In silico elemzése a gyomorrák Serial Analysis of Gene Expression könyvtárak feltárja a különböző profilok összefüggő etnikai

In silico elemzése a gyomorrák Serial Analysis of Gene Expression könyvtárak feltárja a különböző profilok összefüggő etnikai katalógusa Abstract katalógusa Worldwide gyomorrák megjelölt földrajzi eltérések rosszabb a betegség kimenetelét a nyugati, mint a keleti. Bár ezek a különbségek már magyarázható a jobb diagnosztikai kritériumok, javított staging módszerek és radikálisabb műtét, feltörekvő bizonyíték támogatja azt az elképzelést, hogy a génexpresszió különbözetre etnikai talán hozzájárulhat ehhez az eltérő eredményt. Itt gyűjtöttünk adathalmazok 4 normál és 11 gyomorrák Serial Gene Expression Analysis (SAGE) könyvtárak két különböző etnikumú. Minden normális SAGE könyvtárak, valamint a 7. tumor könyvtárak voltak a nyugati és a 4. tumor könyvtárak voltak a keleti. Ezen adatok összehasonlítjuk a korrespondanciaanalízisben és támogatás három analízis és különbségei címkék kifejezés azonosítottuk Jelentősége elemzése microarray. Címkék a gén feladatokat végeztük CGAP-SAGE Genie vagy TAGmapper. Az elemzés a globális transzkriptom mutat egyértelmű elválasztása normál és tumoros könyvtárak 90 tag differenciáltan expresszálódó. A világos elválasztása is megállapították, a Nyugat és a Kelet-tumor könyvtárak 54 tag differenciáltan expresszálódó. Címkék génnek feladatok 15 olyan gént, 5 közülük szignifikánsan magasabb expressziót a nyugati könyvtárak összehasonlítva a kelet-könyvtárak. qRT-PCR sejtvonalak nyugati és keleti eredetű megerősítette ezeket a különbségeket. Érdekes, hogy két ilyen géneket kapcsolódó agresszivitás (COL1A1 és KLK10). Összefoglalva azt találtuk, hogy in silico elemzése SAGE könyvtárak két különböző etnikumok különbségeket mutatnak a génexpressziós profil. Ezek az expressziós különbségek hozzájárulhat, hogy ismertesse a különálló eredmény a Nyugat és a Kelet. Katalógusa Bevezetés katalógusa gyomorrák a második vezető oka a rák okozta halál világszerte, és jelentős földrajzi eltérések [1-3]. A megfigyelt előny az 5 éves túlélési arány a betegektől a keleti, mint a Nyugat is különbségeket tükrözik diagnosztikus kritériumok jobb staging módszerek és radikálisabb műtét [4]. Ugyanakkor a feltörekvő bizonyíték támogatja azt az elképzelést, hogy az etnikai hozzájárulhat az eltérő gyomorrák eredmények között, a Kelet és a Nyugat [4, 5]. Soros elemzése Gene Expression (SAGE) egy átfogó profilalkotás módszer, amely lehetővé teszi a globális, elfogulatlan és kvantitatív jellemzése transcriptomes [6]. A legnagyobb előnye zsálya, hogy ha egyszer normalizált lehetséges, hogy közvetlenül összehasonlítani a szintek címkék által generált egyetlen kísérlet bármely más rendelkezésre álló [7]. Hogy képet adjanak a különbség gyomorrák transcriptomes hogy megmagyarázza az eltérő eredmények között, a Kelet és a Nyugat itt össze adatsorok tizenöt SAGE származó könyvtárakban normál és gyomor daganatos szöveteket a japán és az amerikai gyomorrákos betegek által korrespondanciaanalízis, Support fa és jelentősége Analízis Microarray a kifejező címkék és gén kiválasztása. Találtunk specifikus gének eltérő expressziót a normál és a tumoros SAGE könyvtárak, valamint a tumor könyvtárait a Kelet és a Nyugat. Ezek differenciáltan expresszálódó gének megmagyarázhatja a rosszabb túlélési arány a Nyugat képest az East. Katalógusa módszerek
Serial elemzése Gene Expression adatok katalógusa tizenöt gyomor SAGE könyvtárak (4 normál és 11 tumor): Cancer Genome Anatomy Project (CGAP) [7] egyesítjük az elemzéshez. Csak azok a könyvtárak 10 bp-címkék és ugyanazt a vágási enzimek (BsmFI és NlaIII) vontak be a vizsgálatba. Normál könyvtárak állnak a szöveti medence (GSM784 és GSM14780) vagy mikrometszett minta (CGAP_MD_13S és CGAP_MD_14S) és állítottak elő El-Rifai és munkatársai [8] Virginia, USA. A gyomor tumor könyvtárak áll öt könyvtárak, három mikrometszett (CGAP_MD_HG7, CGAP_MD_HS29, CGAP_MD_G329), két primer tumor (GSM757 és GSM2385) és két xenograftokkal (GSM758 és GSM14760) minden nyugati beteg által gyártott El-Rifai és munkatársai [8] is Virginia, USA ( "Nyugat tumor könyvtárak") és a 4. könyvtárak (GSM7800, GSM8505, GSM8867 és GSM9103) minden japán beteg által termelt Oue munkatársai [9]: Hiroshima, Japán ( "Kelet tumor könyvtárak"). Tartalmazó adatbázis 121.409 különböző címkéket keletkezett könyvtárak, amelyek között 9000 és 34000 egyedi címkék. Így csak könyvtár GSM9103 eltávolítottuk, mert az egyedi címke száma túl alacsony volt (körülbelül 6000 egyedi címkék). A frekvencia az egyes tag normalizálása elosztjuk azt a teljes jelölési számát a megfelelő könyvtár és megszorozzuk 200.000 tag (CGAP normalizálás formátum). A kiválasztási folyamat eredő zaj csökkentésére hatalmas mennyiségű tag összegyűjtött végeztünk. Ez szempont volt az i) "tag megtalálható minden normális könyvtár katalógusa" vs. "címkék megtalálhatók minden tumor könyvtárak katalógusa", és ii) "tag megtalálható minden West daganatok könyvtárak katalógusa" vs. "címkék találhatók az összes kelet-daganatok könyvtárak
". Az Institute for Genomikai kutatás szoftver MultiExperiment Viewer [10] használtuk végre a következő elemzés: i) korrespondanciaanalízisben (COA), hogy vizsgálja meg összefüggést a minták, amelyek általában hasonló profilú ii) Support Fa mutatja statisztikai támogatást megismétlése után legalább 1000-szer az elemzést az átméretezés csere (Bootstrap módszer) mintákhoz hasonló profilú és iii) jelentősége elemzése microarray (SAM) válassza címkék, melyek expressziója szignifikánsan különbözött a minták között. Az egyesület a címkék gének volt végrehajtani a SAGE Genie [11] vagy TAGmapper [12], amikor nem volt kimutatható szignifikáns kapcsolat a SAGE Genie. Megjósolni funkcionális osztályok annotált gén a FatiGO + eszköze Babelomics [13, 14] alkalmazták. A nem korrigált p-értéket adott Babelomics használni, mert a kis számú gén elemzett tette megfelelőbb, mint a korrigált-hamis Discovery Rate (FDR) értékét. Katalógusa kvantitatív Real-Time Fordított transzkripciós PCR katalógusa kvantitatív valós idő reverz transzkripciós PCR (qRT-PCR) végeztünk két nyugati sejtvonal (AGS, N87) és egy keleti sejtvonal (MKN45). Teljes RNS-t extraháltunk Trizol (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA), a gyártó ajánlásainak megfelelően. RNS koncentrációját mérésével határoztuk meg 260 nm-en, és a minőség igazoltuk integritásának 28S és 18S rRNS után etidium-bromid festéssel a teljes RNS-mintákat vetettük alá 0,8% -os agaróz gélelektroforézissel. Teljes cDNS-t szintetizáltunk a MMLV (Moloney rágcsáló leukémia vírus) reverz transzkriptáz (ThermoScript RT; Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA). Reverz transzkripciós PCR-t 1 ug teljes celluláris RNS-t, hogy cDNS. QRT-PCR segítségével végeztük egy LightCycler-FastStart DNA Master SYBR Green I kit (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Németország). Azt tervezték gén-specifikus primerek humán PDFGR (5 'AGCTGATCCGTGCTAAGGAA 3' és 5 'CGACCAAGTCCAGAATGGAT 3') és RPL13 (5 'GAGGAGGCGGAACAAGTCC 3' és 5 'TCAGCAGAACTGTCTCCCTTC 3') és feltételei amplifikáció kérésre rendelkezésre állnak. Egy olvadó görbe csúcs volt megfigyelhető az egyes termékek, megerősítve ezzel a tisztaságát amplifikált cDNS termékeket. A QRT-PCR eredmények normalizáltuk GADPH (5 'CGGGAAGCTTGTCATCAATGG 3' és 5 'CATGGTTCACACCCATGACG 3'), amely minimális eltérés minden vizsgált sejtvonalban. Az analízist végző által LightCycler szoftver 3.0. Határátkelőhelyek (elején a PCR exponenciális fázis) értékelte a második derivált maximális módszer és ábrázoltuk a standardok koncentrációja. Katalógusa Eredmények katalógusa címkék következetes kifejezése a normál és tumoros SAGE könyvtárak
A kiválasztási folyamat találni SAGE címkék következetesen kifejezett "minden normális könyvtár katalógusa" vs. "minden tumor könyvtárak katalógusa" eredményezett 2437 tag. Ábrán látható. 1, COA mutat egyértelmű elválasztása szokásos könyvtárak és a Kelet és Nyugat tumor könyvtárak. Ugyanez COA egy háromdimenziós telek (56% a teljes tehetetlenség) azt mutatja, további részletek a helyzetben az egyes könyvtárak (lásd a További Fájl 1). Ezeket az eredményeket megerősítették a támogatási fa a Pearson korrelációs és az átlagos kapcsolása (lásd a További 2. fájl). Ezután azonosítani SAGE címkék eltérő expressziót a normál és a tumoros minták végeztünk SAM, a delta értéke 1,38 számított fenntartani az FDR közel 0 (valószínűsége, hogy megtalálja jelentős címkék pusztán véletlenül), 1001 egyedi permutáció és a szeres változást = 10. Ez a megközelítés feltárta a 90 tag eltérő expressziót a normál és a tumoros könyvtárak működése hasonló mindkét tumor csoportok (ábra. 2). Ezek közül 90 tag, 78 volt leszabályozott és 12 tag került fel szabályozni. 1. ábra levelezés elemzése normál és tumoros SAGE könyvtárak a gyomor. A kétdimenziós grafikonra látható, ahol a zöld pontok képviselik a normál könyvtárak, a kék pontok vannak a kelet-tumor könyvtárak, valamint a piros, narancs és sárga pöttyök West tumor könyvtárak, mikrometszett, xenograft és ömlesztett volt. Katalógusa ábra 2 Soros Analízis microarray a normál és tumoros SAGE könyvtárak a gyomor. Balra és látható zöld színű, a jelentős címkék magasabb expressziót a normál könyvtárak; jobbra, és a piros színnel jelzett, a jelentős címkék magasabb expressziót a tumor könyvtárakban.
kiválasztása megkülönböztető címkék Kelet és Nyugat között SAGE könyvtárak katalógusa Mivel a tumor oldalán COA mutatja 2 csoport, az egyik tartalmazza az összes a kelet-könyvtárak és a másik tartalmazza az összes nyugat-könyvtárak kerestünk megkülönböztető elemek között mind tumorok, könyvtárak. Így egy új kiválasztási folyamat találni címkék következetesen kifejezve "az összes kelet-daganatok katalógusa" vs. "minden West daganatok katalógusa" eredményezett 3952 tag. Tovább Support fa a Pearson korrelációs és az átlagos kapcsoltsági végeztünk. Ábrán látható. 3, a fa azt mutatja, szervezett keretek között nagy bizalommal fokozatot ágaikat (90% -100% -os támogatás), mivel a nagy számú diszkriminatív elemek (tag) jellegzetes családok és alcsalád (a kiegészítő fájl 3. ábra mutatja a teljes dendrogram ). Két fő csoportot, az egyik tartalmazza az összes nyugat-könyvtárak és a másik tartalmazza az összes kelet-könyvtárak. A West klaszter két jellegzetes subclusters van, az első 3 mikrometszett könyvtárak (CGAP_MD_HG7, CGAP_MD_HS29 és CGAP_MD_G329), a második tartalmazza a primer tumor (GSM757 és GSM2385) és xenograftokkal (GSM758 és GSM14760). A kelet-klaszterben központi párt (GSM8505 és GSM8867 könyvtárak), ami a szövettani jól differenciált tumorok és egy harmadik könyvtár (GSM7800), ami a szövettani rosszul differenciált tumor. Ezután azonosítani SAGE címkék eltérő expressziót a Nyugat és a Kelet-tumor könyvtárak, végeztünk egy SAM ugyanazt fent említett feltételeknek. Ez a megközelítés feltárta 54 tag differenciáltan expresszálódó (ábra. 4). Ezek közül 8 tag volt akár szabályozott Nyugaton daganatok és 46 tag volt akár szabályozott Keleten daganatok. 3. ábra támogatása fája normál és tumoros SAGE könyvtárak a gyomor. Sávok 1-4 normál könyvtárak (CGAP_MD_13S, GSM784, CGAP_MD_14S, GSM14780), sávokat 5-11 West tumor könyvtárak (CGAP_MD_HG7, CGAP_MD_HS29, CGAP_MD_G329, GSM757, GSM758, GSM14760, GSM2385) és a sávok 12-14 East tumor könyvtárak (GSM7800, GSM8505 és GSM8867). Csak a tetején a dendrogram itt látható. A teljes dendrogram jelennek További Fájl 3. katalógusa 4. ábra Soros Analízis microarray Kelet és Nyugat gyomorrák SAGE könyvtárak. Balra és látható narancs színű, a jelentős címkék magasabb kifejezése a nyugati tumor könyvtárak; A jobb és a látható kék színű, a jelentős címkék magasabb expressziót az East tumor könyvtárak. katalógusa Mapping SAGE címkék gének
térképezési differenciáltan expresszálódó SAGE címkék gének használtuk CGAP-SAGE Genie és /vagy TAGmapper források. Között a 90 tag eltérően expresszált a normál és a tumoros könyvtárak, csak 53 tag volt sikeres hozzárendelés specifikus gének (Table S1 és S2 táblázat [További fájlok 4 & 5]). Gének, mint a GIF, CPA2, DRD5, CLIC6, ATP4A, LIPF, GKN1 és PGA5 tűnik a leginkább elnyomott gének, míg TRAPPC5, KRT7, MTHFD1, TMBIM1, PDIA3 és PPGB gének között szerepelnek expresszált gének. A másik oldalon, többek között a 54 tag eltérően expresszált a Nyugat és a Kelet-tumor könyvtár csak 15 tag, ahol sikeresen kapcsolódó specifikus gének (1. táblázat). FatiGO + elemzés azt mutatta, hogy a tumor könyvtárak szignifikánsan kifejezettebb kapcsolatos gének "sejt szervezet és biogenesis" (GO: 0016043), KRT7, PDIA3, PPGB és TRAPPC5 (p = 0,005); és "ligáz tevékenység" (GO: 0016874), UBE2S és MTHFD1 (p = 0,028), mint a normál könyvtárak ,. Ugyanez összehasonlítás szignifikánsan kevésbé kifejezettek kapcsolatos gének "integráns membrán" (GO: 0016021), ADORA1, UGT2B15, DRD5, SYNE2, ATP5J2, KCNE2, ATP4A, KDR, PTGER3 és PPAP2B (p = 0,016). Másrészt, összehasonlítva a gének eltérő expressziót a Nyugat és a Kelet-tumor könyvtárak azt mutatta, hogy a nyugat-tumorok szignifikánsan kifejezettebb kapcsolatos gének "ectoderma fejlődés" (GO: 0007398) (COL1A1 látható ábra. 5, továbbá KLK10, KRT17, EMP1, és CCDC12) (p = 0,018). Ugyanakkor a keleti tumorokban közelében jelentős kifejezettebb kapcsolatos gének "sejtmetabolizmusban" (GO: 0044237) PDGFRA, MAPK13, MECR, AKR1C2, RPL13, HLX1 ​​és ADH4 (p = 0,066). Mivel legalább két ilyen "ektoderma fejlődés" gén (COL1A1 és KLK10) találták fel szabályozott előrehaladott gyomorrák [9, 15] eredményeink arra utalnak, több agresszivitás a Nyugat daganatok. 5. ábra expressziós szintjét COL1A1 járulékos címkét (TGGAAATGAC) a tumor könyvtárakban. Bars 1-7 megfelelnek az összes nyugat-tumor könyvtárak (CGAP_MD_HG7, CGAP_MD_HS29, CGAP_MD_G329, GSM757, GSM758, GSM14760, GSM2385 és bár 8-10 megfelelnek az összes kelet-tumor könyvtárak (GSM7800, GSM8505, GSM8867). A címke normalizált expressziós szint jelenik meg a CGAP formátum érték (Címkék per 200000) ábrázoljuk a logaritmikus skálán. katalógusa 1. táblázat a jelentős címkék magasabb expressziót jelentős Analízis Microarray a Nyugat és a Kelet-tumor SAGE könyvtárak. Csak a címkéket, amelyek sikeresen társított specifikus gén jelennek meg. a címkék vannak rendezve jelentősége csökkenő sorrendben, először a címkék erősen expresszálódik a keleti, majd azokat erősen expresszálódik a Nyugat. katalógusa Címkék Matton Gene Symbol Matton Protein Név Matton N ° Nyugat könyvtárakban, ahol jelen Matton West tumor átlagos (Címkék per 200000) Matton N ° Kelet könyvtárakban, ahol jelen Matton East tumor átlagos (Címkék per 200000) Matton TGATTGGTGG katalógusa PDGFRA katalógusa vérlemezke-eredetű növekedési faktor receptor alfa polipeptid
3
1,88 katalógusa 3 katalógusa 115,05 katalógusa GGCTGGGTTT katalógusa HLX1 ​​katalógusa H2.0-szerű homeo box 1 (Drosophila) hotelben 2

• EBNA1 kötő és epigenetikai szabályozása gastrokine tumorszuppresszor gének gyomor karcinóma cells
• Azonosítása érvényes referencia gének génexpressziós vizsgálatokban a humán gyomorrák reverz transzkripciós qPCR