10、高通量生物实验：从设计到注释的全流程解析

高通量生物实验：从设计到注释的全流程解析

在生物科学领域，高通量实验是获取大量生物数据的重要手段。这些实验从设计到最终的基因和蛋白质功能注释，涉及多个复杂的步骤。下面将详细介绍生物实验的一般流程、常见的实验类型以及其中涉及的质量问题。

生物实验的一般流程

生物实验通常从提出科学假设开始，结合实验室设备的限制，选择合适的实验设计。整个过程可分为湿实验和干实验两部分。

• 湿实验 ：由生物学家执行，从样本制备开始，通常会产生某种形式的原始数据。为了考虑技术和生物变异性，实验中常引入重复元素：
  • 技术重复 ：样本制备后分成两份或更多部分，每部分经过相同的技术步骤，以考虑技术过程的变异性。
  • 生物重复 ：从不同个体获取两个或更多样本，在相同条件下进行研究，以估计个体间的生物变异性。
• 干实验 ：在配备生物信息学数据分析工具的计算环境中进行。对原始数据进行分析和处理，结合生物学知识对处理后的数据进行解释，最终发表科学声明。越来越多的科学期刊要求同时将实验数据提交到公共数据存储库。

经过大量高通量实验的重复，会积累关于特定基因或蛋白质的文献知识。这些知识被策展人用于支持公共数据库中基因和蛋白质的注释，如MIPS和Swiss - Prot。蛋白质注释通常包括其功能描述、参与的生物过程、在细胞中的位置以及与其他蛋白质的相互作用。

下面是一个简单的流程图展示这个过程：