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实际问题是这样的:
2 R) u G, c, B" Q7 g8 V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)?% |5 x1 P' v: u( p7 v9 @
6 ^, R4 e/ t% V; u) P7 H
概念解释:% v; `" T8 h. `1 m4 ~3 @0 |5 G
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% M- i/ i4 E- O. [
测序深度:测序的reads的总大小 /基因组大小,叫测序深度: d0 Z/ n/ d1 e5 @0 w
% y/ Y; K( e" y/ v) X
之前,生物信息估计基因组大小的方法* J) z& q8 J: D7 F) G! u6 _) O
我的实验过程是这样的
7 e1 T+ y% a4 A* B9 b& }& L. Y0 o7 ~
1、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
* |4 K2 H; w9 V2 g1 I. v2、统计相同K-mer出现的次数(叫K-mer的深度)
Y# c) i: {( C" W f8 P3、统计相同深度出现的次数(叫深度的频数)
: Y1 i" _( {0 R) v: N$ H' z4、作深度与深度的频数的图
0 w/ a$ J4 R4 ]1 s$ b5 t0 X% t, a" B# D& y1 y2 v0 V5 ~/ x
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)$ c$ _+ J3 ^5 K5 r- W+ m" R
) W: |3 h4 z& f) B u8 e我的问题:
0 \8 @. I: G% ~% U0 a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。
/ E' ^0 Q. R, Y" ]那么,
" g5 @. L# |% j8 [1、这样的图是符合什么数学公式了?
2 H/ d4 u" g# o; f2、能否区分出基因组中重复的区域?* j9 x/ b2 ]- s# b) s4 Y7 X
9 _' k8 |5 R9 j/ h' b% C' M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。2 ]5 P! o4 d0 w/ F9 N
那么,
3 {. R% e d* g- F5 P+ I1、这个可以用数学公式表示吗?
1 P, y3 V- y- U# ]: h; T, H2、能否区分出污染的数据?2 x) y" A n. X# M
. `" R* C: l$ m9 b, 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)9 C( k9 f, a1 i! \2 p2 Z
' L0 }4 i; c6 Z# t5 Y+ v7 Y# e
3 r H" n5 G: _3 V自我介绍
& y) f J& q( |0 B2 F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。
/ j# [7 p1 A) v) R8 @* h0 A8 _! Y6 l
0 ?9 ^! g* z. m! `希望得到数学同志们的帮助,9 H& D7 G9 ~5 ~- B$ W
我的邮箱是:jingyc01@163.com,qq是51178182
' h' B/ J- x/ z- R. j7 u) ~3 _2 l7 y- y5 g7 H/ N) J7 {+ M
' U4 \ P! l+ e) ~2 L; F
$ m- }/ Y" ~3 x |
zan
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