Forløb: Kræftforskning og DNA-mikrochips

Introduktion: Velkommen til materialet Kræftforskning og DNA-mikrochips, som omhandler kræftudvikling og giver en forståelse for noget af den relevante statistik som bruges i kræftforskningen. Projektet er opbygget i en teoridel og en øvelsesdel, hvori du finder teori om kræft, mikrochips og statistik henholdsvis øvelser omkring disse emner. Til projektet er der desuden udarbejdet ekstra materiale, som med fordel kan benyttes, såfremt man ønsker at beskæftige sig mere med emnerne. I dette ekstra materiale findes også en perspektiverende artikel om den nyeste teori inden for kræftforskning – Kræftstamcelleteorien.

 

Rigtig god fornøjelse med projektet!

Teori:

Her under teoriafsnittet finder du fem forskellige artikler om kræftudvikling, DNA mikrochips og statistik. Artiklerne kan læses uafhængigt af hinanden, men såfremt du ønsker at læse alle artiklerne, anbefales det at tage dem i den angivne rækkefølge, eftersom de tre første artikler giver en indføring i emnet kræft, mens de næste to er af mere teknisk karakter og vil muligvis være mere spændende at læse, hvis der haves en forhåndsviden om kræft. I ekstramaterialet findes 3 ekstra artikler. De to første omhandler de forskellige typer kræft, der kan opstå i menneskekroppen og hvordan man oprenser RNA. Den sidste artikel er af mere perspektiverende karakter, idet denne beskriver en af de nyeste teorier inden for kræftudvikling.

Rigtig god fornøjelse med den teoretiske del af materialet!

Øvelser om t-test:

Øvelse 1

Der er foretaget målinger på niveauet for en kræftcelles genekspression for genet c-Myc. Følgende måleresultater blev opnået:
Genekspression for c-Myc:

 

Kræftcelle:

114,6

112,9

98,5

106,7

109,8

103,6

Beregn gennemsnittet for måleserien (svar = 107,6833)

  1. Beregn standardafvigelsen for måleserien (svar = 6,0251)
  2. Hvad er antallet af frihedsgrader for måleserien?
  3. Vurder vha. t-test for ét gennemsnit hvorvidt det med 95 % sikkerhed kan konkluderes, at det gennemsnitlige niveau for kræftcellens ekspression af c-Myc er højere end 100 (svar = ja, idet t = 3,1236 > 2,0151)
  4. Kan dette også konkluderes med 99 % sikkerhed (svar = nej, idet t < 3,3649)
  5. Lav et 95 % konfidensinterval for det gennemsnitlige niveau for kræftcellens ekspression af c-Myc (svar = [101,3604 ; 114,0063])

Øvelse 2

For genet DCC blev en rask celles cDNA mærket med grøn og en kræftcelles med rød. Begge celletypers cDNA blandes sammen, og der foretages målinger af flourescens. Målingen vil være negativ, hvis der er mest rød farve (svarende til at kræftcellen har højere genekspression), mens den vil være positiv, hvis der er mest grøn farve (svarende til at den raske celle har højere genekspression).  Følgende måleresultater for ekspressionen af DCC blev opnået:

Genekspression for DCC:
Fluorescence

2,0

-0,12

-0,5

1,5

0,98

0,647

0,21

0,12

-0,42

-0,32

3,1

  1. Beregn gennemsnittet for måleserien (svar = 0,6543)
  2. Beregn standardafvigelsen for måleserien (svar = 1,1459)
  3. Hvad er antallet af frihedsgrader for måleserien?
  4. Vurder vha. t-test hvorvidt det med 95 % sikkerhed kan konkluderes, at det gennemsnitlige niveau for måleserien er over 0 (svar = ja, idet t = 1,8936 > 1,8125)
  5. Hvad svarer nulhypotesen til?
  6. Lav et 90 % konfidensinterval for det gennemsnitlige flourescens-niveau (svar = [0,0280 ; 1,2805])

Øvelse 3

For genet p53 blev der foretaget målinger af genekspression for en rask celle og en kræftcelle. Følgende måledata blev opnået:

Genekspression for p53:

Rask celle Kræftcelle
 100  33,2
 97,5  45
 101,2  12,2
 87,4  10,1
 120  34,9
 114  27,8
 99,9  46,2
92,5 30,6
88,6 5,9
102,3 10,6
104 17,8

 

  1. Beregn gennemsnittet for måleserierne (svar X1 = 100,6727, X2 = 24,9363)
  2. Beregn standardafvigelsen for måleserien (svar S1 = 9,8233, S2 = 14,3656)
  3. Beregn den poolede standardafvigelse (svar Sp = 12,3059)
  4. Hvad er antallet af frihedsgrader for måleserien (v = 20)?
  5. Vurder vha. t-test for to gennemsnit hvorvidt det med 95 % sikkerhed kan konkluderes, at det gennemsnitlige niveau for den raske celles ekspression af p53 er højere end kræftcellens (svar = ja, idet t = 2,6243 > 1,7247)
  6. Hvad kan der på baggrund af ovenstående resultat konkluderes angående genet p53?

  7. Lav et 95 % konfidensinterval for forskellen på de to celletypers genekspressions-niveauer (svar = [64,7908 ; 86,6819])

Øvelse 4

For genet K-Ras blev der foretaget målinger af genekspression for en rask celle og en kræftcelle. Følgende måledata blev opnået:

Genekspression for K-Ras:

Rask celle Kræftcelle
104,2 1110,8
112 809,8
 98,5  975,6
 87,3  1020,5
 91,4  878,6
98,9  956,2
 101,8  975,2
110,4 1001,2
89,7 988,6
77,8 951,2
104,6 906,7
 
  1. Beregn gennemsnittet for måleserierne (svar X1 = 97,8727, X2 = 961,3091)
  2. Beregn standardafvigelsen for måleserien (svar S1 = 10,4022, S2 = 78,4159)
  3. Beregn den poolede standardafvigelse (svar Sp = 55,9342)
  4. Hvad er antallet af frihedsgrader for måleserien (v = 20)?
  5. Vurder vha. t-test hvorvidt det med 95 % sikkerhed kan konkluderes, at det gennemsnitlige niveau for den raske celles ekspression af K-Ras er lavere end kræftcellens (svar = ja, idet t = -6,5822 < -1,7247)
  6. Kan dette også konkluderes med 99 % sikkerhed (svar = ja, idet t = -6,5822 < -2,5280)
  7. Hvad kan der på baggrund af ovenstående resultat konkluderes angående genet K-Ras?
  8. Lav et 95 % konfidensinterval for forskellen på de to celletypers genekspressions-niveauer (svar = [813,6853 ; 913,1874])

Ekstra materiale:

På følgende undersider finder du ekstra materialer, som med fordel kan læses i forbindelse med projektet, såfremt man ønsker at beskæftige sig mere med emnerne kræft og mikrochipteknologi. Dette materiale er dog ikke nødvendigt for at gennemføre projektets øvelse.

God fornøjelse med dette ekstramateriale!

Kildehenvisning:

Dette projekt blev udgivet i oktober 2009. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.

null

Projektet er udarbejdet af Simmi Gehani.
Simmi er civilingeniør i Bioteknologi og Ph.D i kræftforskning.

Simmi Gehani

null

Projektet er udarbejdet af  Andreas Laustsen. Andreas er civilingeniør i Sundhed og Produktion.

Andreas Laustsen

null

Institut for Systembiologi har Danmarks største biovidenskabelige og bioteknologiske forskning på universitetsniveau.
Instituttet har været partner og sponsor på projektet.

Institut for Systembiologi

null

Novo Nordisk er en af verdens førende bioteknologiske medicinal-virksomheder inden for diabetesbehandling. Har været sponsor og partner på dette projekt.

Novo Nordisk