English
!

Архив публикаций

Тезисы

XXVII-ая конференция

FoldGO - программный комплекс для выявления фолд-специфичных ГО категорий в данных транскриптомных экспериментов

Вибе Д.С., Мухин А.М., Омельянчук Н.А., Миронова В.В.

Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия Новосибирский Государственный Университет, Новосибирск, Россия e-mail: daniil.wiebe@gmail.com

1  стр. (принято к публикации)

Технологии исследования экспрессии генов произвели революцию в биологии и медицине. Ученые активно генерируют транскриптомные данные для изучения изменения экспрессии генов в ответ на внешние или внутренние факторы. Тысячи наборов данных находятся в свободном доступе, например, в базе данных GEO (Edgar et al., 2002). Типичным протоколом для анализа данных транскриптомных экспериментов является идентификация дифференциально экспрессирующихся генов (ДЭГ), с последующим анализом функционального обогащения наборов ДЭГ с использованием Генной Онтологии (ГО) (Ashburner et al., 2000). Такой подход позволяет идентифицировать биологические процессы, молекулярные функции и клеточные компоненты, которые обогащены в наборах генов значимо повышающих или снижающих свою экспрессию. Однако при данном подходе распределение изменения экспрессии генов сводится к бинарному случаю (регулируется или не регулируется исследуемым фактором). Недавно мы показали, что методы функциональной аннотации генов могут быть модифицированы для выявления функциональных групп генов, которые отвечают на исследуемый фактор не только однонаправленно, но также и со схожей степенью изменения экспрессии (фолд-специфичные группы генов). Фолд-специфичные функциональные группы генов были обнаружены при исследовании транскриптома корней Arabidopsis thaliana обработанных фитогормоном ауксином (Omelyanchuk et al., 2017). Мы применили данный подход для исследования транскриптома человека, используя данные эксперимента по экспрессии сплайс-варианта гена андрогенового рецептора AR-v7 в клеточной линии LNCaP (Cottard et al., 2017). В результате мы обнаружили функциональные группы генов, вовлеченные в процессы ответственные за развитие онкологических заболеваний, которые не были обнаружены классическими подходами такими как Singular Enrichment Analysis (SEA) (Huang et al., 2009). Идентификация таких фолд-специфичных групп генов может помочь прояснить принципы регуляции в сложных молекулярно-генетических процессах, но готовых инструментов для проведения такого анализа не существует. В рамках данной работы мы представляем разработанный нами метод в виде пакета программ FoldGO для языка программирования R (https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/FoldGO.html) и в виде веб-сервиса (https://webfsgor.sysbio.cytogen.ru/), которые позволяют пользователю проводить анализ функционального обогащения фолд-специфичными группами генов для интересующих данных транскриптомных экспериментов. Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-34-00871.

Список литературы:

Ashburner, M., Ball, C. A., Blake, J. A., Botstein, D., Butler, H., Cherry, J. M., … Sherlock, G. Gene ontology: tool for the unification of biology. The Gene Ontology Consortium. Nature genetics, 2000, 25(1), 25–29. doi:10.1038/75556

Cottard F, Madi-Berthélémy PO, Erdmann E, Schaff-Wendling F, Keime C, Ye T, Kurtz JE, Céraline J. Dual effects of constitutively active androgen receptor and full-length androgen receptor for N-cadherin regulation in prostate cancer. Oncotarget. 2017; 8:72008-72020. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18270

Edgar, R., Domrachev, M., & Lash, A. E. Gene Expression Omnibus: NCBI gene expression and hybridization array data repository. Nucleic acids research, 2002, 30(1), 207–210. doi:10.1093/nar/30.1.207

Huang da W, Sherman BT, Lempicki RA. Bioinformatics enrichment tools: paths toward the comprehensive functional analysis of large gene lists. Nucleic Acids Res. 2009;37(1):1–13. doi:10.1093/nar/gkn923

Omelyanchuk N.A., Wiebe D.S., Novikova D.D., Levitsky V.G., Klimova N., Gorelova V., Weinholdt C., Vasiliev GV., Zemlyanskaya EV., Kolchanov N.A., Kochetov A.V., Grosse I., Mironova V.V. Auxin regulates functional gene groups in a fold-specific manner in Arabidopsis root // Nat Sci Rep – 2017 - N7(1) - p2489 - doi:10.1038/s41598-017-02476-8



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533