设:K-mer的深度与深度的频数图服从泊松分布,可以得到:位置基因组大小=K-mer的个数/K-mer的期望深度(叫peak值)
0 B3 c2 R) L, \" z0 _8 G# a9 {. K
+ s0 d0 z# E5 @9 n4 p/ g; p我的问题:# V  W7 F1 K/ b9 M& g; C9 M
在一个基因组中存在相同的区域,按照上面的做法得到的深度与深度的频数的图,会出现两个峰,其深度关系成2倍关系。* W! n$ }, S  q$ Z# \. x% p1 a4 d1 e
那么,
# H" R6 `0 }2 {( D( H8 d1、这样的图是符合什么数学公式了?" x8 U. t3 ]' I
2、能否区分出基因组中重复的区域?
9 c0 M4 K1 C& s, S, S! N; v3 S; h
另一个问题,在基因组测序中,由于样品不纯存在污染(混合有其他生物的基因组),做深度与深度的频数的图,也会出现两个峰。# p3 {5 ]1 ^( F4 V% Y, m0 X+ ~! {; R
那么,
/ `! P! M, q1 r& ]3 T$ O( Z& B1、这个可以用数学公式表示吗?
; N5 e4 [2 G1 B8 f5 x/ t+ _5 J2、能否区分出污染的数据?$ Z6 N/ a/ ]( B0 }2 D# K
6 c% M4 i  f/ ~! g# j5 Y+ f
第三个问题,泊松公式能否像三角函数一样,成叠加的性质,(sinx+cosx)0 J! [! u4 c# F

7 \" f# w+ J( i; G7 O
7 J7 w$ c$ r* a0 ^/ D自我介绍" b# B: K1 y3 z# H! U9 h5 B6 m
我是学生物的,现在做基因组测序工作,在我们的实际工作中,我们经常要计算位置基因组大小,但是我们做的图都不是标准的泊松分布图,所以按照上面公式估计出的大小有很多偏差;而且在实际工作中,经常会遇到杂合和污染的情况;对我们的估计影响也很大。所以希望从数据上得到一些处理。0 i& P0 G: e: y# V6 i# k

4 j& _& e6 m' U5 |0 {' @希望得到数学同志们的帮助,
8 g. _3 D2 e8 |% g* T! t我的邮箱是:jingyc01@163.com,qq是51178182
( }+ {! Q$ ~6 S5 H9 J/ @
4 B* O' P7 h& l4 }5 \
1 h% c8 |. r/ b1 E) H% L
2 i% M1 E3 S% E: c
zan
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楼主,你写得实在是太好了。我惟一能做的,就只有把这个帖子顶上去这件事了
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