Name: ir-tex: an open source data integration tool for big data transcriptomics designed for the malaria vector anopheles gambiae
Uploaded: 2020-01-15T13:00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about IR-TEx: An Open Source Data Integration Tool for Big Data Transcriptomics Designed for the Malaria Vector Anopheles gambiae at JoVE.com

この作品は、MRCスキル開発フェローシップからV.I.(MR/R024839/1)とロイヤル・ソサエティ・チャレンジ・グラント(CH160059)からH.R.に資金提供されました。

<ol>
	<li>Ingham, V. A., Wagstaff, S., Ranson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptomic+meta-signatures+identified+in+Anopheles+gambiae+populations+reveal+previously+undetected+insecticide+resistance+mechanisms.">Transcriptomic meta-signatures identified in Anopheles gambiae populations reveal previously undetected insecticide resistance mechanisms.</a> Nature Communications. 9 (1), 5282 (2018).</li><li>Chang, W., Cheng, J., Allaire, J., Xie, Y., McPherson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> shiny: Web Application Framework for R. , (2017).</li><li>Bhatt, 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=The+effect+of+malaria+control+on+Plasmodium+falciparum+in+Africa+between+2000+and+2015.">The effect of malaria control on Plasmodium falciparum in Africa between 2000 and 2015.</a> Nature. 526 (7572), 207-211 (2015).</li><li>Ranson, H., Lissenden, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insecticide+Resistance+in+African+Anopheles+Mosquitoes:+A+Worsening+Situation+that+Needs+Urgent+Action+to+Maintain+Malaria+Control.">Insecticide Resistance in African Anopheles Mosquitoes: A Worsening Situation that Needs Urgent Action to Maintain Malaria Control.</a> Trends in Parasitology. 32 (3), 187-196 (2016).</li><li>Donnelly, M. 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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=Cytochrome+P450+6M2+from+the+malaria+vector+Anopheles+gambiae+metabolizes+pyrethroids:+Sequential+metabolism+of+deltamethrin+revealed.">Cytochrome P450 6M2 from the malaria vector Anopheles gambiae metabolizes pyrethroids: Sequential metabolism of deltamethrin revealed.</a> Insect Biochemistry and Molecular Biology. 41 (7), 492-502 (2011).</li><li>M&#252;ller, P., 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=Field-Caught+Permethrin-Resistant+Anopheles+gambiae+Overexpress+CYP6P3,+a+P450+That+Metabolises+Pyrethroids.">Field-Caught Permethrin-Resistant Anopheles gambiae Overexpress CYP6P3, a P450 That Metabolises Pyrethroids.</a> PLoS Genetics. 4 (11), 1000286 (2008).</li><li>Huang, 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=The+DAVID+Gene+Functional+Classification+Tool:+a+novel+biological+module-centric+algorithm+to+functionally+analyze+large+gene+lists.">The DAVID Gene Functional Classification Tool: a novel biological module-centric algorithm to functionally analyze large gene lists.</a> Genome Biology. 8 (9), 183 (2007).</li><li>Uyhelji, H. 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K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+models+and+empirical+bayes+methods+for+assessing+differential+expression+in+microarray+experiments.">Linear models and empirical bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments.</a> Statistical Applications in Genetics and Molecular Biology. 3 (1), 3 (2004).</li></ol>

著者たちは何も開示する必要はない。

ビッグデータトランスクリプトミクスは、実験条件ごとに差分表現された数千ものトランスクリプトのリストを生成します。これらの実験の多くは、関連する生物や表現型に対して行われ、ほぼ独占的に独立した実験として分析されます。これらの豊富なデータソースを一見的に調べることによって、理論的な仮定なしに1)新しい候補者のトランスクリプトの同定につながり、2)生体内1で検証する情報が多すぎるという理由だけで貴重なデータの破棄を防ぎます。
IR-TEx は、複数のデータセットを簡単に調べ、データセットの変更を視覚化し、関連する情報1をダウンロードする機能を備えた、限られたバイオインフォマティクスの背景をユーザーに提供します。IR-TEx は、各検索で複数のトランスクリプトの検索をサポートしていませんが、ユーザーは Excel、R、またはその他の適切なプログラムを使用するだけで、関連するFold_Changes.txt ファイルを調べることができます。IR-TExのさらなる有用性は、転写機能を予測する相関ネットワークの使用、未知の機能を有する架空タンパク質または転写物の入力、および濃縮を検索するための下流ソフトウェアの使用に由来する1.
このプロトコルで示されている例では、IR-TEx は元の関数に従って使用されます。ここでは、殺虫剤耐性に関連する転写物の探索と、マッピンググラフィックスを通じた過剰および過量発現の分布の可視化を可能にする。目的の転写物は、与えられた転写物の過剰または過少発現が観察された表現型1(例えば殺虫剤耐性)に寄与するかどうかを決定するために生体内で検証される。ここで示したように、前述の1では、データセットを仮説主導型のアプローチで使用して、国固有の目的のトランスクリプトを識別できることが示されました。IR-TEx は、1) トランスクリプトの表現を探索し、2) 各 -omics データセットに含まれるすべてのトランスクリプトにペアワイズ相関ネットワークを適用することで、トランスクリプトの関数をコンテキスト化するために使用できます。ここで、GSTMS1は、解毒に関与する他の多数の転写物と共相関していることが示された。このデータ(殺虫剤暴露後の死亡率の有意な増加をもたらしたトランスクリプトのノックダウンと共に)は、異生物クリアランスにおけるこの転写物の重要性を示す。
IR-TExは、ウェブ上で殺虫剤耐性関連のトランスクリプトを探索したり、ローカルアプリケーションを使用するための貴重なリソースを表します。このプロトコルは、異なる -omics プラットフォームとまったく新しいデータの IR-TEx を変更する方法を示します。このガイドでは、IR-TEx を使用して、複数の -omics プラットフォームおよびデータセットのデータを欠落データと統合する方法と、単に IR-TEx を再コード化して、トランスクリプトミクスト データセットを調査するユーザーに役立つ方法について説明します。

マイクロアレイプラットフォームとRNAseq技術を通じて多数のトランスクリプトの発現を同時に測定する能力は、モデルおよび非モデル生物の両方で特定の表現型と転写表現を関連付ける膨大なデータセットの生成をもたらしました。これらのデータセットは、研究者にとって非常に豊富なリソースであり、ビッグデータ統合アプローチで関連するセットを組み合わせることで、そのパワーを高めることができます。しかし、この方法論は、特定のバイオインフォマティクスのスキルを持つものに限定されます。ここで説明するプログラムであるIR-TEx(以前はIngham et al.1.によって公開された)は、Shiny2と呼ばれるRパッケージで書かされ、バイオインフォマティクスの訓練がほとんどないユーザーがこれらのデータセットを比較的簡単に統合して尋問することを可能にします。
<a href="http://www.lstmed.ac.uk/projects/IR-TEx" target="_blank">HTTP://WWW.LSTMED.AC.UK/PROJECTS/IR-TEX</a>で発見されたIR-TExは、アフリカの主要なマラリアベクター1であるアノフェレスガンビアにおける殺虫剤耐性に関連する転写物を探索するために書かれた。マラリアは、メスのアノフェレス蚊の咬傷を介してヒト間で伝染するマラリア原虫によって引き起こされる寄生虫病である。蚊ベクターを殺虫剤で標的にすることは、アフリカにおけるマラリア関連の罹患率と死亡率を予防する最も効果的な手段であることが証明されている。ツール(すなわち、長期的な殺虫網)のスケールアップは、2000年3年以来、マラリア症例の劇的な減少においても極めて重要である。殺虫剤の数が非常に限られているため、蚊に強い進化圧力があり、アフリカのマラリアベクター4では耐性が広がっています。
さらに、標的部位突然変異5および殺虫剤の代謝クリアランス6、7は依然として抵抗性の主要な研究メカニズムであるが、他の強力な耐性機構は現在1を出現している。これらの新しいメカニズムの多くは、これまで殺虫剤耐性と関連していなかったが、IR-TExアプリを用いて複数の耐性集団にわたる遺伝子発現の共通パターンを探索し、その後ゲノムアプローチによって機能的に検証されることによって検出された。
ここでは、WEB 上とローカルにインストールする場合の両方で IR-TEx を使用する手順を説明します。このプロトコルは、新しい殺虫剤耐性データセットを既存のパッケージに統合する方法を説明し、欠落しているデータを操作する方法について説明します。最後に、殺虫剤耐性とは無関係の他の -omics データセットでこのソフトウェアを使用する方法について説明します。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Laptop with browser</td>
			<td>Any</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R Program</td>
			<td>The R Project for Statistical Computing</td>
			<td>-</td>
			<td><a href="https://www.r-project.org/" target="_blank">https://www.r-project.org/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R Studio</td>
			<td>R Studio</td>
			<td>-</td>
			<td><a href="https://www.rstudio.com/" target="_blank">https://www.rstudio.com/</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ir-tex: an open source data integration tool for big data transcriptomics designed for the malaria vector anopheles gambiae

IR-TExは、アノフェレスガンビア蚊の殺虫剤耐性表現型に関連する発現(ならびに関数の割り当て)の発現の探索を可能にするシャイニー(Rパッケージ)で書かれたアプリケーションです。アプリケーションは、オンラインで使用したり、ダウンロードして誰でもローカルに使用することができます。ローカル アプリケーションを変更して、複数の -omics プラットフォームから生成された新しい殺虫剤耐性データセットを追加できます。このガイドでは、新しいデータセットを追加し、不足しているデータを処理する方法を示します。さらに、IR-TExは、あらゆる実験データからオミクスデータセットを使用するように完全かつ簡単に再コード化できるため、多くの研究者にとって貴重なリソースとなっています。このプロトコルは、ミクロソームグルタチオントランスフェラーゼ、GSTMS1を用いた新しい殺虫剤耐性候補を同定する際のIR-TExの有用性を例として示す。このトランスクリプトは、コートジボワールとブルキナファソから複数のピレスロイド耐性集団でアップレギュレートされています。共相関転写物の同定は、この遺伝子の述語的役割に関するさらなる洞察を提供する。

IR-TExに含まれるFold_Changes.txtファイルを使用して、耐性アノフェレス・コルッツィーとアノフェレス・ガンビアのデータセットで有意に差別的に表現されたトランスクリプトを、コートジボワールとブルキナファソの影響を受けやすいコントロールと比較しました。これにより、関心のある 18 個のトランスクリプトが作成されました (表 1;この検索は、Excel、R、またはその他のプログラムを使用して実行できます)。これらのうちの2つは、ATPase(AGAP006879)およびα-クリスタリン(AGAP007160)が、前者がピレスロイド抵抗1に有意な影響を有すると以前に報告されている。これら2つの転写物に加えて、GSTMS1(FCμ= 1.95および1.85)およびUGT306A2(FCμ=2.29および2.28)の2つの解毒転写物が存在した。
これらの転写物のうちの2つのqPCR検証(GSTMS1、解毒転写物;およびAGAP009110-RAは、β-1,3-グルカン結合ドメインを含む未知の蚊特異的転写物)を先に説明したように行った。分析は、追加ファイル3で説明したプライマーセットを使用して行われ、これらのトランスクリプトはコートジボワール(ティアサレ)とブルキナファソ(バンフォラ)からの多耐性集団で有意にアップレギュレーションされたことを示しました(図4A)。
両方の転写物が各耐性集団で有意なアップレギュレーションを示したので、RNAi誘発ノックダウンはLSTM実験室ティアサレコロニーからの蚊に対して行われた。このコロニーはコートジボワールに由来し、前述の1、10で説明したように、公衆衛生で使用されるすべての主要なクラスの殺虫剤に耐性があります。GSTMS1の発現の減衰は、GFP注入対照と比較してデルタメトリン曝露後の死亡率の有意な増加(p=0.021)をもたらし、ピレスロイド耐性におけるこの転写物の重要性を実証した(図4B)。逆に、AGAP009110-RAノックダウンは、暴露後の死亡率の有意な変化(p = 0.082)を生じさせず(図4B)。
GSTMS1はミクロソームGSTであり、A.ガンビア蚊11に見られる3つのうちの1つです。GSTのイプシロンおよびデルタクラスのメンバーは、以前に殺虫剤解毒12、13、14に関与していたが、これはピレスロイド抵抗15におけるミクロソームGSTの役割に関する我々の知識に対する最初の証拠である。アノフェレスガンビアsl蚊におけるこの転写物の推定機能を調べるために、IR-TExにおける発現および相関を同定した。GSTMS1は、バイオコ島を除き、これらの種で利用可能な21のデータセットのうち20データセットで有意に過剰発現しました。各場所では、過剰表現は影響を受けやすい集団に比べて5倍未満でした(図5)。
ミクロソームGSTは、潜在的な殺虫剤の解熱剤としてほとんど無視されてきたので、殺虫剤耐性15におけるその役割についてはほとんど知られていない。他の転写物の共相関を探索することにより、併置機能は、同じ経路における共調節または関与の仮定を通じて解明することができる。相関ネットワークの電力を最大化するために、IR-TEx に存在するすべてのマイクロアレイ データセットが選択され、|r|の >0.75 が選択されました。表 2に、IR-TEx からの出力を示します。
これらの転写物は、DAVIDの機能的注釈ツール8におけるオキシオレダクターゼ活性およびグルコース/炭水化物代謝に富む。グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼおよびシタチオンガンマリアゼは、哺乳動物細胞16、17におけるグルタチオンのレベルを維持し、したがって、グルタチオン-SトランスフェラーゼであるGSTMS1と直接リンクする。カタレーゼは、反応性酸素種の損傷から細胞を保護する速効性酸化ストレスレスポンダーであり、ピレスロイド暴露の副産物である。バラシクロビルヒドロラーゼは、哺乳動物細胞18における解毒に役割を果たし得るヒドロラーゼである。CYP4H17は相関ネットワークにも存在する。シトクロムp450sは、ピレスロイド殺虫剤の直接代謝産物であり、これらの分解産物はGSTによってさらに代謝することができる。最後に、CYP4H17はA.フネストゥス19におけるピレスロイド耐性に関与している。これらのデータをまとめると、異種解毒におけるGSTMS1の役割を強く支持する。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60721/60721fig1a.jpg"> 図 1: すべてのデータセットで AGAP002865-RA の折りたたみ変更をログ2 に記録します。X 軸は、さまざまなデータセットの詳細を示し、前のパブリケーション1の補足表 1 に記載されている情報と、Y 軸は対象トランスクリプトの対数2倍の変化を示します。明るい灰色の点線は、有意性のおおよそのしきい値を示し、ここで使用すると 、<0.8 の折りたたみ変更または >1.2 の折りたたみ変更になります。黒い点線は、折り目が 1 の変化を示します (つまり、耐性集団と影響を受けやすい集団の間の表現に違いはありません)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/60721fig1alarge.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60721/60721fig02.jpg"> 図2:耐性集団におけるAGAP002865-RAの有意な微分発現を示すマイクロアレイの分布折りたたみの変更は、<1 の緑色の折り目の変更、>1 のオレンジ色の折り目の変更、および >5 の赤い折り変えという信号システムで表されます。有意な (p ≤ 0.05) 微分式を持つデータセットのみが表示されます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/60721fig2alarge.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60721/60721fig3a.jpg"> 図 3: AGAP001076-RA の相関ネットワーク (CYP4G16)ペアワイズ相関は、31マイクロアレイデータセット全体のすべてのトランスクリプトで計算され、ユーザー定義のカットオフが適用されます。ここに示されている (A) |r |> 0.9 および (B) |r |> 0.8.グラフに表示されるすべてのトランスクリプトは、この基準を満たし、AGAP001076-RAの式の変化に従います。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/60721fig3alarge.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60721/60721fig04.jpg"> 図4:GSTMS1およびAGAP009110-RAの減衰時のmRNA発現および表現型。(A)コートジボワールとブルキナファソの2つの多耐性An.コルッツィー集団におけるGSTMS1およびAGAP009110-RAのmRNA発現。レベルは、ラボの影響を受けやすいAn.コルッツィイ・ヌグーッソと比較された。ポストホックダネットの検定でANOVAによって計算された有意水準。(B)GFP注入対照と比較した両方の転写物のRNAi誘発減衰。GSTMS1減衰は、デルタメトリン暴露後の死亡率の有意な増加を示す(ポストホックTukey検定でANOVAによって計算される;*p ≤ 0.05,**p ≤ 0.01)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/60721fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60721/60721fig05.jpg"> 図5:アノフェレスガンビアおよびアノフェレス・コルジイ集団におけるGSTMS1の発現使用可能なマイクロアレイ データセットにおけるGSTMS1の有意差分式を示すマップ。GSTMS1は、21個のマイクロアレイデータセットのうち20個で有意に差分であることが判明した。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/60721fig5alarge.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>トランスクリプト ID</td>
			<td>説明</td>
			<td>ブルキナファソ</td>
			<td>コートジボワール</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP006879-RA</td>
			<td>Atpase</td>
			<td>27.94</td>
			<td>43.05</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007160-RB</td>
			<td>a-クリスタリン</td>
			<td>11.49</td>
			<td>10.58</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007160-RC</td>
			<td>a-クリスタリン</td>
			<td>11.14</td>
			<td>10.38</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007160-RA</td>
			<td>a-クリスタリン</td>
			<td>9.78</td>
			<td>9.84</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP009110-RA</td>
			<td>未知</td>
			<td>9.26</td>
			<td>5.96</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007780-RA</td>
			<td>NADHデヒドロゲナーゼ</td>
			<td>10.49</td>
			<td>3.77</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP006383-RA</td>
			<td>オリゴサッカリルトランスフェラーゼ複合サブユニットベータ</td>
			<td>3.69</td>
			<td>5.57</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007249-RB</td>
			<td>フライトイン</td>
			<td>4.61</td>
			<td>3.86</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP003357-RA</td>
			<td>RAG1活性化タンパク質1様タンパク質</td>
			<td>4.31</td>
			<td>4.05</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007249-RA</td>
			<td>フライトイン</td>
			<td>4.48</td>
			<td>3.46</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP001998-RA</td>
			<td>mRpS10</td>
			<td>3.46</td>
			<td>2.85</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP007589-RA</td>
			<td>UGT306A2</td>
			<td>2.29</td>
			<td>2.28</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP000165-RA</td>
			<td>GSTMS1</td>
			<td>1.95</td>
			<td>1.85</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP002101-RA</td>
			<td>イソレウシル-tRNA合成酵素</td>
			<td>0.57</td>
			<td>0.59</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP002969-RA</td>
			<td>アスパラギンニル-tRNA合成酵素</td>
			<td>0.45</td>
			<td>0.45</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP004199-RA</td>
			<td>溶質担体ファミリー5(ナトリウム結合モノカルボン酸トランスポーター)、部材8</td>
			<td>0.35</td>
			<td>0.48</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP004684-RA</td>
			<td>rRNA処理タンパク質 CGR1</td>
			<td>0.36</td>
			<td>0.22</td>
		</tr>
<tr>
<td>AGAP006414-RA</td>
			<td>Cht8</td>
			<td>0.024</td>
			<td>0.36</td>
		</tr>
</tbody></table>表1:ブルキナファソとコートジボワールの集団間で同じ折り変わり方向の有意な差An. coluzziiおよびAn. ガンビアの集団を表す 2 つの国の各データセットのトランスクリプト ID、遺伝子記述、および平均フォールド変更。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>相関</td>
			<td>体系的な名前</td>
			<td>トランスクリプトの種類</td>
		</tr>
<tr>
<td>1</td>
			<td>AGAP000165-RA</td>
			<td>GSTMS1</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.82</td>
			<td>AGAP004904-RA</td>
			<td>カタラーゼ</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.76</td>
			<td>AGAP007243-RA</td>
			<td>26Sプロテアーゼ調節サブユニット 8</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.79</td>
			<td>AGAP008358-RA</td>
			<td>CYP4H17</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.76</td>
			<td>AGAP009436-RA</td>
			<td>バラシクロビルヒドロラーゼ</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.75</td>
			<td>AGAP010739-RA</td>
			<td>グルコース-6-リン酸-1-デヒドロゲナーゼ</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.85</td>
			<td>AGAP011172-RA</td>
			<td>シスタチオニンガンマライアゼ</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.76</td>
			<td>AGAP012678-RA</td>
			<td>グルコース-6-リン酸-1-デヒドロゲナーゼ</td>
		</tr>
</tbody></table>表 2: GSTMS1との共同相関のトランスクリプト 。次の表は、IR-TEx 上のGSTMS1の相関ネットワークの出力を示しています。>0.75 のを参照してください。表は、各共相関転写物のスピアマンの相関、トランスクリプトID、および遺伝子記述を示しています。
追加ファイル 1: リマで分析された A-MEXP-2196 アレイからの出力ファイル。このファイルは、配列エクスプレス(E-MTAB-4043)および別の以前の出版物1で詳しく説明されているGFPコントロールアレイと比較してMetノックダウンから発生します。列は AGAP 識別子 (システマチックネーム)、ログフォールド変更 (logFC)、ログ式の値 (AveExpr)、t 統計 (t)、補正されていない p 値 (P.Value)、調整された p 値 (adj) を表します。P.Val)、および B 統計量 (B)20.このファイルの目的のために、蚊はコートジボワールのアノフェレス・コルッツィであり、それぞれ-5.4と6.0のコレクションの緯度と経度を持つ殺虫剤にさらされておらず、殺虫剤にさらされておらずます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/additional_file1.txt" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>
追加ファイル 2: RNAeq 実験からの出力ファイル。50%の生卵性にさらされた場合のアノフェレス蚊の転写の変化を記述したUyheljiらから採取されたRNAseq分析。このファイルは、パブリケーションの表 S2 から適合され、AGAP 識別子 (システマチック ID)、生のフォールド変更 (Fold_Change)、および調整済み p 値 (q_value) が含まれます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/additional_file2.txt" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>
追加ファイル 3: 代表的な結果の入門リスト。AGAP識別子、遺伝子名、dsRNAフォワード、dsRNAリバース、qPCRフォワード、および各転写物のqPCR逆プライマーセット。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/additional_file3.txt" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>
補足コーディング ファイル 1.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/Supplemental_coding_File_1.R" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>
補足コーディング ファイル 2.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/Supplemental_coding_File_2.R" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>
補足コーディング ファイル 3.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60721/Supplemental_coding_File_3.R" target="_blank">このファイルを表示するには、ここをクリックしてください (右クリックしてダウンロードしてください)。</a>

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IR-TEx: An Open Source Data Integration Tool for Big Data Transcriptomics Designed for the Malaria Vector Anopheles gambiae

IR-TExは、種アノフェレスガンビアで殺虫剤耐性関連転写プロファイルを探索します。ここでは、アプリケーションの使用方法、複数のトランスクリプトミック データセットを探索するための変更、およびフレームワークを使用して、任意のプラットフォームで生成された任意の生物からのトランスクリプトミクトミック データの収集用の対話型データベースを構築するための完全な手順について説明します。

IR-TEx:マラリアベクトルアノフェレスガンビア用に設計されたビッグデータトランスクリプトミクスのためのオープンソースデータ統合ツール

IR-TEx is an application written in Shiny (an R package) that allows exploration of the expression of (as well as assigning functions to) transcripts ...

このプロトコルは、アノフェレスガンビア蚊のトランスクリプトデータが1か所で自由かつ簡単にアクセス可能になったのは初めてであるため、重要です。この技術は、バイオインフォマティクスの背景を持たない研究者でさえ、好きな遺伝子や殺虫剤耐性蚊の発現データに自由かつ簡単にアクセスすることを可能にします。まず、LSTM IR-TEx プロジェクト ページの下部にあるリンクをクリックして、Ir-Tex Web アプリケーションを Web ブラウザで実行します。Web ページが初期化されたら、ページの上部にある [アプリケーション] ボタンをクリックすると、アプリケーションと関連する出力が表示されます。[トランスクリプト ID] ボックスの既定のエントリに関連する各出力を読み取ります。ピレスロイド殺虫剤に曝露される条件およびアノフェレスコルジィデータセット、または0.98を超える相関係数を持つ任意の殺虫剤クラスおよび関連するトランスクリプトに曝露されない条件およびアノフェレスコルジイデータセットを選択します。関心のあるトランスクリプトの発現を探索するには、まずトランスクリプトを選択します。次に、トランスクリプトIDをトランスクリプトIDボックスに入力し、対象のアイソフォームに依存してトランスクリプトがRXで終わることを覚えておきます。露出状況、対象の種、対象の殺虫剤クラスなど、各国の関連ボックスを取って尋問するデータセットを選択します。これらの基準により、1 つ以上のデータ・セットが含まれるようにしてください。選択メニューの下部にある「ビューを更新」をクリックするか、または「戻る」を押します。アプリケーションの更新時間を指定します。最初のグラフは、耐性集団と、選択された基準を満たす各データセット全体で、関心のあるトランスクリプトのラボの影響を受けやすい蚊集団の間のLog2折りたたみ変化を有する。関連調整済み P 値に加えて、関連する各データセットの耐性蚊と影響を受けやすい蚊の間の折りたたみ変化として、グラフの下の情報をお読みください。各行は、マイクロアレイ上の個々のプローブを表します。対象のトランスクリプトが有意な実験の数、および選択した基準に一致する実験の合計数については、以下の表をご覧ください。タブ区切りの形式でデータをダウンロードするには、2 つの表の下にある [ダウンロード] ボタンをクリックします。これにより、ユーザーは Excel などのプログラムを使用して、データを簡単に探索できます。地図上の各点は、関心のあるトランスクリプトが差で表現される各データセットにおける耐性蚊のおおよその収集サイトを表します。色は、アプリで説明されている信号システムに従います。グラフィック出力を保存するには、右クリックして[名前を付けて画像を保存]をクリックし、適切なフォルダを選択します。アプリケーションによる出力エラーのインスタンスでは、入力された基準に一致するデータ・セットがない可能性があります。複数のデータセットにわたるトランスクリプトの発現パターンの相関を使用して、トランスクリプト関数を予測し、同じ経路から共に調整されたトランスクリプトを解明する可能性があります。[ビューの更新] をクリックする前に、絶対相関値スライダを 0.85 に移動し、[ビューの更新] をクリックするか、Return キーを押します。相関テーブルを調べて、現在表示され、入力されたトランスクリプトとトランスクリプトと相関している複数のトランスクリプトを見つけます。各トランスクリプトの相関値を含むグラフィカル出力の下の表を読んでください。タブ区切りの形式でデータをダウンロードするには、[ダウンロード] ボタンをクリックします。絶対相関値スライダーを操作し、最下部のグラフと表の変化を観察します。相関値のストリンジェンシーが低いほど、より多くのトランスクリプトが表示されますが、ノイズが増えます。IR-TEx がインストールされたら、RStudio 補足コーディング File1 を開き、各行を実行して、IR-TEx 用のシステムをセットアップします。すべてのパッケージが正常にインストールされ、必要に応じて更新されたら、[ファイル]、[開く] に移動します。IR_TExを見つけます。r、ハイライトして開きます。これで、RStudio の上部ウィンドウに表示されます。アプリを実行するには、ウィンドウの右上にある [アプリの実行] ボタンを押します。アプリが読み込まれる 2 つ目のウィンドウがポップアップ表示されます。読み込みが完了したら、すべての機能を使用するために、ロードされたウィンドウの右上にある[ブラウザで開く]をクリックします。ユーザーは、TEx プロトコルで説明されているように、Anopheles Gambiae 15k Agilent アレイを使用して生成された IR-TEx に新しい抵抗データ セットを追加できます。追加ファイル2.txtを開きます。このRNAシークファイルは、新しいデータの基になるテンプレートを表します。列 A は識別子、列 B は未処理の折り目変更、列 C は調整された P 値です。プラットフォーム間で識別子を 1 つのタブ区切りファイルに一致させる R コードを実行し、データを整理して正規化します。命令はファイル内に含まれています。ファイルパスは、Mac OS の場合はスラッシュまたは Windows の場合はダブルスラッシュで区切られます。元のファイルをバックアップします。補足コーティング File2 の最後に生成されたファイルを、次のステップで使用する場所に出力します。補足コーディング File2 は新しいFold_Changesを出力します。txt ファイル。補足コーディングファイル3に含まれるコードを実行します。FC_DistribPlot という名前の出力ファイルを探します。ファイル パスとして指定されたフォルダー内の png。Log2 折りたたみ変更の分布をチェックして、Log2 折り畳み変更の分散がデータ セット間でほぼ同一であることを確認します。ここに示されているのは、コートジボワールとブルキナファソの2つの多耐性アノフェレス・コルッツィイ集団におけるGS TMS1およびAGAP 009110 RAのmRNA発現である。ラボの影響を受けやすいアノフェレス・コルジイN-Guzoとの比較は、これらのトランスクリプトが2つの別々の多耐性集団で有意にアップレギュレートされていることを明らかにした。RNA-I誘発ノックダウンは、LSTM実験室T-オシレコロニーからの蚊に対して行われた。このコロニーはコートジボワールに由来し、公衆衛生に使用されるすべての主要なクラスの殺虫剤に耐性があります。GS TMS1の発現の減衰は、デルタ・マセラン暴露後、GFP注入対照と比較して死亡率の有意な増加をもたらし、ピレスロイド耐性におけるこの転写産物の重要性を示した。逆に、AGAP 009110 RAノックダウンは、曝露後の死亡率に有意な変化をもたらさなかった。GST MS1は、これらの種で利用可能な21のマイクロアレイデータセットのうち20個で有意に過剰に発現した。各場所では、フォールド変化は、感受性の高い集団と比較して、耐性において有意に高かった。すべてのデータセットは、長年にわたって異なる実験から取得され、クリーンなマイクロ分析ベースのアプローチ用に設計されていないので、通常のP値ストリンジェンシーを下げる必要があるかもしれません。さらに、フェノチピックノックダウン評価は、他の殺虫剤、および生命史特性と共に行うことができる。十分に良好に見える結果がある場合、下流寄生はタンパク質の役割を決定することができます。この技術は、アノフェレスガンビア種複合体の殺虫剤耐性に関するトランスクリプトデータを統合し、この分野のすべての研究者が利用できるようにする最初のアプリケーションです。

Research

JoVE Journal

Biology

IR-TEx: An Open Source Data Integration Tool for Big Data Transcriptomics Designed for the Malaria Vector Anopheles gambiae

Protocol for Mosquito Rearing (A. gambiae)

Protocol for Mosquito Rearing A. gambiae

モスキート子育てのためのプロトコル（A. gambiae）

This protocol describes mosquito rearing in the insectary. The insectary rooms are maintained at 28&deg;C and ~80% humidity, with a 12 hr. day/night ...

Population Replacement Strategies for Controlling Vector Populations and the Use of Wolbachia pipientis for Genetic Drive

遺伝ドライブのための制御ベクトルの集団とボルバキアpipientisの使用のための人口置換戦略

In this video, Jason Rasgon discusses population replacement strategies to control vector-borne diseases such as malaria and dengue. "Population ...

Protocol for RNAi Assays in Adult Mosquitoes (A. gambiae)

Protocol for RNAi Assays in Adult Mosquitoes A. gambiae

成虫（A. gambiae）におけるRNAiのアッセイのためのプロトコル

Reverse genetic approaches have proven extremely useful for determining  which genes underly resistance to vector pathogens in mosquitoes.  This video ...

Building a Better Mosquito: Identifying the Genes Enabling Malaria and Dengue Fever Resistance in A. gambiae and A. aegypti Mosquitoes

より良い蚊の構築：A. gambiaeとA.ネッタイシマカ蚊のマラリアとデング熱の抵抗を使用可能にする遺伝子を特定

In this interview, George Dimopoulos focuses on the physiological mechanisms used by mosquitoes to combat Plasmodium falciparum and dengue virus ...

Workflow for High-content, Individual Cell Quantification of Fluorescent Markers from Universal Microscope Data, Supported by Open Source Software

高コンテンツ、オープンソースソフトウェアでサポートされているユニバーサル顕微鏡データからの蛍光マーカー、個々の細胞定量のワークフロー

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RNAi Trigger Delivery into Anopheles gambiae Pupae

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RNAiのトリガ配信へ<em&gt;ハマダラカ</em&gt;蛹

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ワームアライメントとWorm_CP、カエノハブディティス・エレガンスから得られた蛍光画像データの矯正と定量化のための2つのオープンソースパイプライン

An issue often encountered when acquiring image data from fixed or anesthetized C. elegans is that worms cross and cluster with their neighbors. This ...