Zmiana fałdu - Fold change
Zmiana fałdu to miara opisująca, jak bardzo zmienia się wielkość między pomiarem pierwotnym a kolejnym. Jest definiowany jako stosunek między tymi dwiema wielkościami; dla wielkości A i B krotność zmiany B względem A wynosi B / A . Innymi słowy, zmiana z 30 do 60 jest definiowana jako krotna zmiana o 2. Jest to również określane jako „jednokrotny wzrost”. Podobnie zmiana z 30 na 15 jest określana jako „0,5-krotny spadek”. Zmiana krotności jest często używana podczas analizowania wielu pomiarów systemu biologicznego wykonanych w różnym czasie, ponieważ zmiana opisana przez stosunek między punktami czasowymi jest łatwiejsza do zinterpretowania niż różnica .
Zmiana krotności jest tak zwana, ponieważ powszechnie opisuje się wzrost wielokrotności X jako „ X- krotny wzrost”. W związku z tym kilka słowników, w tym Oxford English Dictionary i Merriam-Webster Dictionary, a także Dictionary of Mathematics Collinsa, definiuje „-fold” jako „razy”, na przykład „2-krotnie” = „2 razy” = „ podwójnie". Prawdopodobnie ze względu na tę definicję, wielu naukowców używa nie tylko "krotności", ale także "krotnej zmiany" jako synonimu "razy", jak w "3-krotnie większym" = "3 razy większym".
Zmiana krotności jest często wykorzystywana w analizie danych dotyczących ekspresji genów z eksperymentów mikromacierzy i RNA-Seq do pomiaru zmiany poziomu ekspresji genu. Wadą i poważnym ryzykiem stosowania krotności zmiany w tym ustawieniu jest to, że jest ono stronnicze i może błędnie klasyfikować geny o zróżnicowanej ekspresji z dużymi różnicami ( B - A ), ale małymi proporcjami ( B / A ), co prowadzi do słabej identyfikacji zmian przy wysokich poziomach ekspresji . Ponadto, gdy mianownik jest bliski zeru, stosunek nie jest stabilny, a szum pomiarowy może nieproporcjonalnie wpływać na wartość zmiany krotności.
Alternatywna definicja
Istnieje alternatywna definicja zmiany fałdowej, chociaż generalnie wyszła z użycia. Tutaj zmiana krotności jest definiowana jako stosunek różnicy między wartością końcową a wartością początkową podzieloną przez wartość początkową. Dla ilości A i B krotność zmiany jest podana jako ( B - A )/ A lub równoważnie B / A - 1. To sformułowanie ma atrakcyjne właściwości, takie jak brak zmiany równy zeru, wzrost o 100% jest równy 1 , a 100% spadek jest równy -1. Jednak werbalne odnoszenie się do podwojenia jako do jednorazowej zmiany i potrojenia do podwójnej zmiany jest sprzeczne z intuicją, dlatego takie sformułowanie jest rzadko używane.
To sformułowanie jest czasami nazywane zmianą względną i jest oznaczone jako różnica ułamkowa w pakiecie oprogramowania Prism.
Fałdowe zmiany w genomice i bioinformatyce
W dziedzinie genomiki (i ogólniej w bioinformatyce ) współczesne zastosowanie polega na definiowaniu krotności zmian w kategoriach stosunków, a nie definicji alternatywnej.
Jednak współczynniki logarytmiczne są często używane do analizy i wizualizacji zmian fałd. Logarytm do podstawy 2 jest najczęściej stosowany, ponieważ jest łatwy do interpretacji, np podwojenie w oryginalnym skalowania wynosi log 2 krotnej zmianie 1, czterokrotny wynosi log 2 krotnej zmianie 2 itd . Odwrotnie, miara jest symetryczna, gdy zmiana zmniejsza się o równoważną wielkość, np. zmniejszenie o połowę jest równe log 2- krotnej zmianie o -1, ćwiartka jest równa log 2- krotnej zmianie o -2 i tak dalej. Prowadzi to do bardziej estetycznych wykresów, ponieważ zmiany wykładnicze są wyświetlane jako liniowe, a więc zwiększa się zakres dynamiczny. Na przykład na osi wykresu pokazującej log 2- krotne zmiany, 8-krotny wzrost będzie wyświetlany przy wartości osi wynoszącej 3 (ponieważ 2 3 = 8). Jednakże, nie ma powodu, aby matematyczny używać tylko logarytmu do podstawy 2, a ze względu na wiele rozbieżności w opisie log 2 krotne zmiany w genu / białka wypowiedzi , nowy termin „ loget ” został zaproponowany.