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原来基因的上下游如此好找

已有 19287 次阅读 2017-3-3 12:40 |系统分类:科研笔记| 调控网络

搞生物的羡慕搞化学的,做机制的羡慕做应用的,生物&研究机制的,此处省略100字(说多都是泪)虽说如此,但本人还是偏向于机制研究类的,一定是小时候十万个为什么看多了。

今天就先来聊聊调控机制二三事……

在机制探索中,通常第一步是找出关键基因,继而以它为中心展开,看其受到哪些基因调控,又调控了哪些基因,就是所谓的找其上下游基因,进而摸索出一整个调控网络。

比如说这篇文献(PMID:17914389)发现基因CCL5在乳腺癌转移中具有重要作用,但文章中并未说明CCL5是如何起作用的。今天就以文献中的数据来看看如何快速找到某个基因的上下游基因。

GCBI上找到这批浸润型导管癌(乳腺癌的一种)的数据GSE8977(找数据方法看这里),对数据进行重新分析(分析方法见文末),样本中CCL5表达上调。

那怎么找CCL5的上下游基因呢?KEGG?No. KEGG中的代谢网络基因产物基本是蛋白,且网络复杂,增加了判断上下游基因的难度。

图2 KEGG中CCL5参与的其中一个通路-chemokine signaling pathway

不知是否还有人记得年前曾分享过的工具-调控雷达,今天我们找上下游基因用的就是它,等会图一出来大家肯定就有印象了。

1.调控概况

首先在调控雷达中看下CCL5的调控概况,输入CCL5,便可查询目前文献中报道和数据库中其相关的转录因子,上下游基因, miRNA和lncRNA 。

图3 CCL5的调控网络


2.查找上下游基因

通过左侧的选项,在激活表达/激活选项中可分别查看其上下游基因。

图4 CCL5的上下游基因(左:上游;右:下游)

随便选择下游基因的其中之一,来看下是否在样本的实验条件下也有可能是CCL5的下游基因,就挑最近的CXCR4

先看下CXCR4在GSE8977中的表达情况,上调,与CCL5一致,说明CXCR4很有可能在乳腺癌转移过程中受到CCL5的正向调控。

3.文献佐证

查看下CXCR4一般都出现在哪些疾病研究中。在疾病雷达中查询CXCR4,发现CXCR4在癌症转移和乳腺癌中都有研究,且排在靠前的位置。这样可能性是不是又大了许多。

图5 CXCR4在各个疾病研究中的文献统计

那CCL5 和CXCR4有没有在乳腺癌中已经被研究过了呢?在GCBI知识库中检索“CCL5 CXCR4”,筛选含有相关疾病的文献。

图6 CCL5和CXCR6在疾病中的研究情况

偷个懒,就不细看啦,就当CCL5和CXCR4在乳腺癌转移中没有被研究过,那我们是不是就可以画出这么一个小分路。

寻找转录因子和上游基因的方法类似,在这就不展开了,感兴趣的同学可动手试试。最后我们结合数据和调控雷达可得到类似的可能调控路线,接下去就可以预实验走起了。

通过上面的小例子我们可以看到调控雷达能在基因关系的后续实验验证中提供一定的参考,爱偷懒的也可以通过调控雷达看看某个基因目前的研究概况。

戳我使用基因雷达



附录

1.数据信息:

图7 GSE8977数据信息列表

2.分析方案:

将样本数据发送至GCBI在线实验室重新分析,方案如下:

图8 GSE8977分析方案

3.分析结果:

感兴趣同学可自行分析。

图9 GSE8977分析结果部分截图




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3 马小菲 刘伟 biofans

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