Artykuł metodologiczny

Protokół wykorzystania analizy wzbogacenia zestawu genów w celu zidentyfikowania odpowiedniego modelu zwierzęcego do badań translacyjnych

DOI:

10.3791/55768

16 sierpnia 2017

W tym artykule

Podsumowanie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dostarczamy ustandaryzowany protokół do analizy wzbogacenia zestawu genów danych transkryptomicznych w celu zidentyfikowania idealnego modelu myszy do badań translacyjnych.
Protokół ten może być używany z danymi z mikromacierzy DNA i sekwencjonowania RNA, a następnie może być rozszerzony na inne dane omiczne, jeśli dane są dostępne.

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ostatnie badania, które porównywały transkryptomiczne zestawy danych chorób ludzkich z zestawami danych z modeli mysich przy użyciu tradycyjnych technik porównywania genów z genami, doprowadziły do sprzecznych wniosków dotyczących znaczenia modeli zwierzęcych dla badań translacyjnych. Główną przyczyną rozbieżności między różnymi analizami ekspresji genów jest arbitralne filtrowanie genów o zróżnicowanej ekspresji. Co więcej, porównywanie pojedynczych genów między różnymi gatunkami i platformami jest często ograniczone przez wariancję techniczną, co prowadzi do błędnej interpretacji zgodności / rozbieżności między danymi z modeli ludzkich i zwierzęcych. W związku z tym potrzebne są ustandaryzowane podejścia do systematycznej analizy danych. Aby przezwyciężyć subiektywne filtrowanie genów i nieskuteczne porównania między genami, wykazaliśmy niedawno, że analiza wzbogacenia zestawu genów (GSEA) może potencjalnie uniknąć tych problemów. W związku z tym opracowaliśmy ustandaryzowany protokół korzystania z GSEA, aby odróżnić odpowiednie i nieodpowiednie modele zwierzęce do badań translacyjnych. Protokół ten nie jest odpowiedni do przewidywania, w jaki sposób projektować nowe systemy modelowe a priori, ponieważ wymaga istniejących eksperymentalnych danych omicznych. Protokół opisuje jednak, w jaki sposób interpretować istniejące dane w ustandaryzowany sposób, aby wybrać najbardziej odpowiedni model zwierzęcy, unikając w ten sposób niepotrzebnych eksperymentów na zwierzętach i wprowadzających w błąd badań translacyjnych.

Wprowadzenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Modele zwierzęce są powszechnie używane do badania ludzkich chorób, ze względu na ich domniemane podobieństwo do ludzi pod względem genetyki, anatomii i fizjologii. Co więcej, modele zwierzęce często służą jako strażnicy terapii klinicznych i mogą mieć ogromny wpływ na powodzenie badań translacyjnych. Staranny wybór optymalnego modelu zwierzęcego może zmniejszyć liczbę wprowadzających w błąd badań na zwierzętach. Ostatnio kontrowersyjnie dyskutowano o znaczeniu modeli zwierzęcych w badaniach translacyjnych, szczególnie dlatego, że analiza tych samych zestawów danych uzyskanych z ludzkich chorób zapalnych i powiązanych modeli mysich doprowadziła do sprzecznych wniosków....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Pobieranie oprogramowania GSEA i bazy sygnatur molekularnych

  1. Wejdź na oficjalną stronę GSEA Broad Institute (http://software.broadinstitute.org/gsea/index.jsp) i zarejestruj się, aby uzyskać dostęp do narzędzia programowego GSEA i bazy danych sygnatur molekularnych (MSigDB).
  2. Pobierz aplikację komputerową javaGSEA lub alternatywną opcję oprogramowania (np. skrypt R).
    UWAGA: Wszystkie opcje implementują dokładnie ten sam algorytm. Oprogramowanie GSEA jest bezpłatnie dostępne dla osób ze środowisk akademickich i przemysłu do wewnętrznych celów badawczych.
  3. Więcej informacji na temat oprogramowania GSEA można znaleźć na stro....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pokazano przepływ pracy GSEA i zrzuty ekranu z przykładowymi danymi. Rysunek 1 pokazuje plik z danymi o ekspresji genów, który zawiera interesujące nas dane transkryptomiczne. Dla każdego badania wymagany jest opisowy plik fenotypu, który jest pokazany w Rysunek 2. Adnotowane zestawy genów (np. szlaki) są zdefiniowane w pliku bazy danych zestawu genów (Rysunek 3). Rysune.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Modele zwierzęce od dawna są stosowane do badania mechanizmów chorobowych i opracowywania nowych strategii terapeutycznych. Jednak sceptycyzm co do przewidywalności modeli zwierzęcych zaczął się rozprzestrzeniać po niepowodzeniach badań klinicznych12. Co więcej, kontrowersyjne dyskusje na temat odpowiednich strategii analizy i interpretacji danych big omicznych z badań przedklinicznych zostały wywołane przez przeciwstawne wnioski wyciągnięte z tych samych danych po zastosowaniu różnych strategii a.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca została sfinansowana przez Niemiecki Federalny Instytut Oceny Ryzyka (BfR).

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
ExcelMicrosoft Corporation

Bibliografia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Seok, J., et al. Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (9), 3507-3512 (2013).
  2. Takao, K., Miyakawa, T. Genomic responses in mouse models greatly mimic human inflammator....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Gene Set Enrichment AnalysisAnimal Model SelectionTranslational ResearchGSEA Software ToolMolecular Signature DatabaseNormalized Enrichment ScoreFDR ValueContingency Table AnalysisGain of InformationPathway Regulation Comparison

Powiązane artykuły