Biologická interpretace dat genové exprese

Mnoho metod vizualizace a interpretace dat genové exprese lze použít jak pro experimenty s microarray, tak pro RNA-seq. Některé z nejběžnějších metod jsou popsány níže.

Heatmapy a shlukování

Běžnou metodou vizualizace dat genové exprese je jejich zobrazení ve formě heatmapy (obrázek 12). Heatmapu lze také kombinovat s metodami shlukování, které seskupují geny a/nebo vzorky na základě podobnosti jejich vzorce genové exprese. To může být užitečné pro identifikaci genů, které jsou společně regulovány, nebo biologických znaků spojených s určitým stavem (např. nemocí nebo podmínkami prostředí) (4).

V tepelných mapách jsou data zobrazena v mřížce, kde každý řádek představuje gen a každý sloupec vzorek. Barva a intenzita políček se používá k vyjádření změn (nikoli absolutních hodnot) genové exprese. V níže uvedeném příkladu červená barva představuje geny se zvýšenou regulací a modrá geny se sníženou regulací. Černá barva představuje nezměněnou expresi.

Obrázek 12 Příklad tepelné mapy, ve které byly geny seskupeny na základě jejich vzorce genové exprese.

Analýza obohacení genových souborů a analýza drah

Obvyklým přístupem k interpretaci dat genové exprese je analýza obohacení genových souborů založená na funkční anotaci rozdílně exprimovaných genů (obr. 13). To je užitečné pro zjištění, zda jsou diferenciálně exprimované geny spojeny s určitým biologickým procesem nebo molekulární funkcí.

K tomuto účelu se běžně používá genová ontologie, která obsahuje standardizovanou anotaci genových produktů. Funguje tak, že porovnává četnost jednotlivých anotací v seznamu genů (např. diferenciálně exprimovaných genů) s referenčním seznamem (obvykle všechny geny na mikročipu nebo v genomu). Podobným způsobem lze provést obohacení biologických drah dodaných KEGG, Ingenuity, Reactome nebo WikiPathways (12,13).

Mezi oblíbené nástroje pro obohacování genových sad a analýzu drah patří např:

  • DAVID (bezplatný online nástroj)
  • GSEA (zdarma)
  • Ingenuity (nutná licence)
  • Reactome (zdarma)
Příklad dráhy z Wikipathways
Obrázek 13 Příklad dráhy z Wikipathways.

Síťová analýza

Síťová analýza je doplňkem analýzy drah a lze ji použít k zobrazení interakce klíčových složek různých drah. To může být užitečné pro identifikaci regulačních událostí, které ovlivňují více biologických procesů a drah (12,13).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.