Name: integration of bioinformatics approaches and experimental validations to understand the role of notch signaling in ovarian cancer
Uploaded: 2020-01-12T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Integration of Bioinformatics Approaches and Experimental Validations to Understand the Role of Notch Signaling in Ovarian Cancer at JoVE.com

עבודה זו הייתה נתמכת על ידי סטארט-Up מימון, המכללה למדעים ומענק מחקר מתמטיקה, פרס הפעלת מחקר קיץ, ופרס מימון זרעים מחקר מאוניברסיטת גאורגיה הדרומית.

1. חיזוי של תוצאות קליניות מפרופילים גנומית (PRECOG)
הערה: הפורטל הקדם (precog.stanford.edu) ניגש לנתונים זמינים לציבור מתוך 165 ביטוי סרטן מערכות נתונים, כולל רמות ביטוי גנטי ותוצאות קליניות החולה17. זה מספק במיוחד את מmeta\u2012z ניתוח, אשר משלבת מערכות נתונים גדולים כדי לספק הציונ?...

<ol>
	<li>Bocchicchio, S., Tesone, M., Irusta, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convergence+of+Wnt+and+Notch+signaling+controls+ovarian+cancer+cell+survival.">Convergence of Wnt and Notch signaling controls ovarian cancer cell survival.</a> Journal of Cellular Physiology. , (2019).</li><li>Hibdon, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+and+mTOR+Signaling+Pathways+Promote+Human+Gastric+Cancer+Cell+Proliferation.">Notch and mTOR Signaling Pathways Promote Human Gastric Cancer Cell Proliferation.</a> Neoplasia. 21 (7), 702-712 (2019).</li><li>Kucukkose, C., Yalcin Ozuysal, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Notch+signalling+on+the+expression+of+SEMA3C,+HMGA2,+CXCL14,+CXCR7,+and+CCL20+in+breast+cancer.">Effects of Notch signalling on the expression of SEMA3C, HMGA2, CXCL14, CXCR7, and CCL20 in breast cancer.</a> Turkish Journal of Biology. 43 (1), 70-76 (2019).</li><li>Lan, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+pathway+is+involved+in+the+suppression+of+colorectal+cancer+by+embryonic+stem+cell+microenvironment.">Notch pathway is involved in the suppression of colorectal cancer by embryonic stem cell microenvironment.</a> OncoTargets and Therapy. 12, 2869-2878 (2019).</li><li>Lian, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signaling+promotes+serrated+neoplasia+pathway+in+colorectal+cancer+through+epigenetic+modification+of+EPHB2+and+EPHB4.">Notch signaling promotes serrated neoplasia pathway in colorectal cancer through epigenetic modification of EPHB2 and EPHB4.</a> Cancer Management and Research. 10, 6129-6141 (2018).</li><li>Salazar, J. L., Yamamoto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+Drosophila+and+Human+Genetics+to+Understand+Notch+Signaling+Related+Diseases.">Integration of Drosophila and Human Genetics to Understand Notch Signaling Related Diseases.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1066, 141-185 (2018).</li><li>Bray, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signalling+in+context.">Notch signalling in context.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 17 (11), 722-735 (2016).</li><li>Andersson, E. R., Sandberg, R., Lendahl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signaling:+simplicity+in+design,+versatility+in+function.">Notch signaling: simplicity in design, versatility in function.</a> Development. 138 (17), 3593-3612 (2011).</li><li>Brou, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+proteolytic+cleavage+involved+in+Notch+signaling:+the+role+of+the+disintegrin-metalloprotease+TACE.">A novel proteolytic cleavage involved in Notch signaling: the role of the disintegrin-metalloprotease TACE.</a> Molecular Cell. 5 (2), 207-216 (2000).</li><li>Oswald, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p300+acts+as+a+transcriptional+coactivator+for+mammalian+Notch-1.">p300 acts as a transcriptional coactivator for mammalian Notch-1.</a> Molecular and Cellular Biology. 21 (22), 7761-7774 (2001).</li><li>Xiu, M. X., Liu, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+oncogenic+Notch2+signaling+in+cancer:+a+novel+therapeutic+target.">The role of oncogenic Notch2 signaling in cancer: a novel therapeutic target.</a> American Journal of Cancer Research. 9 (5), 837-854 (2019).</li><li>Allenspach, E. J., Maillard, I., Aster, J. C., Pear, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signaling+in+cancer.">Notch signaling in cancer.</a> Cancer Biololgy &amp; Therapy. 1 (5), 466-476 (2002).</li><li>Jia, D., Underwood, J., Xu, Q., Xie, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NOTCH2/NOTCH3/DLL3/MAML1/ADAM17+signaling+network+is+associated+with+ovarian+cancer.">NOTCH2/NOTCH3/DLL3/MAML1/ADAM17 signaling network is associated with ovarian cancer.</a> Oncology Letters. 17 (6), 4914-4920 (2019).</li><li>Weng, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+bioinformatics+approaches+for+analysis+of+high-throughput+biological+data.">Novel bioinformatics approaches for analysis of high-throughput biological data.</a> Biomed Research International. 2014, 814092 (2014).</li><li>Readhead, B., Dudley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translational+Bioinformatics+Approaches+to+Drug+Development.">Translational Bioinformatics Approaches to Drug Development.</a> Advances in Wound Care (New Rochelle). 2 (9), 470-489 (2013).</li><li>Bayat, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Science,+medicine,+and+the+future:+Bioinformatics.">Science, medicine, and the future: Bioinformatics.</a> BMJ. 324 (7344), 1018-1022 (2002).</li><li>Gentles, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+prognostic+landscape+of+genes+and+infiltrating+immune+cells+across+human+cancers.">The prognostic landscape of genes and infiltrating immune cells across human cancers.</a> Nature Medicine. 21 (8), 938-945 (2015).</li><li>Tan, T. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CSIOVDB:+a+microarray+gene+expression+database+of+epithelial+ovarian+cancer+subtype.">CSIOVDB: a microarray gene expression database of epithelial ovarian cancer subtype.</a> Oncotarget. 6 (41), 43843-43852 (2015).</li><li>Shin, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GENT:+gene+expression+database+of+normal+and+tumor+tissues.">GENT: gene expression database of normal and tumor tissues.</a> Cancer Informatics. 10, 149-157 (2011).</li><li>Barretina, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cancer+Cell+Line+Encyclopedia+enables+predictive+modelling+of+anticancer+drug+sensitivity.">The Cancer Cell Line Encyclopedia enables predictive modelling of anticancer drug sensitivity.</a> Nature. 483 (7391), 603-607 (2012).</li><li>Gao, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+Analysis+of+Complex+Cancer+Genomics+and+Clinical+Profiles+Using+the+cBioPortal.">Integrative Analysis of Complex Cancer Genomics and Clinical Profiles Using the cBioPortal.</a> Science Signaling. 6 (269), (2013).</li><li>Cerami, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cBio+Cancer+Genomics+Portal:+An+Open+Platform+for+Exploring+Multidimensional+Cancer+Genomics+Data.">The cBio Cancer Genomics Portal: An Open Platform for Exploring Multidimensional Cancer Genomics Data.</a> Cancer Discovery. 2 (5), 401-404 (2012).</li><li>McGuire, S. E., Mao, Z., Davis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatiotemporal+gene+expression+targeting+with+the+TARGET+and+gene-switch+systems+in+Drosophila.">Spatiotemporal gene expression targeting with the TARGET and gene-switch systems in Drosophila.</a> Science's STKE. 2004 (220), 6 (2004).</li><li>Jia, D., Huang, Y. C., Deng, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Cell+Cycle+Switches+in+Drosophila+Oogenesis.">Analysis of Cell Cycle Switches in Drosophila Oogenesis.</a> Methods in Molecular Biology. 1328, 207-216 (2015).</li><li>Lo, P. K., Huang, Y. C., Corcoran, D., Jiao, R., Deng, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+Notch+signaling+by+the+p105+and+p180+subunits+of+Drosophila+chromatin+assembly+factor+1+is+required+for+follicle+cell+proliferation.">Inhibition of Notch signaling by the p105 and p180 subunits of Drosophila chromatin assembly factor 1 is required for follicle cell proliferation.</a> Journal of Cell Science. 132 (2), (2019).</li><li>Keller Larkin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Notch+pathway+in+terminal+follicle+cell+differentiation+during+Drosophila+oogenesis.">Role of Notch pathway in terminal follicle cell differentiation during Drosophila oogenesis.</a> Development Genes and Evolution. 209 (5), 301-311 (1999).</li><li>Sun, J., Deng, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch-dependent+downregulation+of+the+homeodomain+gene+cut+is+required+for+the+mitotic+cycle/endocycle+switch+and+cell+differentiation+in+Drosophila+follicle+cells.">Notch-dependent downregulation of the homeodomain gene cut is required for the mitotic cycle/endocycle switch and cell differentiation in Drosophila follicle cells.</a> Development. 132 (19), 4299-4308 (2005).</li><li>Jia, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+large-scale+in+vivo+RNAi+screen+to+identify+genes+involved+in+Notch-mediated+follicle+cell+differentiation+and+cell+cycle+switches.">A large-scale in vivo RNAi screen to identify genes involved in Notch-mediated follicle cell differentiation and cell cycle switches.</a> Scientific Reports. 5, 12328 (2015).</li><li>Shcherbata, H. R., Althauser, C., Findley, S. D., Ruohola-Baker, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mitotic-to-endocycle+switch+in+Drosophila+follicle+cells+is+executed+by+Notch-dependent+regulation+of+G1/S,+G2/M+and+M/G1+cell-cycle+transitions.">The mitotic-to-endocycle switch in Drosophila follicle cells is executed by Notch-dependent regulation of G1/S, G2/M and M/G1 cell-cycle transitions.</a> Development. 131 (13), 3169-3181 (2004).</li></ol>

מאחר וקיימות אינספור גישות ושיטות לניצול הביואינפורמטיקה, ישנם מספר מאגרים הזמינים באופן מקוון לציבור הרחב. ניתן להפיק שפע של מידע מכל אחד ממסדי הנתונים הללו, אך חלקם מתאימים במיוחד למטרות מסוימות, כגון הערכת הישרדות מטופלים המבוססת על כניסות מסוימות. ניתוחים שיטתיים של נתונים מאוחזרים ?...

מסלול איתות חריץ הוא מסלול שמרו במיוחד כי חשוב עבור תהליכים התפתחותיים רבים בתוך אורגניזמים ביולוגיים. איתות חריץ הוכח לשחק תפקיד משמעותי התפשטות התא והתחדשות עצמית, פגמים במסלול איתות חריץ יכול להוביל לסוגים רבים של סרטן1,2,3,4,5,6. בנסיבות מסוימות, מסלול איתות חריץ נקשר הן גידול רקמות סרטן, כמו גם מוות תאים ודיכוי הגידול7. קולטנים מרובים (חריץ 1-4) ו co\u2012activator המוח (MAML 1-3), כולם עם פונקציות מגוונות, להוסיף רמה נוספת של מורכבות. בעוד מסלול איתות חריץ מתוחכם מבחינת פונקציות, מסלול הליבה שלה הוא פשוט על בסיס מולקולרי8. קולטנים חריץ לפעול כמו חלבונים חלבון טראנסממברנלי המורכב של מסחטות אזורים תאיים9. ליגאל באזור החילוץ של קולטני חריץ מקלה על מחשוף הנוגד חרדה, אשר מאפשר את התחום הבין-תאיים (NICD) להשתחרר לתוך הגרעין. NICD לאחר מכן נקשר co\u2012activator המוח כדי להפעיל ביטוי גנים במטה10.
בשנים האחרונות, איתות חריץ הוכח לשחק במגוון תפקידים בייזום והתקדמות של מספר סוגים של סרטן על פני זנים שונים6,11. לדוגמה, איתות מדרגה מקושר לטומגנזה המעורב בNOTCH1 הגן האנושי12. לאחרונה, the NOTCH2, NOTCH3, דלתא-כמו 3 (DLL3), מאסטר מראה כגון חלבון 1 (MAML1), ו מתפורר ומטאלויואז מטאומאו2012 המכילים חלבון 17 (ADAM17) גנים הוכחו להיות משויכים באופן מאוד לסרטן השחלות, במיוחד עם ההישרדות הכוללת המסכן של חולים13.
ככל שכמות הנתונים הניסיוניים והמטופלים מגדילה ברציפות, הביקוש לניתוח של הנתונים הזמינים גדל גם כן. הנתונים הזמינים מפוזרים על-פני פרסומים, והם עשויים לספק ממצאים לא עקביים או אפילו סותרים. עם התפתחות הטכנולוגיה החדשה בעשורים האחרונים, כגון רצפי הדור הבא, כמות הנתונים הזמינים גדל אקספוננציאלית. למרות שהדבר מייצג התקדמות מהירה במדע והזדמנויות למחקר ביולוגי מתמשך, הערכת המשמעות של נתונים זמינים לציבור לפתרון שאלות מחקר היא אתגר גדול14. אנו מאמינים שביואינפורמטיקה הוא דרך שימושית לחלץ פיסות מידע קטנות יותר מערכות נתונים בקנה מידה גדול. באמצעות יישום של גישות שונות בביואינפורמטיקה, החוקרים יכולים במהירות, אמין, וביעילות לפרש אלה מערכות נתונים גדולות, מניב גילויים תובנה. גילויים אלה עשויים לנוע מתוך זיהוי של מטרות הטיפול הפוטנציאלי תרופה חדשה או ביוארקרס מחלות, לטיפולים אישיים המטופל15,16.
ביואינפורמטיקה עצמה מתפתחת במהירות, והגישות משתנות באופן תמידי כהתקדמות טכנולוגית מנקה את המדע הרפואי והביולוגי. כיום, גישות נפוצות של ביואינפורמטיקה כוללות ניצול של מסדי נתונים ותוכנות נגישים לציבור לניתוח DNA או רצפי חלבונים, לזהות גנים של רלוונטיות מסוימת או חשיבות, ולקבוע את הרלוונטיות של גנים ומוצרים גנטיים דרך גנומיקה תפקודית16. למרות שהשדה של הביואינפורמטיקה הוא בהחלט לא מוגבל גישות אלה, אלה הם משמעותיים לסייע לרופאים וחוקרים לנהל נתונים ביולוגיים לטובת החולים כולה.
מחקר זה נועד להדגיש מספר מסדי נתונים חשובים השימוש שלהם למחקר על מסלול איתות חריץ. NOTCH2, NOTCH3, וMAML1 co\u2012activator שלהם שימשו כדוגמאות למחקר במסד הנתונים. גנים אלה שימשו כי החשיבות של מסלול איתות חריץ בסרטן השחלות כבר אומת. ניתוחים שיטתית של נתונים מאוחזרים אישר את החשיבות של איתות חריץ בסרטן השחלות. בנוסף, כיוון איתות חריץ הוא שימור היטב על פני מינים, זה אושר כי הביטוי oversopהילה melanogaster Nicd ו המוח יחד יכול לגרום לגידולים בשחלות drosophila ילה , תמיכה בממצאים מסד הנתונים ואת התפקיד משמעותי ושמרו של איתות חריץ בסרטן השחלות.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>DAPI (4&#39;,6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1306</td>
			<td>1:1000 Dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS, Phosphate Buffered Saline, 10X Powder, pH 7.4</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>FLBP6651</td>
			<td>Dissolved with ddH2O to make 1X PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>16210064</td>
			<td>Serum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Embryo dish</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>70543-45</td>
			<td>Dissection Dish</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutating mixers</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>88861041</td>
			<td>Nutator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tj-Gal4, Gal80ts/ CyO; UAS-NICD-GFP/ TM6B</td>
			<td>Dr. Wu-Min Deng at Florida State University</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Fly stock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>w*; UAS-mam.A</td>
			<td>Bloomington Drosophila Stock Center</td>
			<td>#27743</td>
			<td>Fly stock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>w[1118]</td>
			<td>Bloomington Drosophila Stock Center</td>
			<td>#5905</td>
			<td>Fly stock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The PRECOG portal</td>
			<td>Stanford University</td>
			<td>precog.stanford.edu</td>
			<td>Publicly accessible database of cancer expression datasets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CSIOVDB</td>
			<td>Cancer Science Institute of Singapore</td>
			<td>csibio.nus.edu.sg/CSIOVDB/CSIOVDB.html</td>
			<td>Microarray database used to study ovarian cancer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The Gene Expression across Normal and Tumor tissue (GENT) Portal</td>
			<td>Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB)</td>
			<td>medical&#8211;genome.kribb.re.kr/GENT</td>
			<td>Publicly accessible database of gene expression data across diverse tissues, divided into tumor and normal tissues.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broad Institute Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE)</td>
			<td>Broad Institute and The Novartis Institutes for BioMedical Research</td>
			<td>portals.broadinstitute.org/ccle</td>
			<td>Provides genomic profiles and mutations of human cancer cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cBioPortal</td>
			<td>Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK)</td>
			<td>cioportal.org</td>
			<td>Portal that allows researchers to search for genetic alterations and signaling networks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss 710 Inverted confocal microscope</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>ID #M 210491</td>
			<td>Examination and image collection of fluorescently labeled specimens</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integration of bioinformatics approaches and experimental validations to understand the role of notch signaling in ovarian cancer

איתות מדרגה הוא מסלול רגולציה שהוא שימור מאוד המעורב בתהליכים סלולאריים רבים. דיסרגולציה של מסלול זה איתות לעתים קרובות מוביל הפרעות עם התפתחות נאותה ואולי גם לגרום לחניכה או התקדמות של סרטן במקרים מסוימים. בגלל מסלול זה משרת פונקציות מורכבות תכליתי, זה יכול להיות למד באופן נרחב באמצעות גישות שונות רבות. מתוך אלה, ביואינפורמטיקה מספק שיטת לימוד חסכונית בעלות חסכונית, נגישה וידידותית למשתמש. ביואינפורמטיקה היא דרך שימושית לחלץ פיסות מידע קטנות יותר מערכות נתונים בקנה מידה גדול. באמצעות יישום של גישות שונות בביואינפורמטיקה, החוקרים יכולים במהירות, אמין, וביעילות לפרש אלה מערכות נתונים גדולות, מניב יישומים תובנה ותגליות מדעיות. כאן, פרוטוקול מוצג לאינטגרציה של ביואינפורמטיקה גישות לחקור את התפקיד של איתות חריץ בסרטן השחלות. יתרה מזאת, ממצאי ביואינפורמטיקה מאומתים באמצעות ניסויים.

באמצעות ההליך שהוזכר בשלב 1 באמצעות הפורטל PRECOG the Z-ציונים של NOTCH2, NOTCH3, ו MAML1 בסרטן השחלות הושגו (1.3, 2.32, 1.62, בהתאמה). הערכים השליליים של Z\u2012score מציינים את ההישרדות הכללית המסכנה של חולים עם רמות ביטויים גבוהים של שלושת הגנים. באמצעות עיצוב מותנה של תוכנת הגיליון האלקטרו?...

Watch this Scientific Journal Video about Integration of Bioinformatics Approaches and Experimental Validations to Understand the Role of Notch Signaling in Ovarian Cancer at JoVE.com

Integration of Bioinformatics Approaches and Experimental Validations to Understand the Role of Notch Signaling in Ovarian Cancer

ביואינפורמטיקה היא דרך שימושית לעיבוד ערכות נתונים בקנה מידה גדול. באמצעות יישום של ביואינפורמטיקה גישות, החוקרים יכולים במהירות, אמין, וביעילות להשיג בקשות תובנה ותגליות מדעיות. מאמר זה ממחיש את הניצול של ביואינפורמטיקה במחקר סרטן השחלות. הוא גם מאמת בהצלחה ממצאים בביואינפורמטיקה באמצעות ניסויים.

אינטגרציה של גישות ביואינפורמטיקה ואימותים ניסיוניים כדי להבין את תפקיד האיתות החריץ בסרטן השחלות

Notch signaling is a highly conserved regulatory pathway involved in many cellular processes. Dysregulation of this signaling pathway often leads to ...

ביואינפורמטיקה היא דרך שימושית לחלץ מידע מערכות נתונים. ניסויים חשובים באותה מידה לאימות. אנו משלבים את שתי הגישות כדי לחקור את התפקיד של איתות חרץ בסרטן השחלות.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שחוקרים יכולים לנצל את המידע ממאגרי המידע הביואינפורמטיקה כדי לתכנן את כיוון המחקר שלהם לפני ביצוע ניסוי. עם נתוני ביואינפורמטיקה מצטברים של מחלות אנושיות, מדענים כבר לא מכוסים. ניסויים יכולים להתבצע כדי לאמת ממצאים ספציפיים, אשר יכול להוביל טיפולים משופרים או אבחון של מחלות.עבור ניתוח Meta-A של הקשר של גן עניין עם סוג מסוים של סרטן, ליצור חשבון עם כתובת דוא"ל הקשורה אקדמית כדי לגשת למסד הנתונים PRECOG ולהזן את כתובת הדוא"ל והסיסמה המשויכים לחשבון למסוף הכניסה. לחץ על הצג פרטים והכנס את הגן המעניין לסף החיפוש. לאחר מכן השתמש בפס הגלילה כדי להשיג את הישרדות Z-ציון עבור סוג מסוים של סרטן של עניין.כדי לחקור את הקשר בין רמות ביטוי גנים לבין שלבי סרטן השחלות, לנווט לדף האינטרנט CSIOVDB ולהאזין את שם הגן של עניין לתוך סרגל החיפוש. לאחר מכן לחץ על הכרטיסייה הישרדות. כדי להעריך נתוני ביטוי גנים ברקמות מגוונות, רגילות וגידוליות, נווט אל פורטל GENT ולחץ על הכרטיסיה חיפוש.במקטע מילת המפתח, בחר את סמל הגן עבור המונחים מהתפריט הנפתח, הזן את סמל הגן של גן העניין ובחר רקמה עבור אפשרות הסוג. לחץ על לחצן חיפוש. גרפי סיכום של ביטוי הגן ברקמות נורמליות וגידול מסוגי סרטן שונים, המבוססים על פלטפורמות U133A ו- U122 Plus 2 יוצגו.לאחר מכן לחץ על הקישור הורד נתוני תוצאות כדי לגשת למידע המפורט אודות ערכי ביטויי הגנים, סוגי הרקמות ומקורות הנתונים. כדי לחפש שינויים גנטיים ורשתות איתות, פתח את דף האינטרנט של פורטל CBIO, ושימוש בשאילתה בדף הנחיתה, לחץ על האיברים או הרקמות המעניינים תחת המקטע בחירת מחקרים, בחר את המחקר המסוים של עניין ולחץ על שאילתה לפי גן. במקטע בחירת פרופילים גנומיים, בחר את המוטציות, את שינויים במספרי ההעתקה ההעתקה מ- GISTIC או את האפשרות ביטוי mRNA.בחר את הנתונים המתאימים מתפריט בחירת מטופל/ערכת אירועים והזן את סמלי גן היעד בתיבת השאילתה של Enter Genes. לחץ על לחצן שלח שאילתה ופתח את הכרטיסיה רשת כדי לאחזר את רשת הגנים הרצויה. לאחר מכן לחצו על הכרטיסייה 'קובץ' ובחרו 'שמור כתמונה PNG' להורדת תמונות רשת.כדי ליצור זבובים עם NICD או NICD ו mam overexpression, להכין את מניות לטוס המתאים, ולהחיל את טכניקת מיקוד ביטוי גנים זמניים ואזוריים כדי לשלוט על ביטוי הגן spatiotemporal, על פי פרוטוקולים סטנדרטיים. הרימו את הזבובים ב-18 מעלות צלזיוס עד לבגרות, לפני המעבר ל-29 מעלות צלזיוס עם שמרים למשך 48 שעות. בסוף הדגירה של 29 מעלות צלזיוס, מוסיפים שלושה מיליליטר של PBS לצלחת איסוף עוברים, ומרדים את תרבות הזבובים עם כרית פחמן דו חמצני.השתמש במיקרוסקופ מנתח כדי לזהות זבוב נקבה הרדמה, ולהשתמש בזוג מדפים מנתחים כדי לתפוס בזהירות את בית החזה התחתון של הזבוב. להטביע את הזבוב PBS בתוך צלחת איסוף העובר, ולהשתמש זוג שני של מדפים כדי לצבוט את הבטן התחתונה, מושך בעדינות כדי לשחרר את האיברים הפנימיים. לאתר ולנתק את זוג השחלות מגוף הזבוב, ולשבור את נדן השרירים, הממוקם בקצה האחורי של השחלות, כדי להפריד את השחלות.לאחר מכן מניחים את השחלות המבודדות בצינור צנטריפוגה 1.5 מיליליטר, המכיל 500 מיקרוליטרים של PBS על קרח. כאשר כל השחלות נאספו, להחליף את PBS עם 500 microliters של 4% פורמלדהיד, ולה מניחים את הצינור על nutator במשך 10 דקות. בסוף הדגירה, להשליך את התיקון ולשטוף את השחלות עם שלוש, 15 דקות שטיפות במיליליטר אחד של PBT לכל לשטוף.לאחר הכביסה האחרונה, סמן את השחלות עם 150 מיקרוליטר של 10 מיקרוגרם ל- DAPI מיליליטר במשך 10-15 דקות על המטורף. בסוף הדגירה, לשטוף את השחלות פעם אחת במשך 10 דקות עם מיליליטר אחד של PBT, ואחריו שתי שטיפות 10 דקות PBS. לאחר הכביסה השנייה, להסיר את כל אבל האחרון 300 microliters של PBS, ולהשתמש 200 טיפ פיפטה microliter כדי triterate השחלות מספר פעמים כדי לשחרר את תאי הביצה.לאחר מכן, בעדינות לשים את רקמת השחלות דרך ספין מהיר microcentrifuge, ולהסיר PBS ככל האפשר מבלי להפריע גלולת השחלה. באמצעות קצה פיפטה 1,000 מיקרוליטר, להעביר כשלוש טיפות של פתרון הרכבה לצינור, ולהשתמש 200 טיפ פיפטה microliter עם כ 0.33 מילימטרים גזוז מהקצה כדי להעביר את כל 120 microliters של פתרון הרכבה המכיל השחלות על שקופית מיקרוסקופ זכוכית. מניחים בעדינות כיסוי מעל פתרון ההרכבה, ואוטמים את הקצוות עם לק שקוף.לאחר מכן השתמש במיקרוסקופ קונפוקל בהגדלה של פי 10 עם פתח של 0.8 כדי לרכוש תמונות של השחלות המוכתמות והרכובות. באמצעות פורטל PRECOG כפי שהודגם, ציוני Z של NOTCH2, NOTCH3, ו MAML1 בסרטן השחלות ניתן להשיג. ערכי ציון Z השליליים מצביעים על ההישרדות הכוללת הירודה של חולים עם רמות ביטוי גבוהות של שלושת הגנים.שימוש במסד הנתונים CSIOVD כדי לאשר ממצאים אלה, מצביע עוד יותר על כך ביטוי גבוה של NOTCH2, NOTCH3, ו MAML1 בקורלציה עם הישרדות כללית ירודה ללא מחלות. בדיקות תמורות נוספות מראות כי NOTCH2, NOTCH3, ו MAML1 באים לידי ביטוי מאוד ברקמות הגידול. בהתבסס על שלושת הגנים המרכזיים הללו, ניתן ליצור רשת איתותים כדי לספק את 50 הגנים השכנים שהשתנו בתדירות הגבוהה ביותר, שגם הם נמצאים באותו מסלול עם שיעורי המוטציה הגבוהים ביותר.עניין, לחץ יתר של הגן NOTCH המקביל Drosophila, NICD, לבד, אינו גורם גידולים Drosophila. בעוד שדיכוי יתר של NICD ומאם יחד גורם לגידולים בזבובי פירות, כפי שמציתה נוכחות של שכבות אפיתל מרובות ותאים שהצטברו. אימות ניסויים נוסף יכול לסלול את הדרך לזיהוי מטרות פוטנציאליות חדשות לטיפול תרופתי, סמנים ביולוגיים למחלות וטיפולים מותאמים אישית.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

Murine ניסיוני דגם של התפתחות גידולים מקורית גרור הצפק<em&gt; דרך</em&gt; Orthotopic הרכבה עם קרצינומה של תאי השחלות

Epithelial ovarian carcinoma (EOC) is associated with a poor prognosis because it shows peritoneal dissemination. To improve the prognosis, it is ...

Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue

הערכת תפקידה של פונקציית מיטוכונדריאלי עייפות הקשורים לסרטן

Fatigue is a common and debilitating condition that affects most cancer patients. To date, fatigue remains poorly characterized with no diagnostic test to ...

Methods for Evaluating the Role of c-Fos and Dusp1 in Oncogene Dependence

שיטות להערכת את התפקיד של c-פוס, Dusp1 התלות אונקוגן

The demonstration of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) in treating chronic myeloid leukemia (CML) has heralded a new era in cancer therapeutics. However, ...

Characterize Disease-related Mutants of RAF Family Kinases by Using a Set of Practical and Feasible Methods

אפיון מוטציות הקשורות למחלות של חיל המשפחה באמצעות קבוצה של שיטות מעשיות ושימושיות

The rapidly accelerated fibrosarcoma (RAF) family kinases play a central role in cell biology and their dysfunction leads to cancers and developmental ...

Characterization and Functional Prediction of Bacteria in Ovarian Tissues

אפיון וחיזוי תפקודי של חיידקים ברקמות השחלות

The theory of a "sterile" female upper reproductive tract has been encountering increasing opposition due to advancements in bacterial detection. However, ...

A Mouse Model to Investigate the Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Tumor Growth

מודל עכברי לחקר התפקיד של פיברובלסטים הקשורים לסרטן בצמיחת הגידול

Cancer-associated fibroblasts (CAFs) can play an important role in tumor growth by creating a tumor-promoting microenvironment. Models to study the role ...

Generation and Culturing of High-Grade Serous Ovarian Cancer Patient-Derived Organoids

יצירה וטיפוח של אורגנואידים שמקורם בסרטן השחלות הסרוסי ברמה גבוהה

Organoids are 3D dynamic tumor models that can be grown successfully from patient-derived ovarian tumor tissue, ascites, or pleural fluid and aid in the ...

Visualizing DNA Damage Repair Proteins in Patient-Derived Ovarian Cancer Organoids via Immunofluorescence Assays

Visualizing DNA Damage Repair Proteins in Patient-Derived Ovarian Cancer Organoids via Immunofluorescence Assays

הדמיה של חלבונים לתיקון נזקי DNA באורגנואידים של סרטן השחלות שמקורם במטופל באמצעות בדיקות אימונופלואורסנציה

Immunofluorescence is one of the most widely used techniques to visualize target antigens with high sensitivity and specificity, allowing for the accurate ...

Quantifying Telomere Length Using Non-Radioactive Chemiluminescence Detection

Optimization of Performance Parameters of the TAGGG Telomere Length Assay

Optimization of Performance Parameters of the TAGGG Telomere Length Assay (Video) | JoVE 

אופטימיזציה של פרמטרי ביצועים של בדיקת אורך הטלומרים TAGGG

Telomeres are repetitive sequences which are present at chromosomal ends; their shortening is a characteristic feature of human somatic cells. Shortening ...

https://cloudfront.jove.com/CDNSource/teasers/65288.jpg

Pharmacological Targeting of Ion Channels to Treat Solid Tumors

Screening Ion Channels in Cancer Cells

Exploring the Role of Ion Channels in Cancer: Characterization and Potential Treatment Approaches (Video) | JoVE

בדיקת תעלות יונים בתאים סרטניים

Ion channels are critical for cell development and maintaining cell homeostasis. The perturbation of ion channel function contributes to the development ...