ניתוח ביטוי גנים הגידול גורמים עם פורטל האינטרנט של CorExplorer

CorExplorer מוצא גורמי ביטוי גנים הקשורים לגידול באופן שהוא עקרוני מתמטית באמצעות הדמיות אינטראקטיביות, כמו גם מידע קליני ומסד נתונים לגילוי ביולוגי. CorEx מבצעת מקסום מידע באופן הדורש דגימות מועטות יחסית כדי למצוא אשכולות בנתונים בעלי ממדים גבוהים. ההיררכיה של גורמים סמויים שהיא מייצרת מקלה על ההבנה הביולוגית.

שיטה זו כבר הוכיחה מעניין כאשר מוחל על ביולוגיה של סרטן. יסודותיו התיאורטיים של המידע הופכים אותו לחול על כל מערכת עם משתנים רבים וידע מוקדם מועט על מערכות היחסים שלהם. התחל בניווט לדף הבית של CorExplorer.

תחת קישורים מהירים, לחץ על כפתור ההרחבה פלוס כדי לראות סיכום של גרף גורם CorEx שאומן על נתוני סרטן של עניין. לדוגמה, כאן, גרפי הפקטור עבור נתוני סרטן השחלות TCGA מוצגים. לאחר בדיקת גרפי הפקטור, לחץ על ריאות TCGA-LUAD כדי לגשת לדף CorExplorer עבור רצף RNA סרטן ריאות ולהשתמש בחלון גרף גורם CorExplorer כדי לחקור את הגרף גורם CorEx עבור גן של עניין.

בעת הזזת סמן העכבר מעל חלון התצוגה של גרף הפקטור, הגדל את התצוגה של גרף הפקטור באמצעות משטח המגע של העכבר כדי להציג את פרטי הגרף, כגון הגנים החשובים ביותר בכל גורם והקשרים בין הצמתים בשכבות שונות. כדי לאתר גן יעד, לחץ על תפריט Gene והקלד את שם הגן כדי לבחור אותו ברשימה הנפתחת. לחץ על Return במקלדת כדי להגדיל את התצוגה לגורם שבו הגן המעניין מתואם בצורה החזקה ביותר.

מקם מחדש את העכבר מעל תצוגת הגרף וגלול כדי להקטין את התצוגה כדי לראות את רמת הצומת ואת הגורמים הקשורים אליו שהם שכנים לגורם הגנים הקרוב ביותר. שים לב כי רק גנים עם משקל גדול יותר מהסף המצוין על המחוון דקה קישור משקל מוצגים. כדי להציג את כל הגנים הקשורים לגורם, לחץ על הצומת המתאים ובחר לטעון גנים נוספים בחלון המוקפץ.

כשתופיע 'בוצע', סגור את החלון המוקפץ. במקטע הכותרת העליונה, לחץ וגרור את משנה משקל הקישור דקה ל- 0.05 כדי לאפשר לגנים להופיע בסדר משקל. כדי לזהות שיוכים עם פונקציה ביולוגית, בחלון הביאור בטל את הסימון של מיון קצב גילוי כוזב כדי למיין את התפריט הנפתח Factor לפי מספר פקטור ולא לפי קצב גילוי כוזב.

גלול ולחץ כדי לבחור את גורם העניין בתפריט הנפתח חלון ביאור כדי לחשוף את ביאורי ההעשרה עבור הפקטור. לאחר מכן לחץ על גורם העשרה כדי להציג מיד את הגנים הקשורים כמודגש בצהוב על תצוגת הגרף. שים לב כי גורמים שנעלמים או מופיעים כמונחי GO שונים נבחרים בהתאם לשאלה אם הם מועשרים עבור גנים עם הביאור שנבחר.

עבור גורמי מסנן של עניין, באמצעות הישרדות ואיכות אשכול, מהתפריט הנפתח Dataset בחר TCGA_OVCA כדי לעבור לדף CorExplorer עבור רצף RNA סרטן השחלות TCGA. שימו לב מחלון ההישרדות כגורם עם דיפרנציאל ההישרדות הגדול ביותר ובחרו גורם זה בחלון Factor Graph מהתפריט הנפתח Factor. לחץ וגרור את המחוון 'משקל קישור' ל- 0.5 ושים לב למספר הגנים בגורם.

הרחב את רשימת הגורמים בחלון ההישרדות ולחץ על הגורם הטוב ביותר הבא ברשימה הנפתחת של חלון ההישרדות כדי להציג את עקומות ההישרדות המשויכות אליו. הביאורים המשמעותיים של GO ו- Kegg יוצגו. כדי לקבל הבנה טובה יותר של התפקיד הביולוגי של גנים בגורם זה, בחר את שכבת הפקטור בחלק העליון של החלון Factor Graph והזז את העכבר מעל החלון תוך הקטנת התצוגה כדי לחשוף את האשכול כולו ואת הגורמים הקשורים אליו.

כדי להבין את המשמעות היחסית של הגורמים המקושרים לצומת האשכול בטל את הסימון מיין לפי p-val בחלון ההישרדות ולחץ על כל אחד מספרי הגורם ברצף כדי להציג אותם, והוסיף את הגורמים המציגים שיוך הישרדות. בתפריט 'הוספת חלון', בחרו PPI ולחצו על 'הוסף' להוספת חלון תרשים PPI לאזור התצוגה. בחלון גרף PPI בחרו שכבת פקטור מעניינת להצגת אינטראקציות החלבון-חלבון המשמעותיות.

לחץ על הקישור הצג ב- StringDB כדי להתחבר למסד הנתונים המקוון STRINGdb ולחץ על המשך. לאחר מכן פתח את הכרטיסייה Anaylsis כדי לקבל ניתוח GO מקוון עבור הגנים של רשת PPI. הרכיב הסלולרי העליון יוצג.

חזור ללשונית CorExplorer ולחלון PPI ובחר גורם אחר. לחץ שוב על הקישור תצוגה ב- StringDB. רכיב סלולרי עליון אחר יוצג.

לאחר מכן, בחלון PPI, בחר גורם אחר עבור ניתוח מסד נתונים של STRING. כדי למצוא מכנה משותף והבדלים של וריאציה ביטוי גנים על פני סוגי גידולים לחץ על הכותרת CorExplorer לחזור לעמוד הראשון ולחץ על חיפוש כדי לגשת לדף המאפשר חיפוש של כל ערכות הנתונים באתר CorExplorer. בתיבה חיפוש גנים הזן שם גן של עניין ולחץ על חיפוש.

לדוגמה, כפי שהוכח FLT1 נמצא עם משקל גבוה יחסית וגורמים שונים מרובים. חיפוש הגן BRCA1 ב dataset סרטן ריאות מגלה את הגן להיות הקשורים ביותר עם גורם CorEx 26. המונח GO העשרה עבור גורם זה הוא גבוה מאוד, עם תיקון DNA המציג שיעור גילוי כוזב של רק פעם אחת 10 כדי שלילי 19.

הבחירה גם מפנה את תשומת הלב לאשכול ברמה L2_8 שיש לו שישה גורמים קרובים כילדים. רשת האינטראקציה בין חלבון לחלבון לתיקון DNA מחוברת מאוד, ותומכת עוד יותר בפונקציונליות המקושרת היטב של הגנים בגורם 26. גרפי ההישרדות הקשורים מצביעים על קשר אפשרי להישרדות המטופל שיהיה צריך להיות מאושר ב dataset גדול יותר.

החל מהערכת ההישרדות יכול לאפשר ניתוח של הגורמים המתואמים עם הישרדות משופרת כפי הקשורים לקבוצות ביטוי גנים מסוימות. הוספת חלון אינטראקציה חלבון חלבון עבור כל גורם בתורו מקל על קביעת הסברים אפשריים עבור הקשרים שלהם עם הישרדות. חשוב לבדוק את מפות החום עבור כל גורם כדי לאשר כי דפוס ביטוי הגנים הוא באיכות נאותה כדי לתמוך פרשנויות ביולוגיות.

מפות חום המציגות וריאציות חזקות וברורות בדפוסי ביטוי גנים עשויות להפגין ביטוי מתואם של גנים של הגורם, החל מתבניות גבוהות עד נמוכות או מורכבות יותר, כאשר לגנים מסוימים יש ביטוי נמוך המתואם עם גנים אחרים עם ביטוי גבוה. מטרת העל של הליך זה היא להגדיר טיפול מותאם אישית על ידי מיפוי גידול מתוך מדגם על הגורמים CorExplorer לזהות טיפולים ספציפיים לגידול פוטנציאלי.