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RPKM

生物基因

RPKM是Reads Per Kilobase per Million mapped reads的缩写,代表每百万reads中来自于某基因每千碱基长度的reads数。RPKM是将map到基因的read数除以map到基因组上的所有read数(以million为单位)与RNA的长度(以KB为单位)。

基本内容

RNA-seq是二代测序技术中用来表示基因表达量或丰度的方法。在衡量基因表达量时,若是单纯以map到的read数来计算基因的表达量,在统计上是不合理的。因为在随机抽样的情况下,序列较长的基因被抽到的机率本来就会比序列短的基因较高,如此一来,序列长的基因永远会被认为表达量较高,而错估基因真正的表现量,所以Ali Mortazavi等人在2008年提出以RPKM在估计基因的表现量。

其公式为:

计算公式

以下就用一个简化的例子来说明RPKM的运用方式与概念:

假设一基因体只有两个基因,一个9 KB,一个1 KB,如今有一sample,其map 到9 KB 的read 有18 million 个,map 到1 KB 的有2 million 个,

对于9 KB 的基因而言,

Total exon reads=18 million

Mapped reads=18+2=20 million

Exon length=9 KB

RPKM =18million/(20*9)=0.1*10^6=10^5

对于1 KB 的基因而言,

Total exon reads=2 million

Mapped reads=18+2=20 million

Exon length=1 KB

RPKM =2million/(20*1)=0.1*10^6=10^5

由此我们可以知道这两个基因表现量没有差别。

假设此时我们有另一个sample(该例子中map上的reads数较少,RPKM值作为表达量的衡量指数并不可信),其表现如下图1所示:

图1