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Analisi di numerosità campionaria in esperimenti di espressione genica realizzati con i microarray

Informazioni tesi

  Autore: Manuela Di Russo
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Pisa
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Biomedica
  Relatore: Silvia Pellegrini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 128

Questa tesi ha avuto come obiettivo lo sviluppo di un algoritmo in linguaggio R, per il calcolo della numerosità campionaria in esperimenti di “class comparison” per lo studio dell’espressione genica condotto con microarray a DNA. Le funzioni integrate nei vari pacchetti bioinformatici disponibili propongono una casistica insufficiente di disegni sperimentali e un’interfaccia complessa e non facilmente gestibile da chi non ha una buona familiarità con la programmazione informatica e con i metodi statistici. Questa funzione, basata sui modelli lineari di analisi dei dati, è stata invece sviluppata nell’ottica di fornire uno strumento statisticamente robusto e fruibile anche da parte dei non “addetti ai lavori”.

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INTRODUZIONE 1 I IN NT TR RO OD DU UZ ZI IO ON NE E Le ricerche svolte negli ultimi anni nel campo della biologia molecolare e della genetica hanno reso possibile lo sviluppo e la commercializzazione di molteplici tecnologie per l’analisi delle molecole costituenti gli organismi viventi. In particolare, la messa a punto delle tecniche di amplificazione e sequenziamento del DNA ha aperto la strada ai progetti di mappatura del genoma, culminati nel 2003 con il sequenziamento completo del DNA umano nell’ambito dell’ambizioso Progetto Genoma Umano (Collins et al., 2003). Il risultato di questo progetto è stato la creazione di enormi banche dati che contengono le sequenze di tutti i geni e le informazioni ad esse correlate di molti organismi viventi e che possono essere utilizzate come vere e proprie mappe utili per lo studio e la comprensione dei processi cellulari. Questa immensa quantità di informazioni rappresenta la nuova, avvincente sfida dell’attuale era post-genomica. Infatti, il sequenziamento del genoma umano segna il passaggio dall’era pre-genomica, caratterizzata prevalentemente da studi di genomica strutturale (sequenziamento del genoma e mappaggio fisico dei geni) all’era post- genomica, i cui sforzi principali si stanno focalizzando sempre più sull’individuazione della funzione che singoli geni o gruppi di geni svolgono nello sviluppo e nella vita degli organismi in generale e dell’uomo in particolare (genomica funzionale). La complessità e il volume di dati generati dai diversi progetti di sequenziamento hanno posto tuttavia serie limitazioni al tradizionale approccio di analisi, che prevedeva lo studio di un gene alla volta e ha richiesto lo sviluppo di metodiche di analisi simultanea di tutti (o quasi) i componenti di un sistema biologico. I microarray rappresentano un metodo per esaminare contemporaneamente e in maniera sistematica decine di migliaia di geni e in alcuni casi l’intero genoma di un organismo e promettono di diventare uno strumento di uso comune nella ricerca biologica e medica. I microarray per la valutazione dell’espressione genica permettono infatti di osservare come variano i profili di espressione di popolazioni di cellule o di tessuti biologici in diversi

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Parole chiave

microarray
espressione genica
disegno sperimentale
gene expression
experimental design
numerosità campionaria
sample size

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