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2 Diseño de experimentos para el análisis de expresión

Fuentes de variación

El paso más importante en el diseño es conocer las fuentes de variación y error en nuestro experimento.

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Las fuentes de variación pueden ser de dos tipos.

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TÉCNICA:

  • Experimental y limitaciones de las tecnologías. Con la mejora de la tecnología cada vez está variación es menor; pero puede ser importante cuando se ponen a punto en el laboratorio.

BIOLÓGICA:

Depende de nuestro experimento, se puede clasificar:

  • Variabilidad entre individuos.Depende del estudio, normalmente no podemos seleccionar.
  • Variabilidad en las condiciones experimentales controladas (Ej: Dosis de hormonas). Desarrollo y control del experimento riguroso.
  • Variabilidad debida a factores no controlados. Realizar un diseño de experimento lo más homogéneo posible.
  • Heterogeneidad de la muestra. Intentar seleccionar el tejido o células que nos interesan. Cuanto más homogénea sea la muestra mejor serán los resultados.

Heterogeneidad de la muestra

Los organismos y tejidos que manejamos son complejos y formados por diferentes tejidos. Al analizar la expresión de una flor en el estadio de antesis estamos obteniendo un promedio de la expresión de los genes a partir de la colora, cáliz, estilo, etc. Las variaciones en el porcentaje de cada tejido en la muestra nos alteraran la expresión y nos diluirán las diferencias.

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from http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mature_flower_cropped-es.svg

Este razonamiento lo podemos aplicar cuando únicamente hablamos de un tejido, un tejido esta formado por diferentes tipos de células y cada una de ella tiene su patrón de expresión. Y así hasta la individualidad celular. Cuanto más podemos aislar las células o tejido que nos interesa más exacta será la medida de la expresión. Así mismo hay que homogeneizar las muestras lo máximo posible para evitar variaciones en su composición.

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Cuantificación de la variación

Como hemos vitos es imposible evitar la variación, por lo tanto es necesario cuantificarla y trabajar con ella.

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Es necesario tener en cuenta la variabilidad de nuestros datos para poder llegar a conclusiones validas.

La manera de cuantificar la variación es realizando replicas del experimento; tanto biológicos como técnicos.El número de replicados depende del experimento, pero usualmente se realizan tres replicados.

Diseño de experimentos:

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Réplicas técnicas:

  • Nos informan de la variabilidad técnica.
  • Necesarios para evaluar la tecnología
  • Puesta a punto del sistema
  • Sin información biológica

Réplicas técnicas y biológicas:

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Nos informa de ambos tipo de variabilidad; pero es costoso a nivel experimental.

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Si los microarrays ya han sido evaluados y se tiene amplia experiencia en la hibridación, la variabilidad técnica es pequeña y la podemos incluir con la biológica. De ese modo reducimos el número de microarrays.

Microrrays de cDNA

Los microarrays de cDNA suelen hibridarse con dos muestras a la vez cada una de ellas marcada con un fluoróforo distinto. Una de ellas hace de referencia y no servirá para comparar la hibridación de diferentes microarrays. La media de expresión se da del siguiente modo:

log2(intensidad rojo/intensidad verde)

_images/Microarray-schema.jpg

from http://en.wikipedia.org/wiki/File:Microarray-schema.jpg

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