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基于傅立叶变换的housekeepinggene预测方法
基于傅立叶变换的HousekeepingGene预测方法
引言
分子生物学的研究常常需要比较基因表达水平。为了研究这些差异，必须选择一个适当的内部参比基因（也称为控制基因），使其在不同生命周期、不同物种和组织类型之间保持一致的表达水平。Housekeepinggenes是在大多数生物样品中以稳定的表达水平存在的基因，被广泛用于qPCR及其他表达定量分析中作为内部标准。因此，Housekeepinggenes对于研究基因表达和各种生物过程的影响至关重要。但是，基因表达量受许多因素的影响，其表达量的变化可能与样品中的增生和凋亡，生长环境和采集等有关。因此，选择一组恰当的参比基因能够增强实验结果的可重复性和准确度，并且能够为研究人员提供深入了解研究对象和环境提供有用的信息。
由于微生物和其他常用模型物种并不是人体，它们的基因表达存在巨大变异性和生理差异。因此，使用人类参考基因可能不合适，从而需要针对不同生物体进行独立的参考基因选择。
传统的方法在确认参照基因时往往会直接从常规基因列表中进行筛选，但是传统方法的有效性受到许多因素的影响，例如基因长度、沉默、可变剪接、外显子边界的不稳定性以及部分序列细节等。因此，为了准确选择参考基因，需要开发出新的、可靠的方法。
本文介绍了一种基于傅立叶变换（FFT）的HousekeepingGene预测方法，该方法可以更加准确地选择参考基因，提高实验结果的精度和可重复性。
方法
本方法首先从目标生物的基因组中提取所有已知的Housekeepinggenes，然后根据这些Housekeepinggenes预先筛选候选参考基因（CRGs）。之后通过对候选参考基因的表达数据进行从FFT分析，计算平均水平和表达方差，这些数据将用于准确定量CRGs的表达量。在这之后，进行傅里叶滤波以确定频率响应（FFT能量谱）。其中，能量谱计算给出了频谱上各个值得能量大小，跟N个样本中选取的Housekeepinggenes的平均和表达水平相关。通过利用它们给出统计学上的置信度值，筛选出最合适作为参考基因的CRGs。最后根据所选基因的平衡水平和稳定性进行排名，选择最优的参考基因序列。
结果
利用本方法选择10个Bacilluscereus队列中的housekeeping基因，预测出了可能的参考基因，并进行了离群值检查、频域分析和选择方面的考虑。使用本方法选择出的三个参考基因与RNA转录酶基因（ron)，被选择为参考基因，用于反转录实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分析的三个B.cereus菌株。这些参考基因的RNA表达量非常稳定，且不因应变而发生显著变化。
结论
本文提出了一种新的、基于FFT的选择参考基因的方法，该方法可以更准确地估计候选参考基因的表达水平和稳定性，从而降低基因表达分析中的实验误差，提高实验结果的可靠性。将这种方法应用于B.cereus的基因选择中，所选的参考基因的表达水平和稳定性均非常高，能够为生命科学领域的实验研究提供有用的信息。
参考文献
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