qPCR là công nghệ tinh vi đo lượng DNA trong mẫu bằng PCR. qPCR là viết tắt của quantitative polymerase chain reaction (phản ứng chuỗi polymerase định lượng). Dù quy trình phức tạp, ta có thể phân tích dữ liệu qPCR trong Excel. Bài viết trình bày hai phương pháp phân tích qPCR trong Excel. Nếu tò mò, tải file thực hành và làm theo.
Tải file thực hành miễn phí để làm theo khi đọc.
Phân tích qPCR là gì?
qPCR hay quantitative polymerase chain reaction là công nghệ tinh vi đo lượng DNA trong mẫu bằng PCR (polymerase chain reaction). Có hai cách phân tích dữ liệu qPCR.
Phương pháp Double Delta Ct (ΔΔCt)
Năm 2001, Livak và Schmittgen đặt tên quy trình này là Double Delta Ct. Đây là trường hợp đặc biệt của Phương pháp Pfaffl. Theo phương pháp này, nhập hai tập dữ liệu trung bình thực nghiệm (Gene Tested Experimental và Housekeeping Gene Experimental) và đối chứng (Gene Tested Control và Housekeeping Gene Control). Từ đó tính ∆CTE và ∆CTC.
Giá trị ∆CTE là hiệu giữa Gene Tested Experimental (TE) và Housekeeping Gene Experimental (HE). Biểu thức chung:
Tương tự, ∆CTC là hiệu Housekeeping Gene Control (HC) từ Gene Tested Control (TC). Biểu thức toán học:
Sau đó ước lượng ∆∆Ct. Công thức:
Cuối cùng đánh giá Tỷ lệ biểu hiện gen (Gene Expression Ratio). Giả định Hiệu suất primer (Primer Efficiency) cho cả gen thực nghiệm và đối chứng là 100%. Biểu thức:
Phương pháp Pfaffl
Phương pháp Pfaffl là phương pháp chung cho qPCR. Tương tự Double Delta Ct nhưng Hiệu suất primer không phải 100%. Thường dao động 90% đến 110% cho cả House Keeping Gene (HKG) và Gene of Interest (GOI). Năm 2001, Michael Pfaffl công bố công thức trên tạp chí Nucleic Acids Research.
Cách này nhập hai tập dữ liệu, tính trung bình mỗi tập. Sau đó ước lượng trung bình mẫu đối chứng. Xác định ∆Ct. Biểu thức:
Công thức toán học phân tích Tỷ lệ biểu hiện gen:
2 Cách dễ dàng phân tích dữ liệu qPCR trong Excel
Phân tích dữ liệu qPCR cho ba hoặc năm mẫu. Trước làm Double Delta Ct, sau làm Pfaffl.
1. Phân tích qPCR qua phương pháp Double Delta Ct
Xét tập dữ liệu năm mẫu DNA. Giả định Hiệu suất PCR Primer cho cả gen thực nghiệm và đối chứng = 100%. Đây là trường hợp đặc biệt của Pfaffl. Các bước:
📌 Các bước:
- Nhập chính xác giá trị gen như hình. Nhập giá trị thực nghiệm Gene Tested Experimental (TE) và Housekeeping Gene Experimental (HE) cột B và C. Tương tự, giá trị đối chứng Gene Tested Control (TC) và Housekeeping Gene Control (HC) cột D và E.
- Ô F5, tính ∆CTE:
=B6-C6
- Nhấn Enter.
- Ô G5, tính ∆CTC:
=D6-E6
- Nhấn Enter.
- Ô H5, tính ∆∆Ct:
=F6-G6
- Nhấn Enter.
- Ô I5, tính Gene Expression Ratio hay 2^(−∆∆Ct):
=2^(-H6)
- Nhấn Enter lần cuối.
- Chọn phạm vi F6:I6.
- Double-click vào Fill Handle (chấm vuông góc dưới ô) copy công thức đến dòng 10.
- Nhận giá trị Gene Expression Ratio cho mọi mẫu.
Phương pháp hoạt động hoàn hảo, ta đã phân tích được qPCR trong Excel.
🔍 Diễn giải kết quả
Giá trị Gene Expression Ratio 0.6507 ô I5 nghĩa là mẫu gen trong điều kiện thử so với điều kiện đối chứng đã được chuẩn hóa với gen housekeeping. Coi như phần trăm: 0.6507 = 65.07% biểu hiện gen trong điều kiện thử so với đối chứng.
Xem thêm: Cách phân tích tập dữ liệu lớn trong Excel (6 phương pháp hiệu quả)
Bài đọc tương tự
- Cách phân tích dữ liệu doanh số trong Excel (10 cách dễ dàng)
- [Sửa lỗi:] Data Analysis không hiển thị trong Excel (2 giải pháp hiệu quả)
- Cách phân tích dữ liệu thang Likert trong Excel (Các bước nhanh)
- Phân tích dữ liệu định tính từ bảng hỏi trong Excel
2. Phân tích qPCR bằng phương pháp Pfaffl
Cách này dùng Phương pháp Pfaffl. Khác biệt chính với Double Delta Ct là Hiệu suất PCR Primer không phải 100%. Ví dụ này giả định Hiệu suất Primer cho cả hai. Với mẫu House Keeping Gene, hiệu suất 93%, còn Gene of Interest là 101%. Các bước:
📌 Các bước:
- Nhập chính xác giá trị gen như hình. Nhập 2 tập giá trị treated và control của House Keeping Gene (HKG) và Gene of Interest (GOI). Cả hai ký hiệu Ct-1 và Ct-2.
- Hoàn tất tính toán cho phần House Keeping Gene (HKG).
- Tính trung bình 2 tập. Dùng hàm AVERAGE.
- Ô E6 nhập:
=AVERAGE(C6:D6)
- Nhấn Enter.
- Double-click Fill Handle copy đến ô E11.
- Ước lượng trung bình 3 giá trị đối chứng.
- Ô F6 (đã gộp) nhập:
=AVERAGE(E9:E11)
- Nhấn Enter.
- Ô G6 tính ∆Ct. Dùng tham chiếu tuyệt đối cho ô F6:
=E6-$F$6
- Nhấn Enter.
- Double-click Fill Handle copy đến G11.
- Xong tính toán House Keeping Gene (HKG).
- Làm tương tự cho phần Gene of Interest (GOI).
- Cuối cùng, ô O6 tính tỷ lệ biểu hiện. Tham chiếu tuyệt đối ô N6 và H6:
=($N$6^M6)/($H$6^G6)
- Nhấn Enter lần cuối.
- Double-click Fill Handle copy đến O11.
- Nhận giá trị tỷ lệ biểu hiện cho mọi mẫu.
Phương pháp thành công, ta đã phân tích qPCR trong Excel.
Kết luận
Kết thúc bài viết. Hy vọng hữu ích, bạn có thể phân tích qPCR trong Excel. Chia sẻ thắc mắc, đề xuất ở phần bình luận.
Đừng quên truy cập ExcelDemy để xem thêm bài toán và giải pháp Excel. Học tập không ngừng, phát triển không ngừng!
Bài viết liên quan
- Cách phân tích dữ liệu trong Excel dùng Pivot Table (9 ví dụ phù hợp)
- Phân tích dữ liệu theo thang thời gian trong Excel (Các bước dễ dàng)
- Cách phân tích dữ liệu định tính trong Excel (Các bước dễ dàng)
- Thực hiện nghiên cứu điển hình dùng Phân tích dữ liệu Excel
- Cách phân tích dữ liệu văn bản trong Excel (5 cách phù hợp)