Können Gen-Gen-Interaktionen zur Genexpression führen?

Ich baue ein Projekt zum Thema Inferring Gene Regulatory Networks unter Verwendung von ARACNE- und PCA-CMI-Algorithmen auf, und der Input für diese Algorithmen stammt aus der DREAM3-Challenge.

Das Format der Eingabedaten ist im Bild dargestellt.

Nun, nach dem, was ich untersucht habe, stellen die Reihen einer Genexpressionsmatrix Gene dar, die Spalten stellen Proben wie Gewebe oder experimentelle Bedingungen dar und die Zahlen in jeder Zelle beziehen sich auf das Expressionsniveau eines bestimmten Gens in der bestimmten Probe.

Und diese Genexpression ist der Prozess, bei dem Informationen aus einem Gen synthetisiert werden, um Genprodukte zu erhalten. Der Prozess der Genexpression besteht darin, dass er einem Transkriptionsprozess unterzogen wird, bei dem sich ein Transkriptionsfaktor an das Gen anlagert und dann zur Bildung eines Genprodukts führt.

Aber die Eingabedaten zeigen offenbar Gen-Gen-Interaktionen.

Infolgedessen bin ich äußerst verwirrt.

Eingabedatenformat von DREAM3Jede Art von Hilfe wäre sehr willkommen. Danke.

Antworten (2)

Ich weiß nichts über Ihre Algorithmen. Aber ich werde versuchen, Ihnen das Format der Daten zu erklären, die Ihnen gegeben wurden. Ich kenne Ihren Hintergrund in Biologie nicht, daher gehe ich davon aus, dass dies nicht Ihr Fachgebiet ist, und werde einige Vereinfachungen des Fachs vornehmen.

Was ist Genexpression?
Um zu verstehen, was eine Genexpression ist, müssen Sie verstehen, was ein Gen ist:

Ein Gen ist eine Sequenz in der DNA (bestehend aus 4 Basen A, T, C und G), die von einem Protein transkribiert werden kann, in Ihrem Kontext werden wir sagen, dass es immer mit einem Startcodon beginnt (ein Codon ist ein DNA-Triplett). Basen) und stoppt mit einem Stoppcodon. Es ist normalerweise etwa tausend Basen lang. Die Transkription ergibt eine RNA, und diese RNA kann in ein ganz neues Protein übersetzt werden (beachten Sie den Unterschied zu transkribiert).

Nun ist die Genexpression ein Maß für die RNA-Menge des gesuchten Gens. In einer Zelle können etwa 10.000-100.000 Kopien dieser RNA vorhanden sein; Die Rohzahl ist nicht wirklich stabil, da Sie zwei oder drei Zellen extrahieren können und dies Ihren "Ausdruck" ändert. Meistens normalisieren wir die Zählung durch die Zählung einer Reihe bekannter Gene, die als Haushaltsgene bezeichnet werden. Die Besonderheit dieser Gene besteht darin, dass ihre Expression ziemlich stabil ist.

Die Zahlen, die Sie haben, sind ein Verhältnis zwischen RNA-Kopien Ihres interessierenden Gens und RNA-Kopien eines stabilen Gens (in Bezug auf die Expression).

Was bedeutet G1(-/-) und wt?

Wenn wir (Biologen) eine Probe nennen wt, meinen wir wild typenormalerweise, mit anderen Worten, ein normales Individuum. G1(-/-) bedeutet, dass diese Probe von einer Person mit inaktivem G1-Gen stammt (könnte durch genetische Veränderung erhalten werden).

Was ist eine Gen-Gen-Interaktion?
Zuerst ein Beispiel für Interaktion: Stellen wir uns ein Gen vor, das für einen Enhancer (Booster) der Transkription kodiert. Das Vorhandensein dieses Gens ermöglicht die Expression eines anderen Gens in der Zelle. Wenn dieses Gen nicht vorhanden ist oder nicht transkribiert wird, wird das andere Gen auch nicht exprimiert.

Wie können wir dort Interaktion sehen?

Schauen wir uns Zeile eins an, die Kontrolle (normale Person). Wir sehen, dass G4 (Spalte) fast nicht exprimiert ist (0,07). Unter normalen Bedingungen wird dieses Gen nicht exprimiert. Schauen wir uns nun die Mutanten G1(-/-) und G6(-/-) an. Wir sehen, dass die Expression von G4 im Vergleich zur Kontrolle (wt) ansteigt (0,37; 0,23). Wir können annehmen, dass G1 und G6 als Inhibitoren des G4-Gens wirken.

Die kurze Antwort lautet ja, natürlich gibt es Gen-Gen-Interaktionen. Ich bin mir nicht sicher, was der Sinn des Experiments wäre, wenn es nicht so wäre.