Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transformation

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Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transformation

Beitragvon martin.l. » Sa 14. Nov 2015, 18:39

Guten Tag,

ich stehe vor folgendem Problem: Ich möchte Bakterienzahlen in Proben aus 3 verscheidenen Gruppen vergleichen und von jeder Gruppe existieren 8 Proben. Deswegen denke ich dass ANOVA das geeignte Verfahren ist. Allerdings bin ich nicht sicher, ob die Voraussetzungen für eine ANOVA erfüllt sind.

Die Mittelwerte sind sehr hoch ( Gruppe 1: 337150; Gruppe 2: 43000, Gruppe 3: 16536000), und die Standardabweichung ist in allen 3 Fällen größer als der Mittelwert.
Die Residuen sind nicht normalverteilt, außerdem sind die Varianzen zwischen den 3 Gruppen signifikant verschieden. Wenn ich allerdings die Logarithmen vergleiche, sind diese Voraussetzungen für eine ANOVA erfüllt. Proben mit 0 Bakterien liegen nicht vor. Auch denke ich, dass eine Logtransformation in diesem Fall Sinn machen würde, da Bakterien ja exponentiell wachsen. Die Nullhypothese bei einem basis-2 Logarithmus könnte also lauten: Bakterien haben sich in keiner der Gruppen häufiger verdoppelt.

Die ANOVA der log-Transformationen zeigt einen signifikanten Unterschied, die ANOVA der Rohwerte nicht.

Ich mir unsicher, wie ich diese Ergebnisse interpretieren sollte, bzw. welche Vorgehenweise ist in diesem Fall die beste ist.

Vielen Dank für alle Antworten im voraus!
Martin
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon PonderStibbons » Sa 14. Nov 2015, 20:00

Auch denke ich, dass eine Logtransformation in diesem Fall Sinn machen würde, da Bakterien ja exponentiell wachsen.

Das dürfte der springende Punkt sein.
Ansonsten bliebe als Alternative noch ein rangbasiertes Verfahren (Kruskal-Wallis H-Test).

Mit freundlichen Grüßen

P.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon strukturmarionette » So 15. Nov 2015, 11:43

Hi,

denke ich, dass eine Logtransformation in diesem Fall Sinn machen würde, da Bakterien ja exponentiell wachsen.

- Es liegen doch nur Querschnitss-Anzahlen aus drei kleinen (n =8) -offenbar unabhängigen- Stichproben vor.
- Es geht demnach nicht um Wachstumsprozesse von Zellen.

Gruß
S.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon martin.l. » Di 17. Nov 2015, 14:53

Es liegen doch nur Querschnitss-Anzahlen aus drei kleinen (n =8) -offenbar unabhängigen- Stichproben vor.


Die Stichproben sind unabhängig, stimmt. Es ist so, dass es sich bei den Bakterienzahlen um Werte handelt, die nach 48h ausgehend von einem bekannten (in allen 3 Gruppen gleichen) Inoculum nachweisbar waren. Es geht also insofern um das Wachstum, da die nach 48h nachweisbare Zahl davon abhängt, wieviele Teilungen stattgefunden haben.

Danke für beide Antworten.
martin.l.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon strukturmarionette » Mi 18. Nov 2015, 00:01

Hi,

- danke.

Wie erfolgt denn technisch diese Auszählung /Schätzung von Bakterienanzahlen unterschiedlicher Inocula?

um Werte handelt, die nach 48h ausgehend von einem bekannten (in allen 3 Gruppen gleichen) Inoculum nachweisbar waren.

- wenn das so ist, dann kann aber m.E. diese 'Unabhängigkeit' nicht angenommen werden.
- vielmehr wäre das Design und die Auswertung nochmals zu überdenken.

Gruß
S.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon martin.l. » Mi 18. Nov 2015, 12:32

Wie erfolgt denn technisch diese Auszählung /Schätzung von Bakterienanzahlen unterschiedlicher Inocula?


Mäuse mit 3 unterschiedlichen Genotypen (je 8 Mäuse per Genotyp) werden gleichzeitig mit 5x10^4 Bakterien infiziert. Nach 48h werden Verdünnungsreihen aus Gewebsproben hergestellt und auf Kulturplatten aufgetragen. Diese Kulturplatten werden nach ca 24h ausgezählt und über die Verdünnung wird auf die Bakterienzahl im Gewebe rückgerechnet.

Es geht darum, festzustellen, ob der Genotyp einen Einfluss auf die Bakterienzahlen nach 48h hat.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon strukturmarionette » Mi 18. Nov 2015, 13:45

Hi,

- Von Baktieren und wie man die injiziert bzw man damit Organismen professionell infiziert und man diese auszählt vertehe ich nichts.
- Aber kann denn davon ausgegangen werden, dass die Ausbreitung derartiger Baktierien in Mäuseorganismen ausschließlich genetisch determiniert ist?

Gruß
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon martin.l. » Mi 18. Nov 2015, 14:44

Aber kann denn davon ausgegangen werden, dass die Ausbreitung derartiger Baktirien in Mäuseorganismen ausschließlich genetisch determiniert ist?


Nein, natürlich nicht. Viele Faktoren spielen eine Rolle, u.a. die Injektionstechnik, das Alter und Geschlecht der Mäuse, sowie die Eigenschaften der Bakterien. Durch das Verwenden von genetisch gleichaltrigen, genetisch identen Mäusen, bei denen selektiv nur ein Gen inaktiv ist - (was natürlich vielfältige Folgen haben kann, in unserem Fall handelt es sich um Gene, die nur in einer bestimmten Zellpopulation exprimiert werden, die dadurch funktionslos wird) sowie genetisch identen Kontrollmäusen, bei denen alle Gene normal aktiv sind, probiert man soviele Variationsquellen wie möglich auszuschalten. Weiters werden alle Infektionen von der gleichen, erfahrenen Person durchgeführt.

Die Bakterienzahl pro ml Gewebsuspension liefert Informationen darüber, wie stark die Inaktivität dieser Gene die Immunantwort des Organismus gegen diese Art der Bakterieninfektion beeinflusst.

Dieses Vorgehensweise wird von vielen Labors, die in der immunologischen Grundlagenforschung arbeiten, verwendet. Die meisten Leute in unserem Labor analysieren diese Daten mit t-Tests/one-way ANOVA - Verfahren, die ja gerade bei kleineren Stichprobengrößen gegen Verletzungen ihrer Annahmen reagieren.

Gruß, Martin
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon strukturmarionette » Mi 18. Nov 2015, 14:55

Hi,

Die Bakterienzahl pro ml Gewebsuspension liefert Informationen darüber, wie stark die Inaktivität dieser Gene die Immunantwort des Organismus gegen diese Art der Bakterieninfektion beeinflusst.

- Das ist wieder EIN neuer Aspekt.
- Bedeute jenes, dass (vorab) gezielt je Mäusegruppe manipulativ Aktivitäten bestimmter Gene manipuliert wurden?

Gruß
S.
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Re: Vergleich von Bakterienzahlen mit ANOVA - log-Transforma

Beitragvon martin.l. » Mi 18. Nov 2015, 18:56

Die Mausstämme mit den gezielt beeinflussten Genen sowie die entsprechenden Kontrollmäuse sind nicht von uns verändert worden, sondern sind im Handel erhältlich und werden zu verschiedenen Forschungszwecken benutzt.

Unsere Nullhypothese lautet also eigentlich: Mausstamm A, B und C sind gleich resistent gegen bakterielle Infektionen.
Zuletzt geändert von martin.l. am Mi 18. Nov 2015, 21:17, insgesamt 1-mal geändert.
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