Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Биоинформатика является полезным способом обработки крупномасштабных наборов данных. Благодаря внедрению подходов к биоинформатике исследователи могут быстро, надежно и эффективно получать проницательные приложения и научные открытия. Эта статья демонстрирует использование биоинформатики в исследованиях рака яичников. Он также успешно проверяет биоинформатики выводы путем экспериментов.
Notch сигнализации является весьма сохранимым нормативным путем, участвующих во многих сотовых процессов. Дисрегуляция этого сигнального пути часто приводит к вмешательству в надлежащее развитие и может даже привести к инициации или прогрессированию рака в некоторых случаях. Поскольку этот путь служит сложным и универсальным функциям, его можно изучить с помощью различных подходов. Из них биоинформатика обеспечивает, несомненно, экономичный, доступный и удобный для пользователя метод исследования. Биоинформатика является полезным способом извлечения небольших фрагментов информации из крупномасштабных наборов данных. Благодаря внедрению различных подходов к биоинформатике исследователи могут быстро, надежно и эффективно интерпретировать эти большие наборы данных, принося проницательные приложения и научные открытия. Здесь представлен протокол для интеграции биоинформатики подходов к исследованию роли Notch сигнализации в рак яичников. Кроме того, результаты биоинформатики проверяются на основе экспериментов.
Путь сигнализации Notch является очень сохранимым путем, который важен для многих процессов развития в биологических организмах. Было показано, что сигнализация notch играет значительную роль в пролиферации клеток и самообновлении, а дефекты в пути сигнализации Notch могут привести ко многим видам рака1,2,3,4,6. В некоторых случаях, Notch сигнальный путь был связан как с ростом тканей и рака, а также клеточной смерти и подавления опухоли7. Несколько рецепторов Notch (NOTCH 1'4) и co'u2012activator Mastermind (MAML 1'3), все с различными функциями, добавить дополнительный уровень сложности. В то время как путь сигнализации Notch является сложным с точки зрения функций, его основной путь прост на молекулярной основе8. Рецепторы notch действуют как трансмембранные белки, состоящие из внеклеточных и внутриклеточных областей9. Лиганд, связывающийся с внеклеточной областью рецепторов Notch, облегчает протеолитоическое расщепление, что позволяет высвобождению внутриклеточного домена Notch (NICD) в ядро. ЗАТЕМ NICD связывается с co'u2012activator Mastermind, чтобы активировать экспрессию генов вниз по течению10.
В последние годы, Notch сигнализации было показано, играют различные роли в инициации и прогрессирования нескольких видов рака различных видов6,11. Например, Нотч сигнализации была связана с опухолевого гена с участием человека NOTCH1 ген12. В последнее время, NOTCH2, NOTCH3, Дельта-как 3 (DLL3), Mastermind'u2012like белка 1 (MAML1), и дезинтехрин и металлопротеиназы домена no2012содержащий белок 17 (ADAM17) гены были показаны, чтобы быть сильно связаны с раком яичников, особенно с плохой общей выживаемости пациентов13.
По мере постоянного увеличения объема экспериментальных и связанных с пациентами данных возрастает и спрос на анализ имеющихся данных. Имеющиеся данные разбросаны по публикациям, и они могут предоставлять противоречивые или даже противоречивые выводы. С развитием новых технологий в последние десятилетия, таких как секвенирование следующего поколения, объем имеющихся данных вырос в геометрической прогрессии. Хотя это представляет собой быстрый прогресс в области науки и возможности для продолжения биологических исследований, оценка значения общедоступных данных для решения вопросов исследования является большой проблемой14. Мы считаем, что биоинформатика является полезным способом извлечения небольших фрагментов информации из крупномасштабных наборов данных. Благодаря внедрению различных подходов к биоинформатике исследователи могут быстро, надежно и эффективно интерпретировать эти большие наборы данных, принося глубокие открытия. Эти открытия могут варьироваться от выявления потенциальных новых целей лекарственной терапии или биомаркеров болезни, персонализированные лечения пациентов15,16.
Биоинформатика сама по себе быстро развивается, и подходы постоянно меняются по мере того, как технологические достижения размывают медицинскую и биологическую науку. В настоящее время общие подходы биоинформатики включают использование общедоступных баз данных и программных программ для анализа последовательностей ДНК или белка, определения генов, имеющих особую актуальность или важность, и определения актуальности генов и генных продуктов с помощью функциональной геномики16. Хотя область биоинформатики, безусловно, не ограничивается этими подходами, они имеют важное значение в оказании помощи врачам и исследователям управлять биологическими данными в интересах пациентов в целом.
Это исследование направлено на выделение нескольких важных баз данных и их использование для исследований о Нотч сигнального пути. В качестве примеров для исследования базы данных были использованы NOTCH2, NOTCH3, и их co'u2012activator MAML1. Эти гены были использованы, потому что важность Нотч сигнальный путь в рак яичников была проверена. Систематический анализ полученных данных подтвердил важность сигнализации Notch при раке яичников. Кроме того, поскольку Нотч сигнализации хорошо сохраняется между видами, было подтверждено, что переэкспрессия Drosophila melanogaster NICD и Mastermind вместе может вызвать опухоли в дрозофилы яичников, поддерживая выводы базы данных и значительную и сохраненную роль Notch сигнализации в рак яичников.
1. Прогнозирование клинических результатов из геномных профилей (PRECOG)
ПРИМЕЧАНИЕ: Портал PRECOG (precog.stanford.edu) получает доступ к общедоступным данным из 165 наборов данных экспрессии рака, включая уровни экспрессии генов и клинические исходыпациента 17. В нем, в частности, содержится анализ Мета-у2012 , который включает в себя большие наборы данных, чтобы обеспечить qu2012scores различных генов в 39 типах рака, чтобы показать общую выживаемость пациента. Низкие и хорошие показатели выживаемости указываются положительными и отрицательными значениями за 2012 баллов, соответственно.
2. CSIOVDB
ПРИМЕЧАНИЕ: CSIOVDB(csibio.nus.edu.sg/CSIOVDB/CSIOVDB.html) является микроаррей базы данных, разработанной Институтом рака науки Сингапура для изучения рака яичников18. Эта база данных содержит данные карциномы из различных участков опухоли, а также нормальные данные ткани яичников. Кроме того, CSIOVDB предоставляет планы выживания Kaplan'u2012Meier для оценки выживаемости пациентов с дифференциальными уровнями экспрессии генов. CSIOVDB может быть применен для исследования связи между уровнями экспрессии генов и стадиями рака яичников / классов.
3. Выражение гена через нормальные и опухолевые ткани (GENT)
ПРИМЕЧАНИЕ: Портал GENT (медицинский no2012genome.kribb.re.kr/GENT) разработан и поддерживается Корейским научно-исследовательским институтом бионауки и биотехнологии (KRIBB)19. Он собирает 16400 (U133A; 241 набор данных) и 24 300 (U133plus2; 306 наборов данных) общедоступных образцов. После стандартизации, GENT предлагает данные экспрессии генов в различных тканях, которые далее делятся на опухоли и нормальные ткани.
4. Широкий институт рака клеточной линии энциклопедии (CCLE)
ПРИМЕЧАНИЕ: CCLE (portals.broadinstitute.org/ccle) был создан Институтом Широкого и обеспечивает геномные профили и мутации 947 линий раковых клеток человека20.
5. cBioPortal
ПРИМЕЧАНИЕ: cBioPortal (www.cioportal.org) был разработан в Мемориал Слоун Kettering онкологический центр (MSK), и доступ, анализирует и визуализирует крупномасштабных геномных данных рака21,22. В частности, этот портал позволяет исследователям искать генетические изменения и сигнальные сети.
6. Рассечение дрозофилы с желаемыми генотипами и dAPI окрашивания
ПРИМЕЧАНИЕ: Соберите самку дрозофилы с желаемыми генотипами, затем вскрыть мухи яичников пройти процедуры DAPI окрашивания для визуализации.
Используя процедуру, упомянутую в шаге 1 с помощью портала PRECOG, были получены оценки NOTCH2, NOTCH3и MAML1 при раке яичников (1.3, 2.32, 1.62 соответственно). Отрицательные значения qu2012score указывают на плохую общую выживаемость пациентов с высоким уровнем экспрессии трех генов. С помощью ...
Поскольку существует бесчисленное множество подходов и методов использования биоинформатики, существует множество баз данных, доступных в Интернете для широкой общественности. Из каждой из этих баз данных можно извлечь обилие информации, но некоторые из них лучше всего подходят для ?...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана Start-Up Финансирование, Колледж науки и математики исследований Грант, Летняя исследовательская сессия премии, а также исследования семян Финансирование премии от Университета Джорджии.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Invitrogen | D1306 | 1:1000 Dilution |
PBS, Phosphate Buffered Saline, 10X Powder, pH 7.4 | ThermoFisher | FLBP6651 | Dissolved with ddH2O to make 1X PBS |
Goat serum | Gibco | 16210064 | Serum |
Embryo dish | Electron Microscopy Sciences | 70543-45 | Dissection Dish |
Nutating mixers | Fisherbrand | 88861041 | Nutator |
tj-Gal4, Gal80ts/ CyO; UAS-NICD-GFP/ TM6B | Dr. Wu-Min Deng at Florida State University | N/A | Fly stock |
w*; UAS-mam.A | Bloomington Drosophila Stock Center | #27743 | Fly stock |
w[1118] | Bloomington Drosophila Stock Center | #5905 | Fly stock |
The PRECOG portal | Stanford University | precog.stanford.edu | Publicly accessible database of cancer expression datasets |
CSIOVDB | Cancer Science Institute of Singapore | csibio.nus.edu.sg/CSIOVDB/CSIOVDB.html | Microarray database used to study ovarian cancer |
The Gene Expression across Normal and Tumor tissue (GENT) Portal | Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB) | medical–genome.kribb.re.kr/GENT | Publicly accessible database of gene expression data across diverse tissues, divided into tumor and normal tissues. |
Broad Institute Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) | Broad Institute and The Novartis Institutes for BioMedical Research | portals.broadinstitute.org/ccle | Provides genomic profiles and mutations of human cancer cell lines |
cBioPortal | Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) | cioportal.org | Portal that allows researchers to search for genetic alterations and signaling networks |
Zeiss 710 Inverted confocal microscope | Carl Zeiss | ID #M 210491 | Examination and image collection of fluorescently labeled specimens |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены