前天半夜两点,我盯着显示器上那个永远跑不完的控制台,心里骂了一万句脏话。窗外的路灯昏黄,手边的泡面早就坨成了一团面条,连味道都变了。这就是干生物信息学的日常,没有那么多光鲜亮丽的实验室场景,更多的是对着屏幕发呆,和跟软件报错的死磕。
很多刚入门的哥们儿问我,做差异表达分析之后,下一步到底该干嘛?答案很直接,做功能富集。但是市面上的工具有太多,有的界面太丑,有的参数复杂得像天书。我试了好多工具,最后发现,还是老老实实用R语言或者一些成熟的Web工具靠谱。这里的“geo数据富集分析”不仅仅是个技术动作,它更像是一种对生物过程的翻译。你得把那一长串冷冰冰的P值,翻译成医生能听懂、患者能理解的生物学意义。
记得上次帮一个硕士师妹处理数据,她拿了一堆差异基因,P值小得吓人,但就是不知道这些基因到底在搞什么鬼。我当时也没多废话,直接打开了clusterProfiler这个包。说实话,这个包虽然功能强大,但报错也让人头大。第一次运行代码,屏幕弹出一串红色的Error,我仔细一看,原来是她给的基因ID格式不对,有的是Symbol,有的是Entrez ID,混在一起,神仙也救不了。
这就涉及到了数据清洗的问题。很多人觉得这是小事,其实这才是最要命的。你要是拿着一堆错误的ID去做geo数据富集分析,出来的图虽然好看,但全是错的。我让她先统一ID格式,用bitr函数转换了一下,再次运行。这次,GO和KEGG的路径图终于出来了。当那些代表通路的气泡图在屏幕上浮现时,师妹的眼睛都亮了。她发现,这些基因主要集中在免疫应答和炎症反应上,这正好跟她研究的疾病模型吻合。那一刻,我觉得所有的熬夜都值了。
不过,富集分析出来的结果,真的能信吗?这也是我一直纠结的地方。有时候,你精心挑选的通路,其实在生物学上解释起来很牵强。比如你发现某个基因富集在“细胞周期”上,这没啥好奇怪的,细胞都要分裂的嘛,这不废话吗。所以,做geo数据富集分析的时候,千万别只看P值,还得看基因集的大小,看背景基因的分布。有些通路因为基因太多,稍微有点差异就会被富集上,这种结果往往水分很大。你得结合自己的实验背景,去判断这个结果是否合理。
还有一种情况,就是负结果。有时候你跑了半天,富集出来的结果跟你预想的完全不一样,甚至没东西富集上。这时候千万别慌,更别随便改参数去凑结果。我有一次就遇到过这种情况,差异基因只有几十个,根本不够做富集。后来我去查文献,才发现原来的实验设计有问题,样本量太小,导致统计效力不足。这种时候,做geo数据富集分析就是浪费时间。你得多去看看原始数据,看看箱线图,看看分布,看看是不是技术偏差导致的差异。
其实,做生信分析,最重要的不是会用多少个工具,而是你的逻辑思维和对数据的敏感度。你不能只是个“代码搬运工”,你得是个“侦探”。每一个差异基因都是一个线索,每一条富集通路都是一个线索,你要把这些线索拼凑起来,还原出疾病或处理的真相。这个过程很枯燥,也很孤独,但当线索终于连通的那一刻,那种成就感,真的是其他工作给不了的。
最后给大伙儿几个实在建议。第一,数据预处理一定要干净,ID转换要仔细核对,这是基础中的基础。第二,别迷信单一软件的结果,多对比几个工具的输出,或者手动查询一下文献,看看这些通路在相关疾病中是否真的被报道过。第三,遇到不懂的,多去论坛混迹,多问老手,别自己闭门造车,那样容易钻牛角尖。如果你真的被数据搞崩溃了,或者跑出来的结果怎么也解释不通,别硬撑,找专业的人帮忙看看,有时候旁观者清,一眼就能看出你的盲点。生信这条路,难走,但风景不错,坚持下去,你会发现自己越来越强。