RNA-seq DEG 분석 결과 읽는 법: fold change·p-value·FDR
DEG(differentially expressed gene)는 두 조건 사이에서 발현량이 충분히 크게, 그리고 우연이 아니라고 볼 만큼 달라진 유전자입니다. 그래서 기준은 항상 두 개입니다. "얼마나 변했나(fold change)"와 "믿을 만한가(p-value·FDR)"입니다.
1. 결과 표의 열 읽기
분석 업체 보고서든 DESeq2·edgeR 결과든 핵심 열은 거의 같습니다.
| 열 이름 (예) | 뜻 |
|---|---|
| log2FoldChange · logFC | 처리군 ÷ 대조군 발현 비율의 log2. 양수 = 증가, 음수 = 감소 |
| Fold change | 비율 그 자체(2 = 2배). 보고서에 따라 감소를 0.5로 쓰기도, −2로 쓰기도 합니다 |
| pvalue · PValue | 유전자 하나만 놓고 본 검정의 p값 |
| padj · FDR · q-value | 여러 유전자를 동시에 검정한 것을 보정한 값 |
| baseMean · logCPM · AveExpr | 전체 평균 발현량. 낮을수록 추정이 불안정합니다 |
| Normalized data · CPM · TPM | 샘플 간 시퀀싱 깊이를 맞춘 발현값 |
먼저 비교 방향을 확인하세요. "B/A"는 A 대비 B입니다. 대조군과 처리군이 뒤바뀌면 증가·감소가 통째로 반대가 됩니다.
2. fold change와 log2FC
| 변화 | Fold change | log2FC |
|---|---|---|
| 4배 증가 | 4 | 2 |
| 2배 증가 | 2 | 1 |
| 변화 없음 | 1 | 0 |
| 절반으로 감소 | 0.5 (또는 −2) | −1 |
| 1/4로 감소 | 0.25 (또는 −4) | −2 |
log2로 바꾸면 증가와 감소가 0을 중심으로 대칭이 되어 그래프와 평균 계산이 정확해집니다. 가장 흔한 기준은 2배(|log2FC| ≥ 1)이고, 변화가 작은 조직·약한 처리에서는 1.5배(0.585)를 쓰기도 합니다.
3. p-value와 FDR — 무엇을 쓸까
유전자 20,000개를 p < 0.05로 검정하면, 실제로 아무 변화가 없어도 약 1,000개(5%)가 우연히 유의하게 나옵니다. FDR(Benjamini–Hochberg)은 "선별한 유전자 중 거짓 양성의 비율"을 기준 이하로 묶도록 p값을 보정한 값입니다.
| 기준 | 언제 |
|---|---|
| FDR (padj) < 0.05 | 논문·발표의 기본. DESeq2·edgeR를 쓴 경우 권장 |
| p-value < 0.05 | 분석 업체 보고서의 흔한 기준. 후보를 넓게 보는 탐색 단계, 반복 수가 적어 FDR로는 거의 안 남을 때 |
어느 쪽을 쓰든 Methods에 기준을 정확히 적는 것이 가장 중요합니다. p-value 기준을 썼다면 결과를 "후보"로 표현하고 qPCR 등으로 검증하는 것이 안전합니다.
4. 최소 발현량과 반복 수
- 발현이 아주 낮은 유전자는 read 몇 개 차이로도 배수가 크게 튑니다(예: 1 → 4 read = 4배). 평균 발현량이 낮은 유전자를 먼저 거르면 결과가 안정됩니다(예: 한 그룹 이상에서 CPM ≥ 1).
- 반복은 그룹당 3개 이상이 권장됩니다. 2개면 분산 추정이 불안정하고, 1개면 p값 자체를 구할 수 없어 fold change로만 거를 수 있습니다.
- 반복은 biological replicate(독립 개체·배양)여야 합니다. 같은 RNA를 두 번 시퀀싱한 것은 반복이 아닙니다. (반복 실험과 통계)
5. 자주 하는 실수
- 엑셀이 유전자 이름을 날짜로 바꿈: SEPTIN·MARCH 계열 옛 이름(SEPT2, MARCH1 등)이 "2-Sep", "1-Mar"로 바뀝니다. CSV를 열 때 해당 열을 텍스트로 지정하세요.
- RPKM·TPM 값으로 t-test: 샘플 간 비교용 정규화가 아니어서 통계가 부정확합니다. count 기반 도구(DESeq2·edgeR) 결과를 쓰는 것이 원칙입니다.
- 기준을 결과가 나올 때까지 바꾸기: 기준은 분석 전에 정하고, 바꿨다면 이유를 적습니다.
- DEG 수만 비교: 반복 수와 시퀀싱 깊이가 다르면 DEG 수도 달라집니다. 조건 간 DEG 수 비교는 같은 설계일 때만 의미가 있습니다.
보고서 엑셀이나 DESeq2 결과표를 올리면 추천 기준으로 DEG를 바로 고르고, 기준을 바꿀 때마다 개수와 그래프가 즉시 바뀝니다.
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