世聯(lián)博研(北京)科技有限公司(BIO EXELLENCE INTERNATIONAL Tech Co.,Ltd)專注力學(xué)生物學(xué)(細(xì)胞組織生物分子力學(xué))與3D生物打印,應(yīng)廣大科研者要求,世聯(lián)博研在代理銷售科研儀器設(shè)備及配套耗材的同時提供細(xì)胞力學(xué)實驗技術(shù)服務(wù)和3D生物打印實驗技術(shù)服務(wù)以及數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
世聯(lián)博研數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊由來自微軟、華為、中科院、農(nóng)科院的力學(xué)、生物信息學(xué)、計算機(jī)專業(yè)人員組成,其中博士以上學(xué)歷者占50%以上,在圖像處理、蛋白質(zhì)組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組學(xué)、數(shù)值模擬及數(shù)據(jù)可視化處理方面擁有豐富的經(jīng)驗。公司建立了高性能計算平臺,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲存和處理能力,使用Linux、R、Perl、Python、C++等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可為客戶定制數(shù)據(jù)分析服務(wù)并提供咨詢,將符合期刊發(fā)表要求的結(jié)果發(fā)送給客戶。
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聚類分析
聚類分析(cluster analysis)是一類將數(shù)據(jù)所研究對象進(jìn)行分類的統(tǒng)計方法。這一類方法的共同點是事先不知道類別的個數(shù)與結(jié)構(gòu);據(jù)以進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)是對象之間的相似性或相異性的數(shù)據(jù)。將這些相似(相異)性數(shù)據(jù)看成是對象之間的“距離”遠(yuǎn)近的一種度量,將距離近的對象歸入一類,不同類之間的對象距離較遠(yuǎn)。這就是聚類分析方法的共同思路。具體在生物學(xué)研究中,基因表達(dá)譜分析經(jīng)常采用聚類分析的方法,其目的就是將基因或者樣本進(jìn)行分組。從數(shù)學(xué)的角度,聚類得到基因分組,組內(nèi)各成員在數(shù)學(xué)特征上彼此相似,但與其它組中的成員不同。其基本假設(shè)是組內(nèi)基因的表達(dá)譜相似,它們可能具有功能相關(guān)性。大量功能相關(guān)的基因,特別是被共同的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的基因表達(dá)譜非常相似,它們的產(chǎn)物可能構(gòu)成蛋白質(zhì)復(fù)合體,或者處于同一個調(diào)控通路中,因此還可以據(jù)此推測未知基因的功能并評估實驗的合理性(圖1)。
聚類分析根據(jù)分類對象不同分為Q型聚類和R型聚類。Q型聚類是指對樣本進(jìn)行聚類,R型聚類是指對變量進(jìn)行聚類分析。根據(jù)聚類方法可以分為系統(tǒng)聚類和動態(tài)聚類。系統(tǒng)聚類法一次形成類后就不再改變,而動態(tài)聚類開始先粗略地分一下類,然后按照某種*優(yōu)原則修改不合理的分類,直至類分得比較合理,如K-均值聚類等,適用于大樣本的Q型聚類分析。
圖1聚類分析。圖中橫坐標(biāo)為經(jīng)受不同力學(xué)刺激的樣本,縱坐標(biāo)為其基因表達(dá)譜。經(jīng)受流體剪切刺激的樣本(紅)與經(jīng)受壓縮刺激的樣本(藍(lán))分為兩類,基因表達(dá)呈現(xiàn)明顯的刺激類型相關(guān)性;對刺激做出應(yīng)答的基因表達(dá)模式分為三類(紅、綠、藍(lán)),有助于根據(jù)實驗?zāi)康暮Y選感興趣的基因。
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基因注釋
在基因芯片或者轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中,得到基因列表之后通常要對高達(dá)數(shù)千種基因或蛋白進(jìn)行注釋,以得到其各種名字的對應(yīng)關(guān)系、染色體定位及亞細(xì)胞定位來方便后續(xù)的研究。由于注釋數(shù)據(jù)庫的數(shù)量在不斷增加,且不斷進(jìn)行著各種修改,所以在高通量組學(xué)研究中很難對這些信息進(jìn)行整合。針對這些問題,我們開發(fā)了專門的組學(xué)數(shù)據(jù)注釋流程,可方便地進(jìn)行基因ID轉(zhuǎn)換(圖2 A),并確定相應(yīng)蛋白的亞細(xì)胞定位,以推測其功能(圖2 B)。
圖2基因注釋。A:蛋白質(zhì)細(xì)胞亞定位;B:基因ID(entrez id、ensembl id、official name等)轉(zhuǎn)換及染色體信息。
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功能富集分析
隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)可以一次性得到大量的基因表達(dá)數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時通常采用功能富集分析的方法(圖3),而非僅僅分析單個基因,以避免單基因分析可能產(chǎn)生的偏差,從而得到更準(zhǔn)確的結(jié)論。進(jìn)行功能富集分析需要可靠的數(shù)據(jù)庫和強(qiáng)健的算法(如累積超幾何分布、Fisher**檢驗等),把涉及相同通路和功能的基因/蛋白質(zhì)進(jìn)行歸類,有助于生物學(xué)問題的解決。
圖3 功能富集分析。A:壓力加載下軟骨細(xì)胞差異表達(dá)分子的GO分析;B:富集過程及相關(guān)基因;C:流體剪切下KEGG細(xì)胞周期通路發(fā)生富集。
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互作網(wǎng)絡(luò)分析
基因編碼的蛋白質(zhì)不但會單獨行使功能,還會與其它蛋白質(zhì)之間存在著相互作用,這種相互作用使其功能更加多樣化,且可以進(jìn)行各種調(diào)控。所以,隨著后基因組時代的到來,蛋白質(zhì)相互作用研究受到了越來越多的重視?,F(xiàn)已有很多數(shù)據(jù)庫和工具進(jìn)行蛋白互作(包括物理互作和功能互作)數(shù)據(jù)的儲存和處理,其數(shù)據(jù)主要來自于基因組結(jié)構(gòu)、高通量實驗、共表達(dá)實驗和文獻(xiàn)挖掘。將蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖形化展示,為其功能關(guān)系提供了高層次神力,有助于生物學(xué)過程的模塊化分析(圖4)。
圖4蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)。A:STRING數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò);B:文本挖掘構(gòu)建的蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫;C:IntAct構(gòu)建的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)。
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權(quán)重基因共表達(dá)分析
常規(guī)的差異表達(dá)分析方法大大促進(jìn)了生物學(xué)的發(fā)展,取得了很多重大發(fā)現(xiàn),但是,這些方法都忽略了基因表達(dá)模式之間的相關(guān)性。結(jié)果,這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生的信息數(shù)量很多,卻很難從中發(fā)現(xiàn)有價值的線索,無法確定差異表達(dá)基因的優(yōu)先級,更難以去研究潛在的生物學(xué)通路。相反,共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)(又稱相關(guān)性網(wǎng)絡(luò))可以發(fā)現(xiàn)彼此相關(guān)的基因(圖5 A),并將其分為相應(yīng)的cluster(即共表達(dá)模塊)(圖5 B),然后計算得到模塊中權(quán)重*高的基因,將其做為關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子(圖5 C),從而簡化了數(shù)據(jù)的分析過程,能夠高效的從數(shù)據(jù)中提取出關(guān)鍵信息,現(xiàn)已有大量的研究采用了這種方法。
圖5 基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。A:共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建流程;B:拉伸刺激下鼠胚胎干細(xì)胞基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)及基因表達(dá)量;C:由B得到的張力敏感的多能性Marker。
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高能量測序數(shù)據(jù)分析(差異基因表達(dá)、差異異構(gòu)體表達(dá)、可變拼接)
細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)水平時刻處于變化之中,具有顯著的時間、組織、條件特異性,同時許多基因還具有不同的異構(gòu)體(圖6.1),測定不同刺激條件下的基因及其異構(gòu)體的表達(dá)變化對于闡明相關(guān)的生物學(xué)過程*為重要。RNAseq技術(shù)可以一次性鑒定出大量的差異表達(dá)基因/異構(gòu)體,從而在系統(tǒng)水平了解生命活動的機(jī)制,也可以篩選出重要基因進(jìn)行更深的功能研究。
圖6.1 差異基因及差異異構(gòu)體鑒定。A:差異異構(gòu)體表達(dá);B、C:差異啟動子使用;D:差異CDS表達(dá);E:差異基因表達(dá);TSS,轉(zhuǎn)錄起點;CDS,蛋白編碼序列。
可變拼接(AS)是真核生物基因表達(dá)調(diào)控的重要機(jī)制之一。RNAseq已成為定量分析細(xì)胞內(nèi)的可變拼接的強(qiáng)有力工具,隨著高通量測序儀的不斷涌現(xiàn),RNSseq的數(shù)據(jù)量也在以指數(shù)形式增加。在此背景下,我們提供了可變拼接分析服務(wù),對特定基因以及大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的可變拼接(圖6.2 A)、差異外顯子使用(圖6.2 B)等進(jìn)行定量分析。
圖6.2 可變拼接事件。A:可變拼接事件鑒定;B:差異外顯子使用。B中底部為外顯子在基因組上所處位置。
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microRNA數(shù)據(jù)分析
MicroRNA (miRNA) 是一類由內(nèi)源發(fā)卡結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄本產(chǎn)生的長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA 分子,通過與靶mRNA分子互補(bǔ)配對進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。提取細(xì)胞內(nèi)全部RNA后進(jìn)行小RNA建庫,然后進(jìn)行高通量測序,通過特定的算法(圖7 A),由測序數(shù)據(jù)可得到已知的和新的miRNA分子前體(圖7 B),并對此前體產(chǎn)生的miRNA進(jìn)行定量(圖7 C)。
圖7 miRNA預(yù)測及定量。A:預(yù)測算法;B:miRNA前體分子;C:前體分子形成的miRNA(Star和Mature miRNA)。
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染色質(zhì)**共沉淀(ChIP)分析
染色質(zhì)**沉淀結(jié)合高通量測序技術(shù)(ChIP-seq)是鑒定基因組范圍內(nèi)DNA/RNA結(jié)合蛋白靶位點的標(biāo)準(zhǔn)方法,現(xiàn)已開始在力學(xué)生物學(xué)中得到應(yīng)用,用于研究力學(xué)刺激下的蛋白質(zhì)-DNA相互作用。Chip-seq首先富集目標(biāo)蛋白結(jié)合的DNA/RNA片段,然后純化和建庫并進(jìn)行高通量測序。得到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過特定的數(shù)據(jù)處理流程(圖8 A),可得到全基因組范圍內(nèi)與目標(biāo)蛋白互作的DNA序列信息(圖8 B、C)、基因不同位置的分布(圖8 D、E)、比較不同的生物學(xué)重復(fù)之間的重復(fù)性(圖8 F)、結(jié)合位點熱圖(圖8 G),并對峰相關(guān)的基因進(jìn)行GO功能富集分析(圖8 H)等。
圖8 ChIP-seq數(shù)據(jù)分析流程及結(jié)果示例。A:分析流程;B:靶點基序(motif)鑒定;C:峰區(qū)域基序密度曲線;D:ADAR與UBE2Q1基因的峰分布;E:峰注釋;F:實驗重復(fù)性檢驗;G:結(jié)合位點密度熱圖;H:GO分析。
9、主成分分析
主成分分析(principal component analysis,PCA)是將多指標(biāo)簡化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計方法,它可以通過降維技術(shù)把多個變量化為少數(shù)幾個主成分。這些主成分能夠反映原始變量的絕大部分信息,它們通常表示為原始變量的線性組合。主成分分析法在生物學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用,在進(jìn)行基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析時往往涉及到眾多的實驗條件和許多基因,所以基因的多變量問題會頻繁出現(xiàn),一旦變量增多,問題的復(fù)雜性和難度也會隨之增加。主成分分析將各個基因和各種實驗條件作為變量,通過確定“主要基因元素”和“主要實驗因素”來更好地說明實驗條件的特征,解釋基因的行為,為后續(xù)研究提供有價值的指導(dǎo)(圖9)。
圖9主成分分析原理及其應(yīng)用。A:細(xì)胞中XBP1和GATA3的表達(dá)情況;B:PCA鑒定出PC1和PC2兩個主成分方向;C:不同樣本(ER-/ER+)在PC1上的投影;D:隨著主成分?jǐn)?shù)的增加,主成分逐漸變??;E:XBP1與CCNB2所占的主成分權(quán)重;F:同E,但根據(jù)ERBB2基因狀態(tài)標(biāo)示不同的顏色;G:3,034個鼠胚胎干細(xì)胞(mESCs)不同分化時間基因表達(dá)的主成分分析,不同時間的細(xì)胞基因表達(dá)模式不同;H:各個基因在主成分上的載荷。
10、HITS-CLIP分析
11、宏基因組分析
12、外顯子測序分析
13、單細(xì)胞測序分析
世聯(lián)博研細(xì)胞力學(xué)和3D生物打印實驗服務(wù)客服電話:010-67529703
力學(xué)生物力學(xué)和3D生物打印實驗技術(shù)服務(wù)
細(xì)胞力學(xué)和3D生物打印服務(wù)范圍:
1、實驗項目技術(shù)合作;
2、應(yīng)力加載培養(yǎng)、力學(xué)特性測試分析技術(shù)培訓(xùn)
3、細(xì)胞力學(xué)和3D生物打印實驗室場地提供
一、細(xì)胞力學(xué)服務(wù)范圍是 細(xì)胞組織力學(xué)加載培養(yǎng)和細(xì)胞組織力學(xué)特性測試分析服務(wù):
(一)Flexcell品牌設(shè)備細(xì)胞組織應(yīng)力加載培養(yǎng)
1、美國flexcell(flexercell)品牌FX-4000/FX-5000T細(xì)胞牽張拉伸應(yīng)力加載刺激培養(yǎng)
2、美國flexcell(flexercell)品牌FX-5000C細(xì)胞組織壓力加載刺激培養(yǎng)
3、美國flexcell(flexercell)品牌FX-4000/FX-5000TT三維水凝膠細(xì)胞組織牽張拉伸應(yīng)力加載刺激培養(yǎng)
4、美國flexcell(flexercell)品牌STR-4000細(xì)胞牽流體剪切應(yīng)力加載刺激培養(yǎng)
5、多種細(xì)胞應(yīng)力共培養(yǎng) 和 細(xì)胞應(yīng)力侵襲 (Flexcell® Transwell Holder)
6、三維組織細(xì)胞灌流培養(yǎng)
(二)荷蘭optics11品牌細(xì)胞生物軟組織納米壓痕楊氏模量測試分析
1、彈性、粘附、彈性、硬度和彈性模變
2、細(xì)胞彈性的楊氏模量
(三)靜水壓力刺激細(xì)胞組織培養(yǎng)
(四)美國tissuegrowth三維血管、軟骨
(五)、三維細(xì)胞組織灌流培養(yǎng)
(六)、VCU細(xì)胞快速損傷
二、世聯(lián)博研3D生物科研服務(wù)范圍:
承接 凝膠細(xì)胞組織模型、組織工程支架、生物材料測試和打印物力學(xué)特性(力學(xué)強(qiáng)度、微結(jié)構(gòu)等)
測試:
1、3D細(xì)胞打印實驗方案設(shè)計
2、3D細(xì)胞打印實驗項目技術(shù)服務(wù)
3.1 、瑞士Regenhu品牌3D discovery生物打印機(jī)租賃機(jī)器
3.2 、3D細(xì)胞打印實驗環(huán)境租賃
我公司組建自己的3D細(xì)胞打印實驗室,提供3D discovery生物打印機(jī)系統(tǒng) + 實驗室環(huán)境
3.3、 3D生物材料(細(xì)胞、凝膠等生物材料)打印培訓(xùn)、指導(dǎo)
世聯(lián)博研簡介
世聯(lián)博研(北京)科技有限公司(BIO EXELLENCE INTERNATIONAL Tech Co.,Ltd)專注力學(xué)生物學(xué)、3D
細(xì)胞生物打印科研儀器的代理銷售、設(shè)備租賃、力學(xué)細(xì)胞和3D打印實驗環(huán)境、實驗技術(shù)培訓(xùn)和科研項目
技術(shù)合作,為國內(nèi)力學(xué)生物學(xué)、3D細(xì)胞生物打印科研者提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案 。
世聯(lián)博研目標(biāo):
把力學(xué)生物和3D細(xì)胞生物打印國際前沿科研設(shè)備產(chǎn)品與技術(shù)引進(jìn)中國,讓國內(nèi)科研單位緊跟或**
力學(xué)生物和3D細(xì)胞生物打印*新發(fā)展,為客戶提供高效經(jīng)濟(jì)的解決方案。爭做中國*好細(xì)胞力學(xué)、
3D細(xì)胞打印科研利器提供商與技術(shù)服務(wù)商。
世聯(lián)博研代理銷售(授權(quán)代理品牌產(chǎn)品):
1、美國flexcell品牌的FX-5000T細(xì)胞牽張拉伸應(yīng)力加載培養(yǎng)系統(tǒng)
2、FX-5000C細(xì)胞組織壓應(yīng)力加載培養(yǎng)系統(tǒng);
3、STR-4000細(xì)胞流體剪切應(yīng)力加載培養(yǎng)系統(tǒng)
4、荷蘭optics11品牌piuma、piuma chiaro細(xì)胞組織納米壓痕楊氏模量測試分析系統(tǒng)
5、瑞士rengehu品牌的3DDiscovery和BioFactory 3D生物打印機(jī)的授權(quán)代理商。
6、加拿大aurorascientific品牌肌肉、肌纖維力學(xué)特性測試分析系統(tǒng)
7、美國tissue growth品牌三維血管、軟骨、皮膚等三維組織應(yīng)力加載培養(yǎng)系統(tǒng)等其他力學(xué)生物學(xué)
和3D生物打印產(chǎn)品。
世聯(lián)博研設(shè)備:
三維組織細(xì)胞灌流培養(yǎng)
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