Biostatistiques avancées – Examen de TD Master Biologie Intégrative et Physiologie 2015-2016 Biostatistiques avancées Responsable du cours : Yves Desdevises Examen de TD Durée : 2 heures NOTEZ SUR VOTRE COPIE LE NOM DE VOTRE ENSEIGNANT DE TD : Y. DESDEVISES OU A. MIGNÉ Justifiez vos réponses Pour chaque test statistique (choisissez un seuil de 5 % pour toutes les analyses), précisez brièvement les points suivants : - Hypothèse(s) nulle(s) (H0) et contraire(s) (H1) - Type de test (unilatéral ou bilatéral) et justification - Conditions d’application - Calcul de la statistique et comparaison à la valeur critique - Décision statistique - Conclusion biologique NB : gardez 3 chiffres significatifs pour les calculs intermédiaires. Des microbiologistes désirent caractériser une nouvelle souche de bactérie pathogène, que nous appellerons BN, et notamment étudier comment celle-ci réagit à la température. Ils veulent en mesurer la croissance, et l’expression de gènes d’intérêts dont le gène VIR, lié à la virulence de la bactérie, et le gène FTV qui est un facteur de transcription. Pour cela, ils placent des volumes identiques de bactéries (à partir d’une même solution à 100000 cellules/ml) sur une microplaque de 96 puits, et peuvent attribuer à chaque puits une température donnée. 1. Les chercheurs mesurent la concentration des colonies en fonction de la température (Figure 1 et Tableau 1), en comptant le nombre de bactéries dans chaque puits après une semaine. 1.1. La température explique-t-elle la concentration des bactéries ? [8 points] 1.2. Estimez la température à laquelle on s’attend à trouver le maximum de bactéries. [4 points] 1/3 Biostatistiques avancées – Examen de TD Figure 1 : Concentration de la bactérie BN en fonction de la température, dans 96 puits Tableau 1 : Synthèse des données de mesure de la concentration (C, en million cellules/ml) en fonction de la température (T, en °C) Moyenne Variance Covariance C T T2 3,207 25 816,667 2,665 193,684 513753,825 SCT = -1,599 STT2 = 9684,211 SCT2 = -351,272 Les variables suivent une distribution normale. 2. On connaît une souche de bactérie, BR, très proche de la souche BN au niveau phylogénétique, et on se demande si ces 2 souches font ou non partie de la même espèce. On a mesuré chez BN dans chacun des 96 puits l’expression du VIR (variance = 0,270) et celle du gène FTV (variance = 0,255) et obtenu une covariance de 0,243. On sait que ces gènes fonctionnent ensemble et chez la souche connue, la corrélation linéaire entre l’expression de VIR et celle de FTV est de 0,88 (cela a été montré en considérant un très grand nombre d’expérimentations). En considérant ce critère, la souche BN est-elle semblable à la souche BR ? [4 points] 3. Les chercheurs cultivent les souches BN et BR dans 3 milieux de cultures très différents (M1, M2, M3), dont on sait qu’ils permettent le développement de l’espèce BR. Ils veulent savoir si la croissance des 2 souches est la même dans les différents milieux. Pour cela, les souches sont mises en culture pendant une semaine à une température fixe de 24 °C (Tableau 2). Pouvez-vous dire si la croissance de chaque souche de bactérie varie de la même façon selon le milieu de culture pour les souches BN et BR ? [6 points] Tableau 2 : Synthèse des données du Tableau 3 Somme des carrés des écarts à la croissance moyenne Pour toutes les valeurs de croissance Pour les croissances moyennes par souche Pour les croissances moyennes par milieu Pour les croissances moyennes par combinaison souche-milieu 7,625 0,915 1,493 2,902 Les données de chaque groupe suivent une distribution normale et leurs variances sont statistiquement homogènes. 2/3 Biostatistiques avancées – Examen de TD Tableau 3 : Croissance (en million cellules/ml) des souches BN et BR dans 3 milieux de culture (M1-M3) Croissance Souche Milieu 4,7 BN M1 4,8 BN M1 5,1 BN M1 4,6 BN M1 4,9 BN M1 4,7 BN M1 5,5 BN M1 4,7 BN M2 5,2 BN M2 5,1 BN M2 5,4 BN M2 5,1 BN M2 5,5 BN M2 4,8 BN M2 4,9 BN M3 5,3 BN M3 5,5 BN M3 5,8 BN M3 5,5 BN M3 5,2 BN M3 4,7 BN M3 4,2 BR M1 4,8 BR M1 4,9 BR M1 4,7 BR M1 5,1 BR M1 4,9 BR M1 4,5 BR M1 4,5 BR M2 4,7 BR M2 4,5 BR M2 4,2 BR M2 4,1 BR M2 4,1 BR M2 5,5 BR M2 4,8 BR M3 4,9 BR M3 5,1 BR M3 5,5 BR M3 5,8 BR M3 5,1 BR M3 4,9 BR M3 3/3